Курсовая работа. 5 семестр

Определить поверхность нагрева, количество и длину змеевиков экономайзера парового котла. Схема движения теплоносителей в экономайзере показана на рисунке.

Рис. Схема движения теплоносителей в экономайзере.

Дымовые газы: Вода:

Коэффициент теплопроводности стенки: Диаметры труб: Расположение труб: Коридорное. Коэффициент теплопроводности накипи

Поперечный относит. шаг: Продольный относит. шаг: Слой сажи: Слой накипи: =1,1мм. Коэффициент теплопроводности сажи:

1. Вычисление внешнего диаметра трубы с учётом слоя сажи

2. Уравнение теплового баланса

Считая, что потери давления по длине экономайзера равны 0, запишем уравнение теплового баланса:

=1,11,

=4,417.

Температура дымовых газов на выходе из экономайзера методом интерполяции:

Средняя температура воды:

Средняя температура дымовых газов:

Разности температур:

3. Вычисление коэффициента теплоотдачи от воды к стенке

Теплофизические параметры воды при температуре :

Число Рейнольдса для воды:

- режим течения воды турбулентный

Число Нуссельта для воды:

Коэффициент теплопередачи от воды к стенке:

4. Вычисление коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к стенке

4.1. Вычисление коэффициента теплоотдачи конвекцией

Теплофизические параметры дымовых газов при температуре :

Число Рейнольдса для дымовых газов:

Поправочный коэффициент для коридорного расположения труб:

Число Нуссельта при коридорном расположении чистых труб:

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

4.2. Вычисление коэффициента теплоотдачи излучением

Средняя длина пути луча:

Произведения средней длины луча на парциальные давления двуокиси углерода и водяных паров:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара:

По графику определяем поправочный коэффициент на парциальное давление для воды:

Суммарная степень черноты газовой смеси:

Температура поверхности труб:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара по средней температуре стенки труб пароперегревателя :

Поглощательная способность газовой смеси:

Степень черноты стального экономайзера:

Приведённая степень черноты стального экономайзера:

Тепловой поток, обусловленый излучением дымовых газов к стенке:

Коэффициент теплоотдачи излучением:

4.3. Вычисление суммарного коэффициента теплоотдачи

5. Вычисление коэффициента теплопередачи для единицы длины трубы

6. Определение конструктивных характеристик теплообменного аппарата

Плотность потока воды:

Количество труб:

Живое сечение потока:

Тепловой поток:

Общая длина труб:

Длина одной трубы:

Поверхность нагрева:

Задача 4. Теплообмен излучением между газом и твёрдой ограждающей поверхностью

Вычислить плотность теплового потока, обусловленного излучением дымовых газов к поверхности газохода сечением AxB. Состав газов задан. Общее давление газа . Температура газов на входе в газоход и на выходе . Средняя температура поверхности газохода .

Материал: хром

Степень черноты хрома:

Вычислим приведённую степень черноты хром:

Вычислим среднюю температуру газов по тракту:

Эффективная толщина излучающего слоя:

Парциальные давления двуокиси углерода и водяного пара:

объёмная доля и в газе

Первый метод (с использованием диаграмм)

Произведение парциального давления на двуокиси углерода и водяного пара на длину луча:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара при температуре =900:

По графику определяем поправочный коэффициент учитывающий подчинение поведения водяного пара по закону Бугера-Бера:

Степень черноты газовой смеси:

По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара по температуре стенки :

Поглощательная способность газовой смеси:

Плотность теплового потока:

Второй метод (аналитический)

Суммарное парциальное давления водяного пара и двуокиси углерода:

Степень черноты газовой смеси:

Поглощательная способность газовой смеси:

Плотность теплового потока:

Литература

1. Е.И. Казанцев. Промышленные печи. Справочное руководство для расчётов и проектирования. Москва, «Металлургия», 1975г.

2. Ривкин С.Л.,Александров А.А. Термодинамические своиства воды и водяного пара: Справочник. Москва, «Энергоатомиздат», 1984г.

3. Г.Н.Матвеева. Тепломассообмен.

Методические указания для выполнения курсовой работы

Магнитогорск, МГТУ, 2008г.