2.4 Тепловой расчёт конвективного пучка.

Геометрические характеристики конвективного пучка

Наименование, условное обозначение, Единицы измерения величин	Величина
1. Наружный диаметр труб dн, мм
2. Поперечный шаг труб (поперёк хода газов) s1, мм
3. Продольный шаг труб (вдоль хода газов)s2, мм
4. Относительный поперечный шаг труб σ1
5. Относительный поперечный шаг труб σ2
6. Количество труб в ряду (поперёк оси барабана) n, шт.
7. Количество рядов труб пучка (вдоль оси барабана) z, шт.
8. Средняя освещённая длина труб lтрср, мм
9. Средняя проекция освещённой длины труб lпср, мм
10. Конвективная поверхность нагрева одного ряда труб пучка Нр, м2
11. Конвективная поверхность нагрева труб пучка на участке I и II Нп.у, м2
12. Поверхность нагрева экрана участка Нэ.у, м2
13. Общая конвективная поверхность нагрева участка пучка Нк.у, м2

, м² - конвективная поверхность нагрева одного ряда труб пучка:

Н_{р 1} = м²

Н_{р 2} =м²

Нп.у. = Нр*z, м² - конвективная поверхность нагрева труб пучка

на участке I и II:

Н_п.у1 =Н_р1*z =м²

Н_п.у2 = Н_р2*z =м²

Нэ.у = lтр.э*bэ*х*10^-6 м² - поверхность нагрева экрана участка:

Нэ.у = м²

bэ = s₁*(z – 1), мм

bэ = мм

Нк.у = Нп.у I + Нп.у II + Нэ.у , м²- общая конвективная поверхность нагрева участка:

Расчёт живого сечения для прохода газов.

Наименование, условное обозначение, Единицы измерения величин	Участок I	Участок II
1. Ширина газоходов b, мм
2. Средняя высота газохода hср, м
3. Площадь сечения газохода Fгх, м2
4. Площадь сечения газохода, занятая трубами Fтр, м2
5. Площадь живого сечения для прохода газов Fг, м2

Fгх = b* hср, м²

FгхI = м²

FгхII =м²

Fтр = dн * lтр^ср*z * 10^-6, м²

FтрI = м²

FтрII = м²

Fг = Fгх – Fтр, м²

FгI = м²

FгII = м²

Средняя площадь живого сечения:

, м²

Эффективная толщина излучающего слоя:

,м

Поверочный расчёт теплообмена в конвективном пучке.

1. Задаемся к.п" =260⁰С

2. , кДж/м³

3. Уравнение теплового баланса показывает, какое количество теплоты отдают продукты сгорания воде или пару через конвективную поверхность нагрева.

, кДж/м³

Средняя температура газов:

, ⁰С

⁰С

Средний секундный расход газов:

, м³/с

м³/с

Средняя скорость газов:

, м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке для гладкотрубного коридорного пучка αк:

αк = αн*Cz*Cs*Cф, Вт/(м²*К)

αк = 73*1 *1*1=73 Вт/(м²*К)

αн*Cz*Cs*Cф – определяются по номограмме 7 Приложения.

αн =70– коэффициент, учитывающий скорость газов и наружный диаметр труб;

Cz =1 – коэффициент, учитывающий число рядов труб;

Cs =1 – коэффициент, учитывающий шаги труб;

Cф =1– коэффициент, учитывающий температуру и состав газов;

αк =73

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания.

Температура загрязнения стенки:

tз = tн.п. + ∆tз, ⁰С

tз = 194. + 25=219 ⁰С

Суммарная оптическая толщина незапыленного газового потока: kps = kг⁰*rп*ps

kps = 30*0,23*0,1*0,2=0,138

Определяем kг⁰ по номограмме 2 Приложения:

rп = 0,23

r H₂O = 0,15

s = 0, 2 м

к.п = 720,95 ⁰С

10рпs = rп*s м*МПа

10рпs = 0,23*0,2=0,05 м*МПа

kг⁰ =30

Степень черноты потока газов.

Определяется номограмме 17 Приложения:

а = 0,14

Коэффициент теплоотдачи излучением: αл = αн*Сг*а, Вт/(м²*К)

αл = 70*1*0,13=9,1 Вт/(м²*К)

Сг =1– определяется по номограмме 18 Приложения;

Коэффициент теплопередачи конвективного пучка.

k= ψξ(αк + αл), Вт/(м²*К)

k= 0,8*0,95(73 +9,1 )=62,3Вт/(м²*К)

Температурный напор:

∆t =

_∆t =

∆t^б = "_т – t_н =1181,9 – 190,5= 991,4 ⁰С

∆t^м = "_т – t_н =260– 190,5= 69,5 ⁰С

6. Тепловосприятие конвективного пучка по уравнению теплообмена:

, кДж/м³

кДж/м³

Проверка точности тепловосприятия конвективного пучка:

Qк.п =1,8%< ±2 - расчёт тепловосприятия конвективного пучка закончен.