Тепловой расчет 1-го конвективного пучка

Поверочный тепловой расчёт конвективного пучка сводится к определению количества тепла, воспринимаемого пучком. Количество теплоты, воспринимаемое конвективным пучком, рассчитывается по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи. Результаты расчётов сравниваются, если расхождение результатов расчётов по уравнению теплового баланса и по уравнению теплопередачи не превышает 5%, то расчёт считается выполненным.

Из справочной литературы и с чертежа парового котла в таблицу 4.4 заносятся конструктивные основные характеристики газохода. [5,4].

Из расчета топки известными являются температура и энтальпия газов перед первым конвективным пучком.

Температура обогреваемой среды постоянна и равна температуре кипения при давлении в барабане котла.

Конвективная поверхность котла состоит из двух газоходов. Сначала выполняется расчет первого газохода, затем по аналогии – второго газохода.

При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода.

При расчете первого конвективного пучка принимаем для газохода температуру газов на выходе из него - и

Два варианта расчёта ведём параллельно.

После проведения расчетов действительную температуру продуктов сгорания за газоходом определяем графическим путем по величинам тепловосприятия, рассчитанных по уравнениям теплового баланса и теплопередачи при двух ранее принятых температурах или по формуле (см. раздел 3).

Таблица 4.4

Параметры	Обозначение	Для котла ДЕ 10-14 ГМ
		1-й кон.пуч.	2-й кон.пуч.
Поверхность нагрева 1-го газохода, м2		58,84	58,84
Число труб по ходу газов
Живое сечение для прохода газов, м2		0,72	0,43
Наружный диаметр труб, мм
Шаг труб, мм
· конвективного пучка, продольный
· конвективного пучка, поперечный
Расположение труб	Корридорное

Температура газов на входе в 1-й конвективный пучок - (из расчёта топки).

Энтальпия продуктов сгорания на входе в 1-й конвективный пучок -

Температура газов на выходе из 1-го конвективного пучка:

- 1-й вариант

- 2-й вариант

Энтальпия, соответствующая этим температурам:

- 1-й вариант -

- 2-й вариант -

Теплота, отданная дымовыми газами в 1-м конвективном пучке, определяется по соотношению

,

где – коэффициент сохранения теплоты равен 0,988 (определён в разделе 4.2).

где – присосы воздуха в поверхности. По таблице 4.2, ;

– энтальпия присасываемого воздуха, определяется по табл. 4.3 по температуре холодного воздуха энтальпия холодного воздуха

- 1-й вариант:

- 2-й вариант:

Температура насыщения воды при давлении в барабане котла определяется по таблице П6,

Температурный напор в пароперегревателе определяется по формуле

,

где – большая разность температур сред;

– меньшая разность температур сред.

1-й вариант:

2-й вариант:

Средняя температура газов

;

1-й вариант

2-й вариант

Скорость газов определяется по формуле

,

где: – объем газов на 1 кг топлива, определяется по табл. 4.2 (

f _г – живое сечение для прохода газов определяется по табл. 4.4

1-й вариант

2-й вариант

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов к стенке для коридорных гладкотрубных пучков определяется по рис. П2.

,

где – коэффициент теплоотдачи конвекцией.

1-й вариант

при и

2-й вариант

при и

Относительные продольные и поперечные шаги

, ;

, .

По их значениям определяются следующие поправки:

– поправка на число поперечных рядов труб по ходу газов ;

– поправка на компоновку пучка .

Поправка на влияние физических параметров среды определяется по доле водяных паров и средней температуре газов,

1-й вариант -

2-й вариант -

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

1-й вариант

2-й вариант

Эффективная толщина излучающего слоя

;

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами.

Для нахождения этого коэффициента рассчитывается величина

,

где – доля трехатомных газов и водяных паров, определяется по табл. 4.2;

– давление продуктов сгорания, принимается равным 0,1 МПа для котлов, работающих под разряжением. (размер обозначений)

По рис. П3 определяется коэффициент ослабления лучей трехатомными газами при температуре среды на выходе из поверхности нагрева:

- при ,

- при

Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания

;

1-й вариант:

2-й вариант:

Коэффициент теплового излучения газовой среды

;

1-й вариант:

2-й вариант:

Температура наружной поверхности загрязнённой стенки

где (таблица П11).

Температура наружной поверхности загрязнённой стенки:

Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания

,

где – коэффициент теплоотдачи излучением. Находится по рис. П4.

1-й вариант:

Для температуры стенки и средней температуры газового потока равной коэффициент теплоотдачи равен

2-й вариант:

Для температуры стенки и средней температуры газового потока равной коэффициент теплоотдачи равен

Коэффициент теплопередачи

,

где – коэффициент тепловой эффективности, определяется по табл. П10

1-й вариант:

.

2-й вариант:

Тепло, воспринятое первым конвективным пучком, по условию теплопередачи

.

1-й вариант:

2-й вариант:

Расчётное значение искомой конечной температуры определим по соотношению

.

Эту температуру принимаем за температуру газов на выходе из 1-го конвективного пучка.

Энтальпия продуктов сгорания на выходе из 1-го конвективного пучка

Тепловосприятие 1-го конвективного пучка по балансу