2.3 Теплота, полученная излучением из топки поверхностью нагрева, примыкающей к выходному окну топки:

где площадь выходного окна топки, м²;

степень черноты объема ширм, определяется по п. 7-35 /1/. Член (1- ) вводится только для ширм;

сумма угловых коэффициентов в поверхности, определяется по табл. 7-1 и 7-2 /1/ в зависимости от номера ряда и от поперечного относительного шага ;

тепловая нагрузка поверхности в районе выходного окна топки, кВт/м², определяется позонным расчетом а при его отсутствии:

где коэффициент тепловой эффективности рассчитываемой поверхности;

коэффициент распределения тепловосприятия по высоте топки; определяется в зависимости от относительной высоты зоны по табл. 8-3

или 8-4 /1/.

Особенности расчета фестона

Фестон – поверхность нагрева с числом рядов труб не более 4 и с поперечным относительным шагом .

Фестон, в том числе, образованный из смещенных вдоль потока газов труб экрана, рассчитывается как обычный конвективный пучок.

Для однорядного фестона конвекцией рассчитывается как для первого ряда шахматного пучка с коэффициентом При числе рядов труб > 1 – по 7-В /1/.

Расхождение по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не должно превышать 5%.

3 Коэффициент теплопередачи

3.1 Общие положения

где коэффициенты теплоотдачи от греющей среды к стенке и от стенки к обогреваемой среде, ;

толщина, м, и коэффициент теплопроводности металла стенки трубы, ;

тепловое сопротивление загрязняющего слоя, называемое «коэффициентом загрязнения», ;

толщина, м, и коэффициент теплопроводности слоя отложений на внутренней поверхности труб,

При нормальной эксплуатации

Используют два метода оценки загрязнения:

- с помощью коэффициента загрязнения ;

- с помощью коэффициента эффективности , представляющего собой отношение коэффициентов теплопередачи загрязненных и чистых труб.

Значения коэффициентов загрязнения и эффективности приведены в разделе 7-Б, г /1/.

Коэффициент теплопередачи в конвективных гладкотрубных пучках и фестонах:

-получающих прямое излучение из топки:

- не получающих прямое излучение из топки:

где коэффициент эффективности.

Для гладкотрубных экономайзеров и испарительных поверхностей тепловым сопротивлением с внутренней стороны труб пренебрегают:

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы:

где коэффициент использования; для поперечно омываемых пучков труб , для сложно омываемых конвективных пучков , для фестона для ширм от 0,6 до 0,9;

коэффициент теплоотдачи конвекцией, ;

коэффициент теплоотдачи излучением,

3.2 Коэффициент теплоотдачи конвекцией

Расчетная скорость дымовых газов:

где площадь живого сечения для прохода газов, м²;

расчетный расход топлива, кг/с (м³/с);

объем газов на 1 кг (1 м³) топлива; определяется по среднему избытку воздуха в поверхности при нормальных условиях, м³/кг (м³/м³).

Площадь живого сечения для прохода газов:

- при поперечном омывании:

где размеры газохода в расчетном сечении, м (в экранированном газоходе принимаются по осям труб экранов);

число труб в ряду;

диаметр и длина труб, м; при изогнутых трубах вычисляется как проекция труб на поперечное сечение газохода.

Для шахматных пучков при максимальная скорость будет в диагональном сечении:

где относительный диагональный шаг труб;

сечение участка газохода, м².

- при продольном омывании:

а) при течении среды внутри труб:

где число параллельно включенных труб;

внутренний диаметр труб, м.

б) при течении среды между трубами:

где число туб в пучке.

Расчетная скорость в пучках, омываемых косым потоком, вычисляется по сечению (рис.1). К значению коэффициента теплоотдачи, определяемому по формулам для поперечного омывания, при величине угла между направлением потока и осями труб для коридорных пучков вводят поправку 1,07; для шахматных пучков поправку не вводят.

Рисунок 1 – Расчетное сечение газохода при косом омывании пучка

Расчетная температура потока газов принимается равной сумме средней температуры обогреваемой среды и температурного напора.

При охлаждении газов в пределах поверхности нагрева не более чем на 300°C расчетную температуру потока с достаточной точностью можно определять как полусумму температур газов на входе в поверхность нагрева и выходе из нее :

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков и ширм:

где поправка на геометрическую компоновку пучка;

при а также при ;

при и принимают ;

поправка на число рядов труб по ходу газов;

при ;

при ;

коэффициент теплопроводности среды при температуре потока, ;

коэффициент кинематической вязкости среды при температуре потока, м²/с;

критерий Прандтля.

Критерий Прандтля определяется по табл.6 /1/ в зависимости от температуры по , и для среднего состава.

, и определяются по рис.3.1 /1/ в зависимости от и

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков:

где коэффициент, определяемый в зависимости от относительного поперечного шага и значения ;

Средний относительный диагональный шаг труб .

При и всех

при и

при и

поправка на число рядов труб по ходу газов.

при и

при и

при

При поперечном омывании перекрестных пучков, в которых четные ряды расположены под прямым углом к нечетным:

где .

При переменных шагах по глубине или ширине вычислят усредненное значение шага:

где поверхность нагрева частей пучка с шагами , м².