Поверхности нагрева, расположенные в газоходах котельного агрегата воспринимают теплоту, переданную в основном конвекцией, в связи с чем и называются конвективными поверхностями нагрева. Интенсивность конвективного теплообмена зависит от скорости продуктов сгорания и обогреваемой среды; температур потока продуктов сгорания и среды, воспринимающей теплоту; физических свойств рабочих веществ; характера омывания поверхности нагрева; конструктивных поверхностей нагрева; характера потока и т.д.
В основе расчета всех конвективных поверхностей нагрева лежат два уравнения:
1) уравнение теплового баланса
.
2) уравнение теплопередачи в рассматриваемой поверхности нагрева
.
Количество теплоты, отданное продуктами сгорания, приравнивается к теплоте, воспринятой воде, обтекающей трубы конвективной поверхности нагрева. Для выполнения расчета задаются температурой продуктов сгорания после рассчитываемой поверхности нагрева и затем уточняют ее путем последовательных приближений.
Расчет второго хода
Конструктивные размеры труб:
- диаметр внутренний 
;
длина трубы 
;
количество труб 
.
Среднее сечение для прохода газов:
.
.
Поверхность нагрева пучка труб:
.
.
Температура газов на входе во второй ход [из расчета топки, п. 6.24]:
.
Энтальпия газов на входе во второй ход [из расчета топки, п.6.24]:
.
Температура газов на выходе из второго хода (задается предварительно):
Энтальпия газов на выходе [определяем по таблице 2 настоящего расчета для 
]:
.
Тепловосприятие нагреваемой среды по балансу:
.
.
Средняя температура газов:
.
.
Средняя температура воды в котле:
|
|
.
Температурный напор на входе во 2 -й ход:
.
.
Температурный напор на выходе из 2-го хода:
.
Средний температурный напор:
.
.
Объем дымовых газов на 
топлива [таблица 1]:
.
Объемная доля водяных паров [таблица 1]:
.
Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров [таблица 1]:
.
Средняя скорость газов в пучке:
.
.
Коэффициент теплопроводности дымовых газов при 
:
,
где 
- коэффициент, определяемый в зависимости от содержания водяных паров и температуры газов по [1, рис. 1-3], 
;
- коэффициент теплопроводности дымовых газов среднего состава, определяется по [1, табл. IV], 
.
.
Коэффициент кинематической вязкости дымовых газов при :
,
где 
- коэффициент, определяемый в зависимости от содержания водяных паров и температуры газов по [1, рис. 1-3]: 
;
- коэффициент кинематической вязкости дымовых газов среднего состава, определяется по [1, табл. IV]: 
.
.
Критерий Pr при 
:
,
где 
- коэффициент зависящий от содержания водяных паров, определяется по [1, рис. 1-3]: 
;
- критерий Рr для дымовых газов среднего состава, определяется по [1, табл. IV]: 
.
Коэффициент теплопередачи конвекцией, согласно [5, ф. 7.3.1. и ф. 7.3.4.]
.
.
Степень черноты загрязненных стенок лучевоспринимающих поверхностей, принимаем по [1, п. 7-32]:
Эффективная толщина излучающего слоя:
,
где 
объем дымогарной трубы, 
;
площадь поверхности стен дымогарной трубы, 
.
После преобразования получим:
.
.
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов и паров:
.
.
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами:
|
|
.
.
Степень черноты потока газов при температуре
.
.
.
Абсолютная температура загрязненной поверхности:
.
При сжигании газа принимают 
.
.
Коэффициент теплоотдачи излучением:
.
.
Коэффициент использования поверхности нагрева:
.
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:
.
.
Коэффициент тепловой эффективности поверхности нагрева:
.
Коэффициент теплопередачи:
.
.
Тепловосприятие нагреваемой среды по уравнению теплообмена:
.
.
Невязка теплового расчета 2 - го хода:
Согласно [1. п. 8-37] для котельных пучков, если расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2 
, расчет не уточняется.
Удельный тепловой поток в дымогарной трубе при 
нагрузке и при 
нагрузке соответственно:
;
.
Коэффициент теплоотдачи от стенки горизонтально расположенной жаровой трубы к воде при и нагрузке соответственно:
;
.
Здесь 
температура насыщения воды при данном давлении воды в котле, 
.
Коэффициент теплоотдачи от стенки горизонтально расположенной жаровой трубы к воде при 
и 
нагрузке соответственно
;
.
Список литературы
тепловой котел сгорание газоход
1. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. - М.: Энергия, 1973
. Михеев М.А, Михеева И.М. Основы теплопередачи. -М. Энергия, 1973.-320 с.
. СНиП II-35-76. Часть II. Нормы проектирования. Глава 35. Котельные установки. - М.: Стройиздат, 1977.-50 с.
. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 367 с., ил.
|
|
. Делягин Г.Н., Лебедев В.Н., Пермяков Б.А. Теплогенерирующие установки. - М.: Стройиздат, 1986.-559 с.