Р асчет фестона.

Расчет фестона

Рассчитываемая величина

Обо-значе-ние

Разме-рность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Площадь поверхности нагрева

Н

м²

= +

9,97+7,8+4,07+1,94

23,76

Наружный диаметр труб

d

м

По чертежу

-

0,06

Число труб в ряду

z₁ z₂ z₃

шт

По чертежу

-

23 23 24

Число рядов труб по ходу продуктов сгорания

Z

шт

По чертежу

-

3

Среднее значение продольного шага труб

м

0,52

Поперечный шаг труб

S₁

м

По чертежу

-

0,21

Относительный продольный шаг труб

_

-

S₂/d

0,52/0,06

8,6

Относительный поперечный шаг труб

_

-

S₁/d

0,21/0,06

3,5

Продольные шаги труб

H₁ H₂ H₃

м

H_i = π · d · l_i · z_i

H₁ = 3,14·0,06·2,3·23

H₂ = 3,14·0,06·1,8·23

H₃ = 3,14·0,06·0,9·24

9,97

7,8

4,07

Высота газохода

a₁

a₂

a₃

м

По чертежу

-

2,01

1,8

0,9

Площади живого сечения

F₁

F₂

F₃

м²

= b· - d· ·

F₁ = 4,94·2,01 – 0,06·2,01·23

F₂ = 4,94·1,8 – 0,06·1,8·23

F₃ = 4,94·0,9 – 0,06·0,9·24

7,156

5,316

2,774

Средняя площадь живого сечения для прохода газов

F

м²

5,26

Длины труб

l₁

l ₂

l ₃

м

По чертежу

-

2,3

1,8

0,9

Средний размер газохода по высоте

l

м

1,6

Средняя длина труб в рядах по осям

L

м

Рассчитана выше

-

1,6

Размер газохода по ширине

b

м

По чертежу

-

4,94

Температура продуктов сгорания на входе в фестон

ϑ'

С

Рассчитана ранее

-

1395

Температура продуктов сгорания за фестоном

ϑ"

С

Задаёмся

-

1235

Энтальпия продуктов сгорания на входе в фестон

I'

кДж/м³

Рассчитана ранее

-

32452

Энтальпия продуктов сгорания за фестоном

I"

кДж/м³

Таблица 2

-

28952

Теплота, отданная продуктами сгорания

Q_б

кДж/м³

φ·(I'-I"_I)

0,994·(32452-28952)

3479

Средняя температура продуктов сгорания

ϑ

С

(ϑ'+ϑ")/2

(1395+1235)/2

1315,5

Средняя скорость продуктов сгорания

w_г

м/с

10,8

Расчётный расход топлива

Вр

кг/с

Рассчитан ранее

-

0,676

Объём продуктов сгорания

Vг

м³/м³

Табл. 1

-

14,467

Коэффициент теплоотдачи конвекцией (поперечное омывании шахматных гладкотрубных пучков дым. газами/воздухом)

_к

Вт/м²К

64,83

Относительный диагональный шаг труб

_'

-

3,91

Поправка на число рядов труб

С_z

-

4,0·

0,89

Отношение приведённых относительных шагов

Y

 -

0,32

Поправка

-

0,86

Поправка на компоновку пучка

С_s

-

0,95·

0,95·

0,94

Теплопроводность газов

λ

Вт/м·К

Справочник

0,14

Коэффициент кинематической вязкости газов

ν

м²/с

Справочник

-

248·

Число Прандтля для газов

Pr

 -

Справочник

-

0,548

Степень черноты загрязнённых стенок

а_з

 -

Глава 7

(Поверхность нагрева котлов)

-

0,8

Степень черноты газового потока

а_гп

-

1-exp(-kps)

1-exp(-0,92·0,1·3,84)

0,298

Суммарная оптическая толщина

k·p·s

-

k·р·s

0,92·0,1·3,84

0,353

Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

k = k_г

1/ м∙МПа

0,92

Объёмная доля водяных паров

-

Таблица 1

-

0,153

Суммарная объёмная доля излучающих газов

r_п

-

Таблица 1

-

0,22

Давление

р

МПа

Котёл с уравнове-шенной тягой

-

0,1

Оптическая толщина излучающего слоя

s

м

3,6·

3,6·

3,84

Коэффициент теплоотдачи излучением

_л

Вт/м²К

90,99

Температура загрязнённой стенки

Т_з

С

t_s+∆t+273

250,33+25+273

548,33

Разность температур

∆tк

С

гл.7, [1]

-

25

Температура насыщения

t_s

С

По таблицам

-

250,33

Суммарный коэффициент теплоотдачи

_

Вт/м²К

(_к+_л)

1·(64,83+90,99)

155,8

Коэффициент использования



-

п.7-41, [1]

-

1

Коэффициент теплопередачи

K

Вт/м²К

Ψ·₁

0,6·155,8

93,49

Коэффициент тепловой эффективности

Ψ

-

Табл. 6.2, [3]

Шахматный пучок

0,6

Количество теплоты, воспринятое фестоном

Q_ф

кДж/м³

K·10^-3 ·H·∆t/(B_p)

93,49·23,76·1065/(0,676·10³)

3500,24

Температурный напор

∆t

С

ϑ-ts

1315,5-250,33

1065

Невязка

∆

%

·100%

·100%

0,61