Глава вторая. Расчет воздухоподогревателя.

Диаметр труб d = 40 x l,6 мм.

Шаг S₁ = 70 мм.

Шаг S₂ = 45 мм.

Высота пакета l₁ = l,65 м.

Высота пакета l₂ = 3,3 м.

Высота пакета l₃ = 3,3 м.

Число рядов труб z₁ = 106.

Число рядов труб z₂ = 20.

Число труб n_нп = 4220 – в одном потоке;

Общее число труб

n = (106 · 20 + 105 · 20) · 2 = 8440

Живое сечение для прохода воздуха:

f_в = (a · b – d · l · z₁)

f_в = (l,65 · 7,175 – 0,04 · l,65 · 106) · 2 = 9,86м².

Живое сечение для прохода газа:

F_r =

π · d²_вн

· n

4

F_r =

3,14 · 0,0368²

· 8440 = 8,97м²

4

Расчетная поверхность нагрева (общая):

Н_р = π · d · l · n

Н_р = 3,14 · 0,04 · 8,25 · 8440 = 8745,0м²

Расчетная поверхность нагрева (нижнего пакета):

Н^нп_р = 3,14 · 0,04 · 1,65 · 8440 = 1749 м²

Расчетная поверхность нагрева (верхнего пакета):

H^вп_р = 3498,25 · 2 = 6996 м²

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

Диаметр труб

d

мм

По конструктивным характеристикам

40х1,6

Шаги труб

S₁/S₂

мм

то же

70/45

Относительный поперечный шаг

σ₁

–

σ₁ =

S₁

1,75

d

Относительный продольный шаг

σ₂

–

σ₂ =

S₂

1,125

d

Число рядов труб поперек хода воздуха

Z₁

–

По конструктивным характеристикам

106 · 2 = 212

Число рядов труб по ходу воздуха

Z₂

–

По конструктивным характеристикам

20 · 2 = 40

Живое сечение для прохода воздуха

f_в

м²

то же

9,68

Живое сечение для прохода газов

F_г

м²

то же

9,07

Поверхность нагрева

Н_р

м²

то же

1749

Температура уходящихгазов

_ух

°C

Принята в тепловом балансе

150

Энтальпия

I_ух

кДж/кг

Таблица.3.

1544

Температура газов на входе в ступень

´

°C

Принимается с последующим уточнением

170

200

Энтальпия

I´

кДж/кг

Таблица.3.

1720

2027

Тепловосприятие ступени по балансу

Q_Б

кДж/кг

Q_Б = φ · (I_ух – I´ + Δα_вп · I^о_хв)

0,9935 · (1720 – 1544 + + 0,03 · 196,5) = 180,7

0,9935 · (2027 – 1544 + + 0,03 · 196,5) = 485,7

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

Отношение кол-ва горячего воздуха к теоретически необходимому

β_ГВ

–

β_ГВ = α_т – Δα_т – Δα_пл + Δα_вп

1,04

Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

I_ГВ

кДж/кг

I_ГВ =

Q_Б

180,7

+

485,7

+

β_ГВ + Δα_вп/2

1,04 + 0,01/2

1,04 + 0,01/2

+ 327,5 = 500,4

+ 327,5 = 792,3

Температура горячего воздуха на выходе из ступени

t_ГВ

°C

Таблица.3.

76

121

Средняя температура воздуха

t

°C

t =

t΄ + t˝

50 + 76

= 63

50 + 121

= 85,5

2

2

2

Средняя температура газов



°C

 =

´ + ˝

170 + 150

= 160

200 + 150

= 175

2

2

2

Средняя скорость газов

W_Г

м/с

W_Г =

В_р · V_r · ( + 273)

6,8 · 7,373 (160+273)

=

6,8 · 7,373 (175+273)

=

273 · F_г

273 · 8,97

273 · 8,97

= 8,86

= 9,2

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

α₂

Вт/м²· К

α₂ = C_Z · C_S · C_Ф · C_Н

30,5 · 1,22 = 37,2

31 · 1,21 = 37,5

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

Средняя скорость воздуха

W_В

м/с

W_В =

β_ГВ (t+273) В_р· V^о_в

6,8 · 5,05 · 1,04

х

6,8 · 5,05 · 1,04

х

273 · f_в

273 · 9,68

273 · 9,68

х (63 + 273) = 4,53

х (85,5 + 273) = 4,83

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

α₁

Вт/м²· К

α₁ = C_Ф · C_Б · α_н

55 · 1,02 = 56

54 · 1,02 = 55

Коэффициент использования поверхности нагрева

ξ

–

[6, табл.5.5.]

