7.Расчет парообразующего конвективного пучка

Температура газов перед рассматриваемым газоходом T₁=1900

Энтальпия газов перед газоходом I₁= 21385 кДж/кг

Коэффициент сохранения тепла газоходом f=0.96

Температура газов на выходе газохода принимаются 3 значения 300,350,400 ⁰С

Энтальпия газов на выходе газохода по T-J диаграмме I₂

3900,4200,4700 кДж/кг

Расход топлива B=0.11 кг/с

Количество теплоты отданное газами (мощность теплового потока,отданная газами

Q₁= B*(I₁-I₂)*f

913,881,828 кВт

Наружный диаметр труб d_н=0,029 м

Число труб в одном ряду Z₁=26

Число рядов труб Z₂=8

Шаг труб:

поперечный S₁=0.043 м,продольный S₂=0,045 м

Средняя длина труб в газоходе:

установленная L=2,14 м,активная L_акт=1,62 м

L_{акт пр}=1,4 м

Длина газохода (топки) L_т=1,37 м

Коэффициент омывания L_акт/L=0.75

Установленная поверхность нагрева

H=p*d_н*L*Z₁*Z₂=56.15 м²

Относительные шаги труб:

Поперечный S₁/d_н=1,31,продольный S₂/d_н=1,55

Площадь живого сечения для прохода газов Fp=0.454 м²

Эффективная толщина излучающего газового слоя

S=0,9*dн*(4*S₁*S₂/3,14*d_н²-1)= 0,03396 м

Температура кипения воды при рабочем давлении в котле t_s=158 ⁰C

Средняя температура газового потока

T_ср=(T₁+T₂)/2=950 C

Средний расход газов

V_c=B*V_г*(T_ср+273)/273=0.672 м³/с

Средняя скорость газов

W_г=V_c/F_р=1,49 м/с

Коэффициент загрязнения поверхности нагрева е=0,00914 м²*К/кВт

Средняя температура стенки

t_ст=t_s+Q₁/H*e

158.03 ⁰C;158.029 ⁰C;158;0298 ⁰C

Поправочные коэффициенты для определения a_к

на количество рядов трубок С_z=0.985

на относительные шаги:C_s=1

Теплофизические характеристики продуктов сгорания

LкВт/(м*к)

0,08250

0,08466

0,08684

м²*сn

0,00011

0,00011

0,00012

Pr

0,59528

0,59280

0,59032

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном оммывании шахматных пучков

a_к=0,2*Cz*Cs*l/dн*(Wг*dн/n)^0,65*Pr^0,33 кВт/(м²*К)

57,3456

58,1266

58,9054

Суммарное парциальное давление трехатомных газов P_ro2=0,0595 МПа

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

К_r=((2,47+5,06*r_H2O) /((P_RO2+P_H2O)*S)^1/2-1,02)*(10,37*Т'_зт/1000)*r=89 1/(МПа*м)

Степень черноты стенки a_ст=0.8

Коэффициент теплоотдачи излучением

а_л=s₀*(a_ст+1)/2*a*(Tср+273)³*(1-((t_ст+273)/(T_ср+273))^3,6)/(1-((t_cт+273)/(T_ср+273)))=5,32 кВт/(м²*К)

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a₁=w*a_к+a_л

62,67 кВт/(м²*К

63,45 кВт/(м²*К

64,23 кВт/(м²*К

Коэффициент теплопередачи

k=a₁/(1+e*a₁)

39.98 кВт/(м²*К)

40.16 кВт/(м²*К)

40.4 кВт/(м²*К)

Разность температур теплообменивающихся сред:

Большая ∆t_н=T₁-t_s=1469 C

Меньшая ∆t_к=T₂-t_s=189 C

Температурный напор

∆t_ср=(∆t_н-∆t_к)/ln(∆t_н/∆t_к)=624 C

Тепловосприятие поверхности нагрева

Q₂=k*H*∆t_ср

777.98 кВт

880 кВт

976 кВт

Температура газов за пучком T₂=348 C

Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева

Q_ф=876.68

Энтальпия газов за пучком

J₂=4250 кДж/кг

Энтальпия пара i_х=2725 кДж/кг

Энтальпия питательной воды i_пв=293 кДж/кг

Количество пара, вырабатываемое в рассматриваемой конвективной поверхности

D=Q_ф/(i_х+i_пв)=0,082 кг/с