кот / 38

Основы расчета конвективных поверхностей нагрева

Основы расчета конвективных поверхностей нагрева

Конвективные поверхности нагрева паровых и водогрейных котлов играют важную роль в процессе получения пара или горячей воды, а также использования теплоты продуктов сгорания, покидающих топочную камеру. Эффективность работы конвективных поверхностей нагрева в значительной мере зависит от интенсивности передачи теплоты продуктами сгорания воде и пару.

Продукты сгорания передают теплоту наружной поверхности труб путем конвекции и лучеиспускания. От наружной поверхности труб к внутренней теплота передается через стенку теплопроводностью, а от внутренней поверхности к воде и пару - конвекцией. Таким образом, передача теплоты от продуктов сгорания к воде и пару представляет собой сложный процесс, называемый теплопередачей.

Процесс передачи теплоты через разделительную стенку подчиняется общему уравнению, называемому уравнением теплопередачи,

 

Пренебрегая влиянием кривизны поверхности труб на процесс передачи теплоты коэффициент теплопередачи в конвективных поверхностях нагрева [Вт/(м2*К)] определяют по формуле

 

где a₁ - коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к наружной поверхности труб, Вт/(м^2*К); а₂ - коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к нагреваемой жидкости (пар, вода, пароводяная эмульсия), Вт/(м²*К); Ϭ₃, Ϭ_тр, Ϭ_н - соответственно толщина слоя наружных загрязнений (зола,сажа), стенки трубы, слоя накипи на внутренней поверхности трубы, м; ʎ_з, ʎ_тр, ʎ_н - соответственно теплопроводность наружных загрязнений, металла трубы, накипи, Вт/(м²*К).