3. Расчет поверхности нагрева радиантных труб в топке

Количество тепла, переданного сырью в камере радиации (топке), определяют из уравнения теплового баланса топки:

г де: =0.96=96%, к.п.д. топки, - энтальпия дымовых газов на выходе из топки при температуре Т_п, которую примем на 450 К выше температуры дымовых газов, покидающих камеру конвекции, то есть Т_п=550+450=1000 К. Энтальпия определяется по графику q-T.

Тогда теплонапряжение радиантных труб принимаем в интервале 60-70 кВт/м² : .

Поверхность нагрева радиантных труб, м², рассчитываем по формуле:

Рисунок 2 – Схема трубчатой печи

4. Расчет конвективной поверхности нагрева печи

Количество тепла, передаваемого в конвективной камере, представляет собой разность между полезным и радиантным теплом печи:

Скорость газа рассчитывается в самом узком сечении пучка, которое примем равным 4м²:

где: m =2 – число параллельно работающих камер, T_cp = 775 К – средняя температура дымовых газов в камере.

Динамическая вязкость определяется по номограмме для каждого компонента дымовых газов при T_cp. Затем рассчитывают динамическую вязкость смеси по формуле:

где: x_i – объемные доли компонентов в смеси.

Плотность дымовых газов рассчитывают по формуле:

Кинематическая вязкость:

Коэффициент теплопроводности рассчитывают по правилу аддитивности:

Критерии рассчитываются по формулам:

Коэффициент определяется по формуле:

После вычисления , рассчитываем :

Примем

Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле:

где: - коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к трубам, Вт/м²*К, - коэффициент теплоотдачи излучением от трехатомных газов к трубам, Вт/м²*К.

Поверхность нагрева конвективных труб определяется из основного уравнения теплопередачи по формуле:

5. Определение размеров дымовой трубы тп

Диаметр дымовой трубы определяют из уравнения расхода:

Теоретическая высота дымовой трубы для случая естественной конвекции рассчитывается с учетом разрежения, создаваемого трубой и температуры наружного воздуха:

Выводы:

Основными показателями, характеризующими работу трубчатой печи, являются полезная тепловая нагрузка , из этого тепла в камеру радиации передано Q_р= кВт, а в конвективную камеру - Q_к= кВт; коэффициент полезного действия печи составил 82%. Поверхности нагрева радиантных труб и конвективных составили м² и м², соответственно. Диаметр дымовой трубы составил 5м, высота – 150м.