Определение тепловосприятий по рядам труб
Расчет естественной циркуляции начинается с заполнения сводной таблицы параметров трубных рядов и распределения тепловосприятий по рядам труб (Таблица 2). Суммарное тепловосприятие ряда складывается из лучистой и конвективной составляющих. Поскольку теплоту излучения факела воспринимают только экран и первые 3-4 ряда конвективного испарительного пучка (в зависимости от конструкции испарительного пучка конкретной марки котла), а остальные ряды находятся в теневой области газохода, то начиная с четвертого/пятого ряда труб тепловосприятие ряда состоит только из конвективной составляющей. Тепловосприятие не определяется для опускных труб, расположенных за экранной поверхностью нагрева в необогреваемой части котла.
Расчет лучистой составляющей тепловосприятия рядов труб сведен в таблицу 3 и производится по следующей методике:
Тепловосприятие топки (теплота излучения факела) распределяется между экранной поверхностью нагрева и первыми рядами конвективного испарительного пучка труб пропорционально площади облучаемой поверхности.
Тепловосприятие экрана:
где:
,
[м2] – площадь лучевоспринимающей
поверхности нагрева котла, вычисляемая
как произведение длины топки котла -LТ
(берется из чертежа) на сумму длин
труб экрана и первого ряда конвективного
испарительного пучка;
,
[м2] – площадь лучевоспринимающей
поверхности экрана.
Тепловосприятие конвективного пучка
труб:
,
[кВт]
где:
,
[м2] – площадь лучевоспринимающей
поверхности конвективного испарительного
пучка труб.
Так как освещенность первых рядов труб конвективного испарительного пучка неодинакова – первый ряд освещается наиболее интенсивно, а освещенность каждого последующего уменьшается по сравнению с предыдущим, то распределение теплоты излучения факела между рядами конвективного пучка происходит пропорционально коэффициенту освещенности ряда. Угловой коэффициент освещенности ряда зависит от номера ряда труб, отношения шага решетки труб к их диаметру и определяется по номограммам (Рис. 1 и 2 Приложения). Параметры решеток трубных пучков шахматного и коридорного строения показаны на рис. 3.
Рис. 3. Параметры решеток трубных пучков
Геометрические характеристики рядов труб и определение тепловосприятий по рядам труб
Табл. 2
|
|
Ряды труб | |||||||||||||
|
Э |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
ОП | ||||
|
Наружный диаметр труб ряда |
dН |
м |
чертеж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина стенки труб |
S |
м |
чертеж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Внутренний диаметр труб ряда |
dВН |
м |
dH-2s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Число труб в ряду |
n |
|
чертеж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поперечное сечение труб ряда |
fР(ОП) |
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетная длина труб ряда |
lР(ОП) |
м |
чертеж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочая высота труб ряда |
hР(ОП) |
м |
чертеж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочая поверхность нагрева ряда |
FP |
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лучистое тепловосприятие ряда |
QЛР(Э) |
кВт |
табл.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Конвективное тепловосприятие ряда |
QКР |
кВт |
табл. 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суммарное тепловосприятие ряда |
∑QР |
кВт |
QЛР+QКР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лучистое тепловосприятие для первых трех рядов труб конвективного пучка вычисляется как произведение углового коэффициента освещенности ряда и лучистого тепловосприятия конвективного испарительного пучка труб:
,
[кВт]
Для четвертого ряда труб считаем, что он воспринимает оставшуюся после первых трех рядов труб долю теплоты излучения факела:
,
[кВт]
Если значение лучистой составляющей для четвертого ряда получилось отрицательным, считаем, что остаток лучистого тепла воспринимается полностью третьим рядом труб:
,
[кВт]
Полученные значения лучистой составляющей тепловосприятия для экрана и первых четырех (трех) рядов труб конвективного пучка заносятся в таблицу 2.