0,85

0,85

Коэффициент теплопередачи

k

Вт/м²· К

k = ξ

α₁ · α₂

0,85

37,2·56

=19,0

0,85

37,2·55

=19,35

α₁ + α₂

37,2+56

37,2+55

Температурный напор на входе газов

Δt΄

°C

Δt΄ = ´ – t˝

170 – 76 = 94

200 – 121 = 79

То же на выходе

Δt˝

°C

Δt˝ = ˝ – t΄

150 – 50 = 100

Температурный напор при противотоке

Δt_ПРТ

°C

Δt_ПРТ =

Δt΄ + Δt˝

94 + 100

= 97

79 + 100

= 89,5

2

2

2

Больший перепад температур

τ_Б

°C

τ_Б = t˝ – t΄

76 – 50 = 26

121 – 50 = 71

Меньший перепад температур

τ_М

°C

τ_М = ´ – ˝

170 – 150 = 20

200 – 150 = 50

Параметр

Р

–

Р =

τ_М

20

= 0,16

50

= 0,33

´ – t΄

170 – 50

200 – 50

Параметр

R

–

R =

τ_Б

26

= 1,3

71

= 1,42

τ_М

20

50

Коэффициент

ψ

–

[6. рис.16]

0,98

0,96

Температурный напор

Δt

°C

Δt = ψ · Δt_ПРТ

0,98 · 97 = 95

0,96 · 89,5 = 86

Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи

Q_Т

кДж/кг

Q_Т =

k · Н · Δt

· 10^-3

19 · 1749 · 95

· 10^-3 =

19,35 · 1749 ·86

х

В_р

6,8

6,8

= 464

х 10^-3 = 425

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Диаметр труб

d

мм

По конструктивным характеристикам

40х1,6

Шаги труб

S₁/S₂

мм

то же

70/45

Относительный поперечный шаг

σ₁

–

σ₁ =

S₁

1,75

d

Относительный продольный шаг

σ₂

–

σ₂ =

S₂

1,125

d

Число рядов труб поперек хода воздуха

Z₁

–

По конструктивным характеристикам

211 – в двух потоках

Число рядов труб по ходу воздуха

Z₂

–

По конструктивным характеристикам

40

Живое сечение для прохода воздуха

f_в

м²

то же

9,68

Живое сечение для прохода газов

F_г

м²

то же

8,97

Поверхность нагрева

Н_р

м²

то же

6996

Температура уходящихгазов

˝

°C

Принята в тепловом балансе

195 (из ВП I)

Энтальпия

I^˝

кДж/кг

Таблица.3.

1995

Температура воздуха

t΄

°C

Таблица.3.

115

Энтальпия

I´

кДж/кг

Таблица.3.

754

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Температура газов на входе в ступень

´

°C

Принимается с последующим уточнением

250

300

Энтальпия

I´

кДж/кг

Таблица.3.

2555

3082

Тепловосприятие ступени по балансу

Q_Б

кДж/кг

Q_Б = φ · (I_ух – I´ + Δα_вп · I^о_хв)

0,9935 · (2555 – 1544 +

+ 0,03 · 196,5) = 562

0,9935 · (3082 – 1544 +

+ 0,03 · 196,5) = 1085

Отношение кол-ва горячего воздуха к теоретически необходимому

β_ГВ

–

β_ГВ = α_т – Δα_т – Δα_пл + Δα_вп

1,04

Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

I_ГВ

кДж/кг

I_ГВ =

Q_Б

+ I´

562

+

1085

+

β_ГВ + Δα_вп/2

1,04 + 0,01/2

1,04 + 0,01/2

+ 754 = 1289

+ 754 = 1784

Температура горячего воздуха на выходе из ступени

t_ГВ

°C

Таблица.3.

