Расчет конвективных поверхностей котельного агрегата производим в нижеприведенной последовательности.
По техническим характеристикам котлоагрегата определим конструктивные характеристики газохода котла:
· значение площади поверхности нагрева одного конвективного пучка Н=203,4 м2;
· поперечный шаг труб,S1 = 64 мм;
· продольный шаг труб,S2 = 40 мм;
· число труб в ряду,z1 = 45 шт.;
· число рядов труб по ходу продуктов сгорания,z2 = 15 шт.;
· наружный диаметр, толщина стенки трубы,
· площадь сечения для прохода продуктов сгорания, F = 1,93 м2.
· Рассчитываем относительный шаг:
· поперечный
· продольный
Принимаем предварительную величину температуры продуктов сгорания после газохода:
Определяем теплоту, которая отдана продуктами сгорания, используя уравнение теплового баланса(40):
, кДж/м3 (40)
где – коэффициент сохранности теплоты;
Н'– значение энтальпии продуктов сгорания перед поверхностью нагрева,
принимается из расчета топочной камеры Н'=Нт"= 19913,71кДж/м3 при
=1131,79оС;
Н"– значение энтальпии продуктов сгорания после конвективного пучка,
принимается из таблицы 3 при = 155 оС Н1" = 2511,98 кДж/м3;
, присос воздуха в конвективном пучке;
Нопр.в. – значение энтальпии присосанного воздуха при tв = 35 оС,
Нопр.в. = Нох.в. = 381,28 кДж/ м3;
кДж/м3
Значение расчетной температуры продуктов сгорания в конвективном газоходе определяется по выражению(41):
, оС (41)
оС
Определим температурный напор(42):
оС (42)
где tк– значение температуры охлаждающей среды – для исследуемого
водогрейного котельного агрегата – tк=110 оС
Посчитаем значение средней скорости продуктов сгорания в поверхности нагрева(43):
|
, м/с (43)
м/с
![]() |
Определим величину коэффициента теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева в случае поперечного омывания коридорных пучков, используя следующее выражение (44):
, Вт/(м2К) (44)
где – коэффициент теплоотдачи – определяется с помощью номограммы[1];
= 115 Вт/м2К;
сz– значение поправки на число рядов труб, определяется с помощью
номограммы [1], сz = 1;
сs– значение поправки на компоновку пучка, определяется с помощью
номограммы [1],
сs = 1,02;
сф– коэффициент, который учитывает влияние параметров потока,
определяется с помощью номограммы [1]:
Вт/(м2К)
Далее вычисляется величина черноты газового потока (а). При этом необходимо вычислить суммарную оптическую толщину(45):
, (45)
где s – значение толщины излучающего слоя – для гладкотрубных пучков
определяется с помощью выражения(46):
, м (46)
где кзл. – значение коэффициента ослабления лучей золовыми частицами,
принимается кзл. = 0 (при сжигании газового топлива);
– концентрация золовых частиц, принимается
;
р – давление в газоходе, принимается для котельных агрегатов без надува
0,1МПа;
кг – значение коэффициента ослабления лучей трехатомными газами,
определяется с помощью выражения(47):
, (47)
, (48)
,
Определяется величина коэффициента теплоотдачи , который учитывает передачу теплоты через излучение(49):
,Вт/м2К (49)
где – значение коэффициента теплоотдачи, определяется по номограмме [1],
Вт/м2К;
а – величина черноты продуктов сгорания, которая определяется с помощью
|
номограммы[1], ;
сг – значение коэффициента, который учитывает температуру стенки,
определяется с помощью номограммы.
С целью определения и сг рассчитаем температурузагрязненной стенки(50):
, оС (50)
где t – температура окружающей среды,t = 85оС;
– при сжигании газа принимается равной, 25оС;
оС,
Вт/м2К.
Рассчитаем значение суммарного коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания относительно поверхности нагрева(51):
![]() |
, Вт/м2К (51)
где – значение коэффициента использования, который учитывает уменьшение
тепловосприятия поверхности нагрева, принимается [1]
Вт/м2К,
Определяется коэффициент теплопередачи(52):
, Вт/м2К (52)
где – значение коэффициента тепловой эффективности:
;
Вт/м2К,
Определяется величина теплоты, которая воспринята поверхностью(53):
,кДж/м3 (53)
кДж/м3,