9.Расчёт фестона

Расчёт фестона:

Таблица №7 Геометрические характеристики фестона:

d=

60

мм

S₂^I =

175

мм

S₂^II=

260

мм

S₁=

245

мм

z₁ =

16

Число труб в ряду

z₂=

3

Число рядов по ходу газов

S_2ср=( S₂^I+ S₂^II)/2= (175+260)/2

0,218

м

усреднённый шаг по глубине

σ₁= S₁/d= 245/60=

4,08

м

относительный поперечный шаг трубы

σ₂= S_2ср/d= 0,218/0,060=

3,63

м

относительный продольный шаг трубы

b=

4,34

м

толщина топочной камеры

l₁=

3,85

м

длина трубы

l₂=

3,605

м

длина трубы

l_ср=(l₁+l₂)/2= 3,85+3,605=

3,728

м

средняя длина труб

l_го=

3,325

м

длина газового отверстия

H_ф=π*d* l_ср* z₁* z₂= 3,14*60/1000*3,728*16*3=

33,709

м²

Поверхность нагрева фестона

F= l_го*b- z₁* l_го*d= 3,325*4,34-16*3,325*0,06=

11,24

м²

Сечение для прохода газов

S=0,9*d[(4/π) *(S₁* S_2ср/d²)-1]= 0,9*0,06*((4/3,14)*(0,245*0,218/0,06^2)-1)=

0,964

м

Эффективная толщина излучающего слоя

Таблица №8 Тепловой расчёт фестона:

Наименование

Обозначе-ние

Ед.изм.

Расчётные формулы или способ определения

Расчёт

Температура газов перед фестоном

ϑ^I

˚C

из расчёта топки

1150

Энтальпия газов перед фестоном

I^I

кДж/кг

из расчёта топки

22434

Температура газов за фестоном

ϑ^II

˚C

Принимаются 2 значения ϑ^I-100 и ϑ^I-50

1050

1100

Энтальпия газов за фестоном

I^II

кДж/кг

Интерполируем по I-ϑ таблице

20297

21362

Тепловосприятие фестона по балансу

Q_б

кДж/кг

ϕ*( I^I- I^II)=0,99*(22434-20297)

2116

ϕ*( I`- I``)=0,99*(22434-21362)

1061

Температура кипения при р=1,065*рпп=4,1748 МПа

t_кип

˚C

По табл. XXIII [2]

252,88

Средняя температура газов

ϑ_г

˚C

(ϑ^I+ ϑ^II)/2=(1150+1050)/2

1100

(ϑ`+ ϑ``)/2=(1150+1100)/2

1125

Температурный напор на входе газов

Δt_б

˚C

ϑ^I- tкип=1150-252,88

897,12

Температурный напор на выходе газов

Δt_м

˚C

ϑ^II - t_кип

797,12

847,12

Средний температурный напор

Δt

˚C

(Δt_б+ Δt_м)/2=(897,12+797,12)/2

847,12

(Δtб+ Δtм)/2=(897,12+847,12)/2

872,12

Средняя скорость газов

w_г

м/с

(B_p* V_г/F)* (ϑ_г+273)/273=(1,04*12,541/11,24)*

(1100+273)/273

5,84

(Bp* Vг/F)*

(ϑг+273)/273=(1,04*12,541/11,24)*

(1125+273)/273

5,95

Коэффициент распределения тепловосприятия

η_в

_

По номограмме 11 [2] при х=1

0,57

Коэффициент теплоотдачи конвекцией

α_к

Вт/м²*К

По номограмме 13 [2]

44,93

45,89

Температура загрязнённой стенки

t_з

˚C

t_кип+ Δt = 252,88+25

277,88

для жидкого топлива Δt(˚C)

25

Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

k_г

1/(м*МПа)

По номограмме 3 [2] при rH2O = 0,1101 и рп*S=0,023

9,6

Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

k_зл*μ_зл

1/(м*МПа)

По номограмме 4[2]

0

Суммарная оптическая толщина запыленного потока

k*p*s

_

(k_г*r_п+ k_зл*μ_зл)*p*s = (9,6*0,2351+0)*0,1*0,964

0,2176

Степень черноты продуктов сгорания

α

_

По номограмме 2[2]

0,193

Коэффициент теплоотдачи излучением

α_л

Вт/м²*К

По номограмме 19[2]

41,18

43,41

Коэффициент теплотдачи

α₁

Вт/м²*К

ξ*(α_к+ α_л) = 1*(44,93+41,18)

86,11

ξ*(αк+ αл)= 1*(45,89*43,41)

89,30

Коэффициент теплопередачи

k

Вт/м²*К

ψ*α1=0,7*86,11

60,28

ψ*α1=0,7*89,30

62,51

Тепловосприятие фестона по уравнению теплообмена

Q_т

кДж/кг

k* H_ф* Δt/ Bp=60,28*33,709*847,12/1,04

1653,64

k* Hф* Δt/ Bp=60,28*33,709*872,12/1,04

1765,56

Тепловая нагрузка

q_лв

кВт/м²

η_в* B_p* Q_л/Fcт=0,57*1,04*18200,9/152,97

70,59

α_н=

46,5

ккал/(м²*ч*˚C )

54,1725

Вт/м²*К

47,5

55,3375

k_г≈

3,1

1/(м*кгс/см²)

9,6

1/(м*МПа)

α_н=

185

ккал/(м²*ч*˚C )

215,525

Вт/м²*К

195

227,175

Тепловосприятие фестона по балансу

Q_б

кДж/кг

ϕ*( I^I- I^II)

2116

1061

Тепловосприятие фестона по уравнению теплообмена

Q_т

кДж/кг

k* H_ф* Δt/ B_p

1653,64

1765,56

Температура газов за фестоном

ϑ^II

˚C

Принимаются 2 значения ϑ^I-100 и ϑ^I-50

1050

1100

x=

1069,811127

y=

1697,985226