195

269

Средняя температура воздуха

t

°C

t =

t΄ + t˝

115 + 195

= 155

115 + 269

= 192

2

2

2

Средняя температура газов



°C

 =

´ + ˝

250 + 195

= 222,5

300 + 195

= 247,5

2

2

2

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Средняя скорость газов

W_Г

м/с

W_Г =

В_р · V_r · ( + 273)

6,8·7,373 (222,5+273)

=

6,8 · 7,373 (247,5+273)

=

273 · F_г

273 · 8,97

273 · 8,97

= 10,2

= 10,66

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

α₂

Вт/м²· К

α₂ = C_Z · C_S · C_Ф · C_Н

34,3 · 1,11 = 38,1

35,8 · 1,08 = 38,7

Коэф. избытка воздуха на выходе из I ступени

β˝

–

β˝ = α_т – Δα_т – Δα_пл + Δα^I_вп+

0,895

+ Δα_вп/2 – K

Средняя скорость воздуха

W_В

м/с

W_В =

β˝_ВПI(t+273)В_рV^о_в

6,8 · 5,04 · 0,895

х

6,8 · 5,05 · 0,895

х

273 · f_в

273 · 9,68

273 · 8,97

х (155 + 273) = 4,97

х (192 + 273) = 5,39

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

α₁

Вт/м²· К

α₁ = C_Ф · C_Б · α_н

58 · 0,97 · 1,02 = 57,38

62 · 1,02 · 0,94 = 61,3

Коэф. использования поверхности нагрева

ξ

–

[6, табл.5.5.]

0,7

Коэффициент теплопередачи

K

Вт/м²· К

k = ξ

α₁ · α₂

0,7

57,38·38,1

=16,03

0,7

38,7·61,3

= 16,6

α₁ + α₂

57,38+38,1

38,7+61,3

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Температурный напор на входе газов

Δt΄

°C

Δt΄ = ´ – t˝

250 – 195 = 55

300 – 269 = 31

То же на выходе

Δt˝

°C

Δt˝ = ˝ – t΄

195 – 115 = 80

Температурный напор при противотоке

Δt_ПРТ

°C

Δt_ПРТ =

Δt_Б + Δt_М

66,8

49,63

2,3 lg (Δt_Б/ Δt_М)

Больший перепад температур

τ_Б

°C

τ_Б = t˝ – t΄

195 – 115 = 80

269 – 115 = 154

Меньший перепад температур

τ_М

°C

τ_М = ´ – ˝

250 – 195 = 55

300 – 195 = 105

Параметр

Р

–

Р =

τ_М

55

= 0,4

105

=0,57

´ – t΄

250 – 115

300 – 115

Параметр

R

–

R =

τ_Б

80

= 1,45

154

= 1,46

τ_М

55

105

Коэффициент

ψ

–

[6. рис.16]

0,99

0,96

Температурный напор

Δt

°C

Δt = ψ · Δt_ПРТ

0,99 · 66,8 = 66,1

0,96 · 49,63 = 47,6

Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи

Q_Т

кДж/кг

Q_Т =

k · Н · Δt

· 10^-3

16,03 · 6996 · 66,1

х

16,6 · 6996 · 47,6

х

В_р

6,8

6,8

х 10^-3 = 1090

х 10^-3 = 848

4мм) с относительными шагами

δ₁ =

S₁

= 2 – 3

и

δ₂ =

S₂

= 1,7 – 2,0

d

d

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Диаметр труб

d

мм

По конструктивным характеристикам

32х4

Поперечный шаг/ Продольный шаг

S₁/S₂

мм

то же

75/46

Относительный поперечный шаг

σ₁

–

σ₁ =

S₁

75/32 = 2,34

d

Относительный продольный шаг

σ₂

–

σ₂ =

S₂

46/32 = 1,44

d

Число рядов труб поперек хода воздуха

Z₁

–

По конструктивным характеристикам

21

Число рядов труб

по ходу воздуха

Z₂

–

то же

16

Живое сечение для прохода воздуха

f_в

м²

то же

12,0

Живое сечение для прохода газов

F_г

м²

то же

0,076

Поверхность нагрева

Н_р

м²

то же

945

Температура уходящихгазов

˝

°C

Из расчета ВП

285

Энтальпия

I^˝

кДж/кг

По ˝_эк

2924

Температура горячего воздуха на входе

t΄_ПВ

°C

При (р_б + 0,05 р_б)

215

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Температура газов на входе в ступень

´

°C

Принимается с последующим уточнением

350

400

Энтальпия на входе

i´_ПВ

кДж/кг

Таблица.3.

