9. Расчет воздухоподогревателя.

Рис.5 Эскиз воздухоподогревателя

9.1 Эскиз воздухоподогревателя представлен на рисунке 5.

9.2 Диаметр и толщина стенок труб (по эскизу):

d= 40, мм; =1,6, мм.

9.3 Поперечный шаг труб (по эскизу):

S1=56, мм.

9.4 Продольный шаг труб (по эскизу):

S1=44, мм.

9.5 Число ходов воздуха (по эскизу):

n=1.

9.6 Относительные поперечные и продольные шаги первой ступени пароперегревателя [1, п.7-16]:

9.6.1 поперечный шаг ₁=S₁/d=56/40=1,4;

9.6.1 продольный шаг ₁=S₁/d=44/40=1,1.

9.7 Количество труб по ширине газохода (в одном ряду):

Z1=21, шт.

9.8 Количество труб по глубине газохода (в одном ряду):

Z1=43, шт.

9.9 Общее количество труб в воздухоподогревателе:

Z= Z1· Z1, шт,

Z=21·43=903, шт.

9.10 Высота труб в воздухоподогревателе:

l=4320, мм.

9.11 Высота труб в пределах одного хода:

lx=l/n, мм, lx=4320/2=2160, мм.

9.12 Внутренний диаметр труб в воздухоподогревателе:

dвн=d-2·, мм, dвн=40-2·1,6=36,8, мм.

9.13 Расчетная поверхность нагрева воздухоподогревателя:

Hвп=· d· lx· Z ·n, м², Hвп=3,14·0,04·6,48·903·1=1469,89 м²

9.14 Площадь живого сечения для прохода воздуха [1, п.7-16]:

F_в=a· lx -Z₁· lx·d, м²,

F_в=1,175·2,16-21·2,16·0,04=0,7236, м².

9.15 Площадь живого сечения для прохода дымовых газов [1, п.7-16]:

9.16 Температура и энтальпия дымовых газов на входе в воздухоподогреватель, равняется температуре на выходе из экономайзера (таблица 3.1, столбец 8):

'=261,C; I'=2055,0413 кДж/кг.

9.17 Температура и энтальпия дымовых газов на выходе из воздухоподогревателя (уходящих газов) берется по таблице 3.1 (столбец 8):

''=150, C; I''=1216,53 кДж/кг.

9.18 Температура и энтальпия холодного воздуха (таблица 2, столбец 2):

t'_хв=30, C; I'_хв =154,57кДж/кг.

9.19 Температура и энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя (таблица 2, столбец 2):

t''_гв=250 C; I''_гв =1310,53 кДж/кг.

9.20 Тепловосприятие воздуха по уравнению баланса [1, п.7-03]:

Q_б=j·(Н' - Н''+Da_вп·Н_прс), кДж/кг

Q_б=0,989·(2055,0413-1216,53+0,06·154,57)=838,46 кДж/кг.

9.21 Средняя температура воздуха в воздухоподогревателе:

9.22 Средняя температура дымовых газов в воздухоподогревателе [1, п.7-17]:

,C,

C.

9.23 Объём дымовых газов, проходящих через воздухоподогреватель (табл. 1):

V^г_вп=5,83, м³/кг.

9.24 Средняя скорость дымовых газов в воздухоподогревателе [1, п.7-15]:

W_г= , м/с; W_г= , м/с

9.25 Коэффициент теплоотдачи конвекцией с газовой стороны [1, номограмма 11]:

9.25.1 Поправка на влияние изменения физических характеристик дымовых газов от температуры _ср и состава газов:

С_ф=1,175

9.25.2 Значение коэффициента без учета поправок:

_н=32, Вт/(м²·К)

9.25.3 Расчетное значение коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к стенке труб:

₁= С_ф ·_н=1,175·32=37,6 Вт/(м²·К)

9.26 Средняя скорость воздуха в воздухоподогревателе [1, п.7-15]:

W_в= , м/с,

где _вп=''_вп+∆_вп/2=1,23

W_в=

9.27 Коэффициент теплоотдачи конвекцией с воздушной стороны [1, номограмма 8]:

9.27.1 Значение коэффициента без учета поправок:

_н=145, Вт/(м²·К);

9.27.1 Поправка на число рядов труб по ходу воздуха:

C_z=1;

9.27.3 Поправка на геометрическую компоновку пучка:

C_s=0,7;

9.27.4 Поправка на влияние изменения физических характеристик дымовых газов от температуры _ср и состава газов :

C_ф=0,95;

9.27.5 расчетное значение коэффициента теплоотдачи:

₂=_н· C_z·C_s· C_ф, Вт/(м²·К),

₂=145·1·0,7·0,95=96,425 Вт/(м²·К).

9.28 Коэффициент теплопередачи [1, табл.6.1]:

9.29 Температурный напор [1, п.7-54]:

9.29.1 На входе дымовых газов в воздухоподогреватель:

t_б= '- t''_гв =261-250=11 C

9.29.2 На выходе дымовых газов из воздухоподогревателя:

t_м=^''-t^'_хв=150-30=120 C

9.30 Тепловосприятие воздуха по уравнению теплоотдачи [1, п.7-01]

Q_т=к·Н·t/B_p, кДж/кг Q_т=27,05·1469,89·45,6/2,0145·10³=916,78 кДж/кг

9.31 Невязка баланса [1, п.7.3]

Q = , Q= %.

Так как невязка баланса превышает допустимого значения 2%, то расчет воздухоподогревателя считаем законченным [1, п.15.8].