5 Расчет конвективных поверхностей нагрева
При проведении расчета конвективных поверхностей нагрева используются следующие основные уравнения:
(5.1)
- уравнение теплового баланса,
где Qб – количество тепла, отданного дымовыми газами конвективной поверхности, отнесено к 1 кг топлива;
(5.2)
- уравнение теплообмена,
где Qт – количество тепла, переданного через поверхность труб котловой воде, отнесено к 1 кг топлива.
Для
определения Qб
и Qт
необходимо знать температуру дымовых
газов за поверхностью нагрева
.
Ее величиной первоначально задаются с
последующим уточнением.
Принимаем температуру дымовых газов за поверхностью нагрева =220 °С.
5.1 Расчет конвективного пучка
Таблица 5.1.1 – Тепловой расчет конвективного пучка
№ |
Наименование величины |
Размерность |
Обозначение |
Расчетная формула или обоснование |
Значение |
1 |
Температура дымовых газов за котлом |
|
|
по таблице 1 исходных данных |
220 |
2 |
Энтальпия дымовых газов за конвективными поверхностями |
кДж/кг |
JК |
По J-V диаграмме |
2634 |
3 |
Тепловосприятие конвективных поверхностей по уравнению теплового баланса |
кДж/кг |
Qб |
|
8392 |
4 |
Температурный напор в начале газохода |
|
|
|
706 |
5 |
Температурный напор в конце газохода |
|
|
|
26 |
6 |
Средний температурный напор в газоходе |
|
|
|
206 |
7 |
Средняя температура дымовых газов в пароперегревателе |
|
|
|
605 |
8 |
Средняя скорость дымовых газов |
м/с |
|
|
6.09 |
9 |
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов |
1/(м·МПа |
- |
rn·Sk |
0.032 |
10 |
Эффективная толщина излучающего слоя |
м |
|
|
0.177 |
11 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке |
3 |
4 |
5 |
56.979 |
12 |
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |
|
|
По формуле 5.1 |
48.23 |
13 |
Суммарная оптическая толщина среды |
1/(м·МПа) |
|
По формуле 4.2 |
0.152 |
14 |
Степень черноты газового потока |
- |
kps |
|
0.141 |
15 |
Коэффициент загрязнения |
- |
а |
1-е-КPS |
0.0043 |
16 |
Температура наружной поверхности труб |
|
|
При сжигании твердого топлива принять 0,0043 |
194.0448782 |
17 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
|
|
|
11.845 |
18 |
Коэффициент омывания газохода дымовыми газами |
|
|
По формуле 5.2 |
0,95 |
19 |
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы |
- |
|
Для сложно омываемых = 0,95 |
65.383 |
20 |
Коэффициент теплопередачи в котле |
|
|
|
51.035 |
21 |
Тепловосприятие котла по уравнению теплопередачи |
|
|
|
8452 |
22 |
Невязка |
кДж/кг |
Qт |
|
-0.72 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании коридорных пучков и ширм, отнесенной к полной поверхности труб:
(5.1)
Коэффициент ослабления трехатомными газами CO2 и H2O определяется по формуле:
1/(м·МПа)
Коэффициент теплоотдачи излучением:
(5.2)