908

Тепловосприятие ступени по балансу

Q_Б

кДж/кг

Q_Б = φ · (I_ух – I´ + Δα_ВЭ · I^о_хв)

0,9935 · (3580 – 2924 +

+ 0,02 · 196,5) = 655,64

0,9935 · (4116 – 2924 +

+ 0,02 · 196,5) = 1188,0

Тепловосприятие на выходе из ВЭ I ступени

i˝_ПВ

°C

i˝_ПВ =

Q_Б · В_р

+ i´_ПВ

655,64 · 6,8

+ 908 =

1188 · 6,8

+ 908 =

D_ЭК

45,28

45,28

= 1006,5

= 1086,4

Энтальпия

I΄

кДж/кг

Таблица.3.

3580

4116

Температура воды на выходе из ступени

t˝_ПВ

°C

При Р_б

238

250

Температурный напор на входе газов

Δt΄

°C

Δt΄ = ´ – t˝

350 – 238 = 112

400 – 250 = 150

То же на выходе

Δt˝

°C

Δt˝ = ˝ – t΄

285 – 215 = 70

Средняя температура воды

t

°C

t =

t΄ + t˝

215 + 238

= 226,5

215 + 250

= 232,5

2

2

2

Средняя температура газов



°C

 =

´ + ˝

350 + 285

= 317,5

400 + 285

= 342,55

2

2

2

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Средняя скорость газов

W_Г

м/с

W_Г =

В_р · V_r · ( + 273)

6,8·7,245 (317,5+273)

=

6,8·7,245 (342,5+273)

=

273 · F_г

273 · 12

273 · 12

= 8,88

= 9,25

Средний темпера-турный напор

Δt

°C

Δt =

Δt_Б – Δt_М

112 – 70

= 91

150 – 70

= 105

2,3 · lg(Δt_Б/ Δt_М)

2,3 · lg(112/70)

2,3 · lg(150/70)

Температура загрязненной стенки

t_З

°C

t_З = t + 25

226,5 + 25 = 251,5

232,5 + 25 =257,5

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

S = 0,9d (

4

٠

S₁ ٠ S₂

– 1 )

0,9 ٠ 0,032 (

4

٠

0,075 ٠ 0,046

– 1)

= 0,095

π

d²

3,14

0,032²

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_К

Вт/м²· К

α_К = α_н · C_Ф

1,03 · 88 = 90,64

1,02 · 90 = 91,8

Суммарная поглощающая способность

PnS

МПа

PnS = r_n ٠ S ٠ 0,1

0,2476 ٠ 0,095 ٠ 0,1 = 0,00235

Коэф. ослабления лучей 3-х ат. газами

k^о_Г

1/МПа٠м

[6,рис.11]

47

45

Коэф. ослабления лучей золовыми частицами

k_Г

1/МПа٠м

k_Г = k^о_Г ٠ r_n

11,637

11,142

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Коэф. теплоотдачи излучением

α_Л

Вт/м²· К

[6. рис.5.9]

33 ٠ 0,1 = 3,3

38 ٠ 0,1 = 3,8

Коэффициент загрязнения

ξ

–

ξ = ξ_о ٠ С_ФР ٠ С_d + ∆ξ

0,0028 ٠ 0,8 + 0,002 =

0,0024 ٠ 0,8 + 0,002 =

= 0,00424

= 0,00392

Коэффициент теплопередачи

К

Вт/м²· К

к =

α_К + α'_Л

90,64 + 7,72

=

91,8 + 5,47

=

1 – ξ (α_К + α'_Л)

1 + 0,00424(90,64 + 7,72)

1 + 0,00392(91,8 + 5,47)

