Тепловой расчет парогенераторов

Рис. 5.1. Сумма угловых коэффициентов ширм (а) и конвективных

5.4. Расчет коэффициентов теплопередачи, теплоотдачи, загрязнения, тепловой эффективности и использования поверхностей нагрева

Коэффициент теплопередачи kр Вт/(м2 К) рассчитывают в

соответствии с данными табл. 5.2. При записи формул учтен ряд особенностей теплообмена в парогенераторах: пренебрежимо малые термические сопротивления стенки труб и передачи теплоты от стенки к воде или пару сверхкритического давления, предполагается отсутствие внутренних отложений в трубах пароводяного тракта. В третьей и пятой формулах табл. 5.2 для

фестонов и котельных пучков Qл = Qлф , для других поверхностей

Qл = Qлi .

Таблица 5.2

Коэффициенты теплопередачи в поверхностях нагрева парогенератора, к, Вт/(м2 К)

для поверхностей, воспринимающих прямое излучение из топки, в остальных случаях Qлi = 0 ; х1, х2 — соответственно

доли сечения для прохода газов и воздуха; α1пр −

приведенный коэффициент теплоотдачи для негладкотрубных поверхностей нагрева, Вт/(м2 К); П — коэффициент, учитывающий влияние нестационарного теплообмена, зависящий от частоты вращения ротора регенеративного воздухоподогревателя (РВП).

Влияние наружных загрязнений труб учитывается коэффициентом загрязнения ε либо коэффициентом тепловой эффективности ψ (табл. 5.3–5.5, рис. 5.2, 5.3).

Таблица 5.3

Коэффициенты загрязнения ε для ширм при сжигании мазута, газа и сланцев

Примечание. Приведенные данные по ψ для мазута справедливы при αт ≤1,03 , при работе котлов с αт >1,03

значение ψ для всех поверхностей уменьшается на 0,05; при сжигании газа после мазута без остановки котла на очистку

значение ψ увеличивается на 0,05 по сравнению с данными по

мазуту; при сжигании смеси топлив ψ принимается по более загрязняющему топливу.

Таблица 5.5

Коэффициент тепловой эффективности воздухоподогревателей ψ

Примечание. При С-перекресте при наличии межходовых

трубных досок ψ снижается по сравнению с табличными значениями на 0,15 в двухходовой с одной и в трехходовой ступени с двумя промежуточными трубными досками, на 0,05

− в трехходовой при одной промежуточной трубной доске и в четырехходовой при двух промежуточных трубных досках;

значения ψ снижаются на 0,05 при сжигании сернистого мазута для РВП при t'вп <110 °С, для ТВП при t'вп < 90 °С, если

αт ≤1,03 и при tвп' < 110 °С,если αт > 1,03.

Коэффициенты теплоотдачи конвекцией α1 от газов к стенке и α2 от стенки к обогреваемому теплоносителю рассчитывают по табл. 5.6, а излучением αл − по табл. 5.7.

Коэффициент использования поверхности нагрева в процессе теплообмена ς для ширм принимается по рис. 5.4, а для поперечно обтекаемых поверхностей ς = 1. Значение углового коэффициента для ширм xрi принимается по рис. 5.1, а.

ϑ1ш

Рис. 5.2. Коэффициент загрязнения ширм ε при сжигании твердых топлив: 1 – умеренно загрязняющие; 2 – сильно загрязняющие;

3 – сильно загрязняющие с очисткой

ϑср

Рис. 5.3. Коэффициент тепловой эффективности конвективных поверхностей нагрева ψ при сжигании твердых топлив:

1 – умеренно загрязняющие и сильно загрязняющие с очисткой; 2 – сильно загрязняющие без очистки