2.3.1 Предварительный расчет поверхности нагрева насадки. Тепло, затрачиваемое на нагрев воздуха за цикл

Q_в =V_в*(i_в^// – i_в^/)* τ = 226207*(2085-91)*0,7 = 315,73959*10⁶ кДж/цикл.

Среднелогарифмическая разница температур за цикл.

203,98 ⁰С

Скорость продуктов сгорания (дыма) =1,8 м/с. Тогда скорость воздуха при нормальных условиях:

5,3234м/с

Средние за период температуры воздуха и дыма.

892,25 ^оС

687,5 ^оС

Средняя температура верха насадки в дымовой и воздушный периоды

1213,375 ^оС

996,25 ^оС

Средняя за цикл температура верха насадки

1104,8125 ^оС

Средняя температура низа насадки в дымовом и воздушном периодах:

571,125 ^оС

378,75 ^оС

Средняя за цикл температура низа насадки

474,9375 ^оС

Определяем значение коэффициентов теплоотдачи для верха и низа насадки. Для насадки принятого типа при значении 2240<Re>18000 величина теплоотдачи конвекцией определяется из выражения Nu=0,0346*R Действительную скорость дыма определяем по формуле W_д=W_до*(1+βt_д). Действительную скорость воздуха при температуре t_в и давлении воздуха р_в=0,355 Мн/м² (абсолютных) определяем по формуле

Где 0,1013-Мн/м² – давление при нормальных условиях.

Значение кинематической вязкости ν и коэффициента теплопроводности λ для продуктов сгорания выбираем по таблицам. При этом учитываем, что значение λ очень мало зависит от давления, и при давлении 0,355 Мн/м² можно использовать значения λ при давлении 0,1013 Мн/м² . Кинематическая вязкость газов обратно пропорциональна давлению, того значения ν при давлении 0,1013 Мн/м² делим на отношение .

Эффективная длина луча для блочной насадки

= 0,0284 м

Для данной насадки м²/м³; ν =0,7 м³/м³; м²/м².

Расчеты сведены в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Определение коэффициентов теплоотдачи для верха и низа насадки

Наименование, значение и единицы измерения размеров	Расчетная формула	Предварительный расчет					Уточненный расчет
		верх		низ			верх		Низ
		дым	воздух	дым	воздух	воздух		воздух
Средние за период температуры воздуха и дыма 0С	По тексту	1213,4	996,25	571,1	378,75	1013,1		384,4
Коэффициент теплопроводности продуктов сгорания и воздуха  102 Вт/(м град)	По тексту	12,78	8,01	7,23	4,98	8,145		5,054
Кинематическая вязкость продуктов сгорания и воздуха  106 м2/с	Приложение [3,А]	224,63	51,889	88,757	19,61	52,767		19,9
Определяющий диаметр канала d ,м	[3]	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031		0,031
Действительная скорость дыма и воздуха W м/с	По тексту	10,882	7,0579	6,18	3,624	7,177		3,678
Re		1501	4216,5	2158,7	5729	4216,5		5729,2
Nu	По тексту	27,482	27,48	16,085	35,12	27,48		35,12
Коэффициент теплоотдачи конвекцией к Вт/м2*град		49,605	71,009	37,515	56,419	72,21		57,26
	[2]	0,0249	-	0,0429	-	-		-
	[2]	0,924	-	0,987	-	-		-
Коэффициент лучистой теплоотдачи п Вт/м2*град	[3]	12,473	-	4,715	-	-		-
 Вт/м2*град		62,078	71,009	42,23	56,419	72,21		57,26

Теплоемкость и коэффициент теплопроводности кирпича  насадки рассчитываются по формулам

С,кДж/(кг*град)  , Вт/(м град)

Динас 0,875+38,5*10^-5*t 1,58+38,4*10^-5 t

Шамот 0,869+41,9*10^-5* t 1,04+15,1*10^-5 t

Эквивалентная полутолщина кирпича определяется по формуле

мм

Таблица 2.2 – Физические величины материала и коэффициент аккумуляции тепла для верней и нижней половины регенеративной насадки

Наименование размеров	Расчетная формула	Предварительный расчет			Уточненный расчет
		верх		низ	верх	Низ
		динас		шамот	динас	шамот
Средняя температура,0С	По тексту	1104,81	474,94		1113,2	477,75
Объемная плотность, кг/м3	По тексту	2000	2025		2000	2025
Коэффициент теплопроводности  Вт/(м град)	По тексту	2,004	1,1117		2,008	1,112
Теплоемкость С,кДж/(кг*град)	По тексту	1,3	1,068		1,303	1,069
Коэффициент температуропроводности а, м2/час		0,00277	0,001		0,0028	0,0018
F0		22,125	14,758		22,105	14,75
Коэффициент аккумуляции тепла к		0,943	0,917		0,943	0,917

Как очевидно с таблицы, значение _к> ,т.е.кирпичи используется в тепловом отношении на всю его толщину. Соответственно к выше составленного принимаем значение коэффициента теплового гистерезиса для верха насадки =2,3, для низа =5,1.

Тогда суммарный коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле

 =

для верха насадки

=53,9057 кДж/(м²цикл*град)

для низа насадки

=54,9289 кДж/(м²цикл*град)

В среднем для насадки в целом