= 67,6

= 70,4

Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи

Q_Т

кДж/кг

Q_Т =

k · Н · Δt

·10^-3

67,6 · 945 · 91

٠10^-3 =

70,4 · 945 · 80

٠10^-3 =

В_р

6,8

6,8

= 800,55

= 783

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Диаметр труб

d

мм

По конструктивным характеристикам

40х1,6

Шаги труб

S₁/S₂

мм

то же

70/45

Относительный поперечный шаг

σ₁

–

σ₁ =

S₁

1,75

d

Относительный продольный шаг

σ₂

–

σ₂ =

S₂

1,125

d

Число рядов труб поперек хода воздуха

Z₁

–

По конструктивным характеристикам

211 – в двух потоках

Число рядов труб по ходу воздуха

Z₂

–

По конструктивным характеристикам

20

Число ходов по воздуху

n

шт.

то же

8420

Живое сечение для прохода воздуха

f_в

м²

то же

9,68

Живое сечение для прохода газов

F_г

м²

то же

8,97

Поверхность нагрева

Н_р

м²

то же

3045

Температура уходящих газов

˝

°C

Принята в тепловом балансе

368

Энтальпия

I^˝

кДж/кг

Таблица.3.

3773

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Температура горячего воздуха на входе

в ВП II

t΄

°C

Из расчета ВП I

248

Энтальпия воздуха на входе

I´_ГВ

кДж/кг

Таблица.3.

1641

Температура газов на входе в ступень

´

°C

Принимается с последующим уточнением

451

480

Энтальпия газов на входе

I´

кДж/кг

Таблица.3.

4577

4893

Тепловосприятие ступени по балансу

Q_Б

кДж/кг

Q_Б = φ · (I_ух – I´ + Δα_ВЭ · I^о_хв)

0,9935 · (4577 – 3773 +

+ 0,03 · 196,5) = 805

0,9935 · (4893 – 3773 +

+ 0,03 · 196,5) = 1118,6

Коэф. избытка воздуха на выходе

из I ступени

β˝

–

β˝ = α_т – Δα_т – Δα_пл + Δα_вп/2

1,065

Энтальпия горячего воздуха на выходе из ступени

I˝_ГВ

кДж/кг

I˝_ГВ =

Q_Б

+ I´

805

+ 1641 = 2397

1118,6

+ 1641 = 2691

β^˝

1,065

1,065

Температура горячего воздуха на выходе из ступени

t˝_ГВ

°C

Таблица.3.

t˝_ГВ1 = 357

t˝_ГВ2 = 399

Средняя температура воздуха

t

°C

t =

t΄ + t˝

248 + 357

= 302,5

248 + 399

= 323,5

2

2

2

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Средняя температура газов



°C

 =

´ + ˝

461 + 368

= 409,5

480 + 368

= 424

2

2

2

Средняя скорость газов

W_Г

м/с

W_Г =

В_р · V_r · ( + 273)

6,8·7,117 (409,5 + 273)

=

6,8 · 7,117 (424 + 273)

=

273 · F_г

273 · 8,97

273 · 8,97

= 13,5

= 13,8

Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

α₂

Вт/м²°C

α₂ = C_Z · C_S · C_Ф · α_Н

43 · 1,0 = 43,0

43,8 · 0,98 = 42,9

Средняя скорость воздуха

W_В

м/с

W_В =

β˝_ВПI(t+273)В_рV^о_в

6,8 · 5,04 · 1,065

х

6,8 · 5,04 · 1,065

х

273 · f_в

273 · 9,68

273 · 9,68

х (302,5 + 273) = 7,94

х (323,5 + 273) = 8,2

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

α₁

Вт/м²°C

α₁ = C_Ф · C_Б · α_н

75,0 · 0,9 = 67,5

77,5 · 0,87 = 67,4

Коэффициент теплопередачи

K

–

k = ξ

α₁ · α₂

0,75

43 ··67,5

=19,7

0,75

42,9 ··67,4

= 19,7

α₁ + α₂

43 + 67,5

42,9 + 67,4

Температурный напор на входе газов

Δt΄

Вт/м²°C

Δt΄ = ´ – t˝

451 – 357 = 94

480 – 399 = 81

То же на выходе

Δt˝

°C

Δt˝ = ˝ – t΄

285 – 215 = 70

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

D = 100% D_ном

Температурный напор при противотоке

Δt_ПРТ

°C

Δt_ПРТ =

Δt_Б + Δt_М

120 – 94

= 106,6

120 – 81

= 99,3

2,3 lg (Δt_Б/ Δt_М)

