3.3. Расчет теплообмена в конвективной испарительной поверхности

№

п/п

Наименование

величины

Обозначение

Ед.

измерения

Расчетная формула

Числовое

значение

1 пучок

2 пучок

1

Температура газов перед рассматриваемым газоходом

t₁

^оС

Из расчета предыдущего газохода.

1136

565

2

Энтальпия газов перед газоходом

I₁

кДж/кг

Таблица 3 (по t₁)

21200

9892

3

Коэффициент сохранения тепла



кДж/м³

0,98

0,98

4

Температура газов на выходе из газохода.

t₂’

t₂’’

t₂’’’

^оС

^оС

^оС

Принимаются три значения

400

500

600

200

300

400

5

Энтальпия газов на выходе из газохода

I₂’

I₂’’

I₂’’’

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

Таблица 3

6849

8693,5

10538

3344

5096,5

6849

6

Расход топлива

B

кг/с

См. предварительный тепловой баланс

0,069

0,069

7

Количество теплоты, отданное газами в пучке

Q₁’

Q₁’’

Q₁’’’

кВт

кВт

кВт

В(I₁-I₂’)

В(I₁-I₂’’)

В(I₁-I₂’’’)

970,4

845,7

721

442,8

324,3

205,8

8

Наружный диаметр труб

d_н

м

По чертежу

0,051

0,051

9

Число рядов труб

z₂

то же

5

3

10

Число труб в одном ряду

z₁

то же

26

26

11

Шаг труб:

-поперечный

-продольный

S₁

S₂

м

м

то же

то же

0,101

0,081

0,101

0,081

12

Средняя длина труб в газоходе:

-установленная

-активная

l_уст

l_акт

м

м

По чертежу

2,073

1,762

2,073

1,762

13

Коэффициент омывания



l_акт/ l_уст

0,85

0,85

14

Активно омываемая поверхность нагрева

Н_акт

м²

d l_акт z₁ z₂

36,68

22

15

Относительные шаги труб:

• продольный

• -поперечный

S₂/d

S₁/d

S₂/d

S₁/d

1,588

1,98

1,588

1,98

16

Площадь живого сечения для прохода газов

F_ж

м²

Вычисляется с учетом данных чертежа

0,608

0,435

17

Эффективная толщина излучающего слоя газов

S_эф

м

0,138

0,138

18

Температура кипения воды при рабочем давлении

t_s’

^оС

Из таблиц водяного пара при рабочем давлении

195

195

19

Средняя температура газового потока

t’_ср

t’’_ср

t’’’_ср

^оС

^оС

^оС

0,5(t₁ + t’₂)

0,5(t₁ + t’’₂)

0,5(t₁ + t’’’₂)

768

818

868

382,5

432,5

482,5

20

Средний расход газов

V’_ср

V’’_ср

V’’’_ср

м³/с

м³/с

м³/с

2,94

3,08

3,22

1,85

1,99

2,13

21

Средняя скорость газов

W’_г

W’’_г

W’’’_г

м/с

м/с

м/с

4,32

4,53

4,73

4,25

4,57

4,9

22

Коэффициент загрязнения поверхности нагрева



м²К/Вт

Принимается исходя из рода топлива и его характеристик

0

0

23

Средняя температура загрязненной стенки

t_з

^оС

t_з= t_н+(60-80)= t_s’+(60-80)

275

275

24

Поправочные коэффициенты для определения к

- на количество рядов

- на относительные шаги

- на изменение физических характеристик

С_z

С_s

С_ф

По номограмме в зависимости от характера омывания и строения пучка

0,9389

--

1,0389

1,0333

1,0328

0,9

--

1,0778

1,0667

1,0556

25

Коэффициент теплоотдачи конвекции определенный по формуле

’_к

’’_к

’’’_к

Вт/м²к

35,28

35,69

36,21

39,88

40,46

41

26

Определенный с помощью номограммы

’_к

’’_к

’’’_к

Вт/м²к

_к=_нС_zC_ф

35,82

36,38

37,42

35,47

36,6

37,11

27

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

К_г

1/МПам

3,1956

11,58

28

Суммарное парциальное давление трехатомных газов

Р_п

МПа

Таблица 2

0,029

0,029

29

Суммарная сила поглощения не запыленного газового потока (для жидкого и газообразного топлива)

0,013

0,046

30

Степень черноты не запыленного газового потока

а

0,013

0,045

31

Коэффициент теплоотдачи излучением

для не запыленного газового потока

’_л

’’_л

’’’_л

Вт/м²град

1,29

1,59

1,93

0,37

0,63

0,95

32

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

’₁

’’₂

’’’₃

Вт/м²град

₁= (_к + _л)

31,54

31,69

33,45

34,2

34,9

35,7

33

Коэффициент теплопередачи

К’₁

К’’₂

К’’’₃

К’₁

К’’₂

К’’₃

Вт/м²град

кВт/м²град

К₂=К₁*10^-3

31,54

31,69

33,45

0,03154

0,03169

0,03345

34,2

34,9

35,7

0,0342

0,0349

0,0357

34

Средний температурный напор

t_ср

^оС

381,4

473,9

550,2

84,8

210,4

279,4

35

Тепловосприя-тие поверхности нагрева конвективного пучка

кВт

кВт

КВт

441,2

550,8

675,1

63,8

161,5

219,4

36

Температура газов за пучком

t₂

^оС

Графическая интерполяция, рис.3

620

390

37

Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева

Q_к

кВт

Графическая интерполяция,

рис. 4

692,5

220

38

Энтальпия газов за пучком

I₂

кДж/кг

Таблица 3.

10926

6674

39

Энтальпия питательной воды

i_пв

кДж/кг

По таблицам воды и водяного пара

209

209

40

Энтальпия влажного пара

i_х

кДж/кг

По таблице водяного пара

2693

2693

41

Количество пара, вырабатываемое в рассматри-

ваемой конвективной поверхности

D_к

кг /с

0,278

0,089