6.Поверочный расчет фестона.

Рис.5. Эскиз фестона

6.1) В котле, разрабатываемом в курсовом проекте, на выходе из топки расположен четырёхрядный испарительный пучок, образованный трубами бокового топочного экрана, с увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестон. Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона.

Задачей поверочного расчёта является определение температуры газов за фестоном _ф^’’ при заданных конструктивных размерах и характеристиках поверхности нагрева, а также известной температуре газов перед фестоном, т.е на выходе из топки _т^’’.

6.1.1)По чертежам парового котла составляют эскиз фестона.

6.2)По чертежам парового котла составляем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики фестона.

Таблица 6.1.

Наименование	Обозначение	Размерн.	Ряды фестона					Для всего
Величин			1	2	3	4	фестона
Наружный диаметр труб	d	м	0,06
Количество труб в ряду	Z1	--	18	18	18	17	--
Длина трубы в ряду	LI	м	4,25	4,125	4,125	4,25	--
Шаг труб: Поперечный	S1	м	0,4	0,4	0,4	0,4	0,4
Продольный	S2	м	--	0,22	0,22	0,22	0,22
Угловой коэф-т фестона	Хф	--	1	1	1	1	1
Расположение труб	--	--	Шахматное
Расчётная пов-ть нагрева	H	м2	14,4	13,99	13,99	13,61	56
Размеры газохода: Высота	aI	м	4,3	4,175	4,21	4,25	--
Ширина	B	м	5,78	5,78	5,78	5,78	--
Площадь живого сечения	F	м2	20,318	19,949	20,126	20,23	20,27
Относительный шаг труб Поперечный	S1/d	--	6,7	6,7	6,7	6,7	6,7
Продольный	S2/d	--	3,7	3,7	3,7	3,7	3.7
Эффективная толщина излучающего слоя	Sф	м	1,68	1,68	1,68	1,68	1,68

Принимаем Х_ф = 1, тем самым увеличиваем конвективную поверхность пароперегревателя (в пределах 5%), что существенно упрощает расчёт.

По S₁^ср и S₂^ср определяем эффективную толщину излучающего слоя фестона S_ф:

6.3) Расположение труб в пучке – шахматное, омывание газами – поперечное (угол отклонения потока от нормали не учитываем). Высоту газохода ‘а’ определяют в плоскости, проходящей по осям основного направления каждого ряда труб в границах фестона. Ширина газохода ‘b’ одинакова для всех рядов фестона, её определяют как расстояние между плоскостями, проходящими через оси труб правого и левого боковых экранов.

6.4) Площадь живого сечения для прохода газов в каждом ряду:

F_i = a_ib - Z₁ l_iпрd;

где l_iпр – длина проекции трубы на плоскость сечения, проходящую через ось труб расчитываемого ряда.

F_ср=

6.5) Расчётная поверхность нагрева каждого ряда равна геометрической поверхности всех труб в ряду по наружному диаметру и полной обогреваемой газами длине трубы, измеренной по её оси с учётом конфигурации, т.е гибов в пределах фестона:

Н_i = dZ_1i l_i;

где Z_1i – число труб в ряду; l_i – длина трубы в ряду по её оси.

Расчётная поверхность нагрева фестона определяют как сумму поверхностей всех рядов:

Н_i = Н₁ + Н₂ + Н₃+Hдоп+H

На правой и левой стене газохода фестона расположена часть боковых экранов, поверхность которых не превышает 5% от поверхности фестона

6.7) Составляем таблицу исходных данных для поверочного теплового расчёта фестона.

6.8) Ориентировачно принимают температуру газов за фестоном на 30100⁰С ниже, чем перед ним:

_ф^’’=_ф^’-(30100)=1062,44-90=972,44C

Таблица 6.2.

Наименование величин	Обозначение	Размерность	Величина
Температура газов перед фестоном	т’’=ф’	0С	1062,44
Энтальпия газов перед фестоном	Jт’’=Jф’	Ккал/кг	4931,75
Объёмы газов на выходе из топки при т	Vг	м3/кг	12,5591
Объёмная доля водяных паров	rH2O	—	0,12159
Объёмная доля трёхатомных газов	rп	—	0,247398
Температура состояния насыщения при давлении в барабане Рб=44кгс/см2	tн	0С	255

J_ф^’=J_т^’’=4931,75 ккал/кг

Для _ф^’’=972,44C при _т^’’=1,1 находим энтальпию газов за фестоном:

J_ф^’’=4477,924 ккал/кг и по уравнению теплового баланса определяем тепловосприятие фестона: