8. Расчёт конвективных пучков котла.

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 в значительной мере зависит от интенсивности передачи теплоты продуктами сгорания воде и пару. Котельный пучок производственно−отопительных котлов является основной парообразующей поверхностью нагрева. На основе опыта эксплуатации котлов выработана относительно рациональная схема компоновки котельных пучков. Диаметр и шаги труб менять значительно по сравнению с существующими конструкциями при проектировании не следует, т.к. они определялись тоже опытом эксплуатации. Поверхность нагрева существенно менять также нельзя, т.к. она является основной парообразующей поверхностью котла. Поэтому тепловой расчёт котельного пучка приходится производить чаще всего поверочный, пользуясь соответствующими чертежами. При расчёте конвективных поверхностей нагрева используется уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса.

Количество теплоты (Q_б), отданное продуктами сгорания, приравнивается к теплоте, воспринятой водой или паром. Для расчёта задаются температурой продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева и затем точняяют её путём последовательных приближений.

Расчёт конвективных поверхностей производится в такой последовательности:

1 Конвективная поверхность

1. Температура газов перед пучком определяется из предыдущей поверхности нагрева:

^оС

2. Энтальпия газов перед пучком :

кДж/м³

3. По чертежу или по таблицам характеристик котлоагрегатов (таб.8.13÷8.25 Л3) определяются конструктивные характеристики газохода:

S₁- поперечный шаг труб- 100 мм=0,1 м

S₂- поперечный шаг труб- 110 мм=0,11 м

D_H-наружный диаметр труб- 0,51 м

6. Температура дымовых газов за котельным пучком:

^оС

7. Энтальпия газов за котельным пучком:

кДж/м³

8. Тепло отданное газами в пучке

кДж/м³

9. кВт

10. Средняя температура газов

^оС

11. Температура кипения в барабане

^оС

12. ^оС

13. Меньшая разность температур

^оС

14. Средний температурный напор

^оС

15. По таблице 1 определяем:

м³/м^3; ;

16. Секундный расход газов

м³/с

17. Средняя скорость газов

м/сек

18. Коэффициент теплопередачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхностинагрева (рис.6.1. Л1.)

Вт/м²×К

19. Температура наружных загрязнений труб

^оС;

20.

21. Суммарная поглощательная способность газа

22. Коэффициент теплопередачи, учитывающий передачу теплоты излучением в

конвективных поверхностях нагрева:

Вт/м²

а- степень черноты рис.5.6 Л1.

с_г- коэффициент рис. 6.4 Л1.

Для определения степени черноты находится оптическая толщина

Где Кг − коэффициент ослаблений лучей трёхатомными газами рис. 5.4 Л.1

Кзл − коэффициент ослабления лучей золовыми частицами, при работе на газу равно 0

23. Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности

нагрева

Вт/м²×К

24. Вычисляется коэффициент теплопередачи

Вт/м²×К;

25. Определяется количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на

1 м³ топлива

26. Энтальпия газов за пучком

кДж/м³

27. Температура газов за пучком

^оС