8. Расчет воздухоподогревателя.
Задачей раздела является определение конструктивных параметров пучка для получения заданных характеристик воздуха.
Рисунок 14 – Расположение ВП в котле
1. Наружный диаметр труб (принимаем по прототипу, см. рисунок 14), м – d=0.038.
2. Внутренний диаметр труб, м – dВН.0.0348
3. Средний диаметр труб, м – dСР=0.036.
4. Шаг газохода по ширине (принимаем) , м – S2=0.057.
5. Шаг газохода по длине (принимаем), м – S1=0.057.
6.
Длина газохода воздухоподогревателя,
м -
=4.45.
7.
Ширина
газохода воздухоподогревателя, м -
=2.562.
8. Количество труб в одном ряду по длине газохода, шт. –
Z1 = /S1=78.
10.
Количество рядов труб по ширине газохода,
шт. – Z2
=
=45.
12. Общее количество труб, шт. NΣ = Z1· Z2=3.51E+3.
13.
Живое сечение для прохода газов, м
- F
=
=3.339.
14.
Температура газов при входе в
воздухоподогреватель (см. раздел 3),
-
=412.635.
15.
Энтальпия газов при входе в
воздухоподогреватель, МДж/кг -
=8.906.
16. Температура воздуха при входе в воздухоподогреватель, (см. раздел 3), - tХОЛ.=20.
17. Температура воздуха при выходе из воздухоподогревателя, (см. раздел 3), - tГОР=175.
18. Средняя температура воздуха, - tCP = ( tГОР + tХОЛ.)/2=97.5.
19. Теплоемкость влажного воздуха по tCP (см. рисунок 2.31 раздела 3 – «Предварительный тепловой баланс» - с=1.324.
20. Мощность воздухоподогревателя (тепловой поток), МВт –
=
=1.531.
21. Энтальпия газов при выходе из воздухоподогревателя, МДж/кг –
=
=6.038.
22.
Температура газов при выходе из
воздухоподогревателя (диаграмма
),
-
=284.337.
23.
Средняя температура газов в
воздухоподогревателя,
-
=
=348.486.
24.
Средняя скорость газов, м/с -
=
=5.619.
25. Коэффициент кинематической вязкости газов при (рисунок 12 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка»), м /с - =4.796E-5.
23. Коэффициент теплопроводности газов при (рисунок 12 раздела 5), Вт/(м ) - =0.052.
24. Критерий Прандтля при (рисунок 12 раздела 5), =0.644.
25. Критерий Рейнольдса, Re = =4.077E+3.
26. Поправка, учитывающая направление теплового потока, назначается – для ВП - =1
27. Поправка, учитывающая относительную длину труб (рисунок 13 – раздел 4 «Расчет пароперегревателя» - =1
26. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке (рассчитывается по формуле 48 раздела 6 – «Расчет пароперегревателя»), Вт/(м · )-
=19.104.
27. Число ходов воздуха (Принимаем) – m=1.
28. Коэффициент кинематической вязкости воздуха при tCP (см. рисунок 15), м /с - =2.237E-5.
29. Коэффициент теплопроводности воздуха при tCP (рисунок 15), Вт/(м ) - =0.032.
30. Критерий Прандтля воздуха при tCP (рисунок 15), =0.693.
31.
Температурный напор при противотоке,
-
=
=221.595.
32. Коэффициент перевода при перекрестном токе (рисунок 16) - =0.95.
33. Температурный напор в воздухоподогревателе, -
=
=210.516.
34. Общая высота труб (принимаем 3 значения), м – h 1.12; 1.62; 2.12.
35. Площадь поверхности нагрева по газовой стороне (три значения) , м2 –
Hi
=
=429.788;
621.658; 813.527.
36. Живое сечение для прохода воздуха (три значения), м2 –
FВОЗi
=
=1.664;
2.407; 3.15.
37. Средняя скорость воздуха, м/с –
=
=6.081;
4.204; 3.213.
38. Критерий Рейнольдса для воздуха (три значения) –
Rei
=
=1.033e4;
7.142e3;
5.457e3.
39. 27. Поправка на число рядов (рассчитывается по формуле 26 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка») – СZ=1.
40. Поправка на компоновку (рассчитывается по формуле 27 раздела 5 – «Расчет испарительного пучка») – СS=0.409.
41.
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от
стенки к воздуху (рассчитывается по
формуле 28 раздела 5 – «Расчет испарительного
пучка» - три значения), Вт/(м
·
)
-
i=77.579;
62.168; 52.902.
42. Коэффициент использования поверхности нагрева принимаем– ξ~ 0,8.
43.
Коэффициент теплопередачи (три значения),
Вт/(м
·
)
– ki
=
=12.263;
11.691; 11.228.
44. Выделяемая мощность (три значения), МВт –
Qi
=
=1.11;
1.53; 1.923.
Рисунок 15 –
Физические характеристики воздуха и продуктов сгорания
Рисунок 16 – Номограмма для определения коэффициента ψ.
P
=
;
R
=
,
где
-
разность температур между входом и
выходом той среды (греющей или нагреваемой),
у которой она меньше, оС;
-
разность температур между входом и
выходом той среды, у которой она больше,
оС;
и
- начальные (при входе) температуры
греющей и нагреваемой сред, оС.
45. Высота воздухоподогревателя, определяем графически решением системы двух уравнений (см. рисунок 17: пункты 44 и 20):
Qi = f(hi) – переменная величина
= - постоянная величина.
hd=1.621 m.
46 Действительная скорость воздуха:
=4.202
м/с
47 Действительное живое сечение для прохода воздуха:
=
2.408 м2
48 Действительный коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху
=
62.15
49 Действительный коэффициент теплопередачи:
=
11.69 Вт/(м
·
)