2,3 lg(120/94)

2,3 lg(120/81)

Больший перепад температур

τ_Б

°C

τ_Б = t˝ – t΄

357 – 248 = 109

399 – 248 = 151

Меньший перепад температур

τ_М

°C

τ_М = ´ – ˝

451 – 368 = 83

480 – 368 = 112

Параметр

Р

–

Р =

τ_М

83

= 0,41

112

=0,48

´ – t΄

451 – 248

480 – 248

Параметр

R

–

R =

τ_Б

109

= 1,31

151

= 1,35

τ_М

83

112

Коэффициент

ψ

–

[6. рис.16]

0,91

0,86

Температурный напор

Δt

°C

Δt = ψ · Δt_ПРТ

0,91 · 106,6 = 97

0,86 · 99,3 = 85,4

Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи

Q_Т

кДж/кг

Q_Т =

k · Н · Δt

· 10^-3

19,7 · 3045 · 97

х

19,7 · 3045 · 85,4

х

В_р

6,8

6,8

х 10^-3 = 856

х 10^-3 = 753

Наименование величины

Обозначение

Размерность

Формула

Величина

Диаметр труб

d

мм

По конструктивным характеристикам

32х2,5

Поперечный шаг/ Продольный шаг

S₁/S₂

мм

то же

75/55

Относительный поперечный шаг

σ₁

–

σ₁ =

S₁

75/32 = 2,34

d

Относительный продольный шаг

σ₂

–

σ₂ =

S₂

55/32 = 1,72

d

Число рядов труб поперек хода воздуха

Z₁

шт.

По конструктивным характеристикам

61

Число рядов труб

по ходу воздуха

Z₂

шт.

то же

20

Число ходов по воздуху

n

шт.

то же

2196

Живое сечение для прохода воздуха

f_в

м²

то же

0,14

Живое сечение для прохода газов

F_г

м²

то же

18,0

Поверхность нагрева

Н_р

м²

то же

717

Температура за поверхностью

˝

°C

Из расчета ВП II

454

Энтальпия

I^˝

кДж/кг

Таблица.3.

4610

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

Температура газов на входе в ступень

´

°C

Принимается с последующим уточнением

600

550

Энтальпия

i´_ПВ

кДж/кг

[2]

1063

Тепловосприятие ступени по балансу

Q_Б

кДж/кг

Q_Б = φ · (I_ух – I´ + Δα_ВЭ · I^о_хв)

0,9935 · (6128 – 4610 +

+ 0,02 · 196,5) = 1512

0,9935 · (5586 – 4610 +

+ 0,02 · 196,5) = 974

Тепловосприятие на выходе при = 600°C

i˝_ПВ

°C

i˝_ПВ =

Q_Б · В_р

+ i´_ПВ + ∆_по

1512 · 6,8

+ 1063 + 125,7 = 1415,77

Д_ЭК

4528

Энтальпия

I΄

кДж/кг

Таблица.3.

6128

5586

Температура горячей воды

t˝_ПВ

°C

Из расчета ВЭ I

245

Тепловосприятие на выходе при = 550°C

i˝_ПВ

°C

i˝_ПВ =

Q_Б · В_р

+ i´_ПВ + ∆_по

974 · 6,8

+ 1063 + 125,7 = 1335

Д_ЭК

4528

Приращение энтальпии в ВЭ II ступени

∆i

кДж/кг

∆i = i˝_ПВ – i´_ПВ

1415,77 – 1063 = 352,77

1335 – 1063 = 272

Средняя температура воды

t

°C

t =

t΄ + t_усл

245 + 260

= 302,5

245 + 350,46

=297,73

2

2

2

Средняя температура газов



°C

 =

´ + ˝

600 + 454

= 527

550 + 454

= 502

2

2

2

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

Условная температура воды на выходе из ступени (кипящий экономайзер)

t_усл

°C

t_усл = t_кип +

∆i

318 +

352,77

= 360

318 +

272

= 350,46

2

2 · 4,19

2 · 4,19

Температурный напор на входе газов

Δt΄

°C

Δt΄ = ´ – t_усл

600 – 360 = 240

550 – 350,46 = 199,54

То же на выходе

Δt˝

°C

Δt˝ = ˝ – t΄

454 – 245 = 209

Средний температурный напор

Δt_ПРТ

°C

Δt_ПРТ =

Δt_Б – Δt_М

240 – 209

= 224,4

209 – 199,54

=204

2,3 lg (Δt_Б/ Δt_М)

2,3 lg (240/ 209)

2,3 lg(209/199,54

Температура загрязненной стенки

t_З

°C

t_З = t + 60

302,5 + 60 = 362,5

297,73 + 60 = 357,73

Средняя скорость газов

W_Г1

м/с

W_Г =

В_р· V_r· ( + 273)

6,8 · 6,989 · (527 + 273)

= 7,74

273 · F_г

273 · 18

Средняя скорость газов

W_Г2

м/с

W_Г =

В_р· V_r· ( + 273)

6,8 · 6,989 · (502 + 273)

= 7,5

273 · F_г

273 · 18

Коэффициент тепло-отдачи конвекцией

α_К1

Вт

α_К1 = α_Н · C_Ф

0,98 · 82 = 80,4

м² · °C

Коэффициент тепло-отдачи конвекцией

α_К2

Вт

α_К2 = α_Н · C_Ф

0,98 · 0,99 · 80 = 77,6

м² · °C

Суммарная поглощающая способность

PnS

МПа

PnS = r_n ٠ S ٠ 0,1

0,2560 ٠ 0,12 ٠ 0,1 = 0,03

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

S = 0,9d (

4

٠

S₁ ٠ S₂

– 1 )

0,9 ٠ 0,032 (

4

٠

0,075 ٠ 0,055

– 1)

= 0,12

π

d²

3,14

0,032²

Коэф. ослабления лучей 3-х ат. газами

k_Г1

1/МПа٠м

k_Г1 = k^о_Г ٠ r_n

38 · 0,256 = 9,73

Коэф. ослабления лучей 3-х ат. газами

k_Г2

1/МПа٠м

k_Г2 = k^о_Г ٠ r_n

40 · 0,256 = 10,24

Коэф. ослабления лучей золовыми частицами

k_ЗЛ μ_ЗЛ

1/МПа٠м

[6,п.7.3,формула 7 – 13]

0,566

0,6

Степень черноты факела

α

–

α = 1 – е^-Вu

1 – е^-0,125 = 0,117

1 – е^-0,13= 0,122

Коэф. теплоотдачи излучением

α_Л1

Вт

[6,рис.5,9]

78 · 0,117 = 9

м² · °C

Коэф. теплоотдачи излучением

α_Л2

Вт

[6,рис.5,9]

70 · 0,122 = 8,54

м² · °C

Коэффициент загрязнения

ξ

–

[6,стр.12]

0,0067

0,0066

Критерий Бугера

Вu

–

Вu = kpS

(9,73 + 0,566 + 0,1) х

(10,24 + 0,6 + 0,1) х

х 0,1 · 0,12 = 0,125

х 0,1 · 0,12 = 0,13

Наименование величины

Обозначение

Размер

ность

Формула

Величина

Коэффициент теплопередачи

k₁

Вт/м²°C

к =

α_К + α'_Л

80,4 + 13,6

= 58,64

1 – ξ (α_К + α'_Л)

1 + 0,0067 · (80,4 + 13,6)

Коэффициент теплопередачи

k₂

Вт/м²°C

к =

α_К + α'_Л

77,6 + 12,88

= 56,65

1 – ξ (α_К + α'_Л)

1 + 0,0066 · (77,6 + 12,88)

Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи

Q_Т1

кДж/кг

Q_Т =

k · Н · Δt

·10^-3

58,64 · 717 · 224,4

· 10^-3 = 1387

В_р

6,8

Тепловосприятие воздухоподогревателя по уравнению теплопередачи

Q_Т2

кДж/кг

Q_Т =

k · Н · Δt

·10^-3

56,65 · 717 · 204

· 10^-3 = 1218

В_р

6,8