Тепловий повірочний розрахунок теплогенератора

1

2

3

4

5

6

Об¢ємна доля водяного пару

r_H2O

З попередніх розрахунків

–

0,068

Об¢ємна доля трьохатомних газів і водяного пару

r_n

-//-

–

0,185

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, Вт/(м²∙ ^оС)

a_к1

a_н∙ с_z∙ c_s∙ c_Ф

[7, по номограмі рис.6.1] при r_H2O = 0,177

74,77

83,05

Товщина випромінюючого шару, м

s

0,9∙ d∙ (4/π ∙ (S₁∙ S₂/d² – 1))

0,179

Сумарна поглинальна  спроможність трьохатомних газів і водяної пари м∙Па∙10⁵

p_n s

pr_п s, де р=0,1МПа

0,0033

Коефіцієнт ослаблення випромінювання трьохатомними газами, м∙ МПа^-1

к_г

[7, по номограмі 5.4]

–

34

38

Сумарна сила поглинання

kps₁

(k_г r_n + k_зл m_зл)ps

0,113

0,126

Температура забрудненої стінки, ^оС

t_сг

t_н + ∆t; Dt=80

275

Ступінь чорності газового потоку

α

[7, по номограмі рис. 5.6]

-

0,11

0,12

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙ ^оС)

a_л

a_н1∙ α∙ с_г

a_н1 [7, по номогр. рис. 6.4]

7,92

8,37

Сумарний коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м²∙ ^оС)

a₁

ξ∙ (a_к + a_л)

79,5

88,07

Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²∙ ^оС)

k₁

ψ∙ a₁

51,7

57,25

1

2

3

4

5

6

Температурний напір, ^оС

∆t₁

(J¢₁ - J²₁₎/ ln ((J₁- t _н)/ (J₁²- - t _н))

466

136

Кількість тепла, сприйнята першим газоходом, кДж/ м³

Q_т1

k∙ Н_I∙ ∆t₁/ В_р

9015

4015

За графіком визначаємо щиру температуру газів за першим газоходом, ^оС

J₁²

Згідно графіку

–

370

Ентальпія газу, кДж/ м³

I²₁

по I-J– таблиці

–

4397

Дійсна кількість теплоти, кДж/м³

Q_б

φ(I’_ф-I”_I+a_k1∙ I^изб_в)

0,96(10362-4397)+0,1∙207

5747

Найменування величини

і одиниця виміру

Познач.

Спосіб визначення

Розрахунок

Результат

1

2

3

4

Поверхня нагрівання, м²

Н_IІ

конструктивна характеристика

-

73,6

Діаметр труб конвективного пучка, мм

d

- “ -

-

51

Поздовжній крок, мм

S₁

- “ -

-

0,1

Поперечний крок, мм

S₂

- “ -

-

0,1

Поперечна і поздовжня відносна відстань

δ₁ і δ₂

s₁/ d = s₂/ d

100/51

1,96

Середня площа перетину для проходу газів

F_IІкр

по конструктивних характеристиках

-

0,405

Температура на вході газів у  пучок, ^оС

J_ІІ¢

з розрахунку топлення

-

370

Ентальпія газу

I’

- “ -

-

4397

Температура на виході з II газоходу,

^оС

J²_II

приймаємо

-

300

200

Ентальпія, кДж/м³

I²_II

по I-t – таблиці

-

3532

2328

Теплота, віддана продуктами згоряння, кДж/м³

Q_бII

φ∙ ( I'_II-I²_II+∆a∙ I^о_п)

0,96(4397-3532)+0,1∙207;

0,96(4397-2328)+0,1∙207.

851

2007

Середня розрахункова температура  газів, ^оС

J_ср

(J¢_II + J²_II)/ 2

(370+300)/2; (370+200)/2.

335

285

Середня швидкість продуктів згоряння, м/с

W_г2

В_р∙ V_г∙ ( J_ср1+273)/ (F∙ 273)

15,12

13,9

1

2

3

4

5

6

Об¢ємна доля водяного пару

r_H2O

З попередніх розрахунків

–

0,0658

Об¢ємна доля трьохатомних газів і водяного пару

r_n

-//-

–

0,177

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, Вт/(м²∙ ^оС)

a_к1

a_н∙ с_z∙ c_s∙ c_Ф

[7, по номограмі рис.6.1]

89,9

82,9

Сумарна поглинальна  спроможність трьохатомних газів і водяної пари м∙Па∙10⁵

p_n s

pr_п s, де р=0,1МПа

0,0032

Коефіцієнт ослаблення випромінювання трьохатомними газами, м∙ МПа^-1

к_г

[7, по номограмі 5.4]

37

40

Сумарна сила поглинання

kps₁

(k_г r_n + k_зл m_зл)ps

0,117

0,127

Температура забрудненої стінки, ^оС

t_сг

t_н + ∆t

275

Ступінь чорності газового потоку

а

[7, по номограмі рис. 5.6]

0,11

0,12

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙ ^оС)

a_л

a_н1∙ а∙ с_г

a_н1 [7, по номогр. рис. 6.4]

4,35

3,38

Сумарний коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м²∙ ^оС)

a₁

ξ∙ (a_к + a_л)

56,55

51,77

Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²∙ ^оС)

k₁

ψ∙ a₁

36,76

33,65

2

3

4

5

6

Температурний напір, ^оС

∆t₂

(J¢_ІІ- J²_ІІ)/ ln ((J¢_ІІ- t _н)/ (J_ІІ²- - t _н))

137

47,8

Кількість тепла, сприйнята другим газоходом, кДж/ м³

Q_т2

k∙ Н_ІІ∙ ∆t₁/ В_р

2851

910

За графіком визначаємо щиру температуру газів за першим газоходом, ^оС

J_1І²

Згідно графіку

238

Ентальпія газу, кДж/ м³

I²_ІІ

по I-t – таблиці

2786

Дійсна кількість теплоти, кДж/м³

Q_б

φ(I¢_ф-I²_I + a_k1∙ I^о_п)

0,96(4397-2786)+0,1∙207

1567

Найменування величини

і одиниця виміру

Познач.

Спосіб визначення

Розрахунок

Результат

1

2

3

4

5

Температура газів перед економайзером, ^оС

J¢_eк

з розрахунку I газоходу

-

238

Ентальпія, кДж/м³

I¢_eк

по I-t – таблиці

-

         2786

Температура газів на виході з економайзера, ^оС

J”_eк

за завданням

-

160

Ентальпія, кДж/кг

I²_eк

- “ -

-

1367

Кількість теплоти, віддана газами, кДж/м³

Q_б

φ∙ ( I¢_eк – I²_eк+ ∆a∙ I^о_в)

0,96(2786-1367+0,1∙207)

1383

Ентальпія води після економайзера, ^оС

i²_eк

          ((0,13∙1383)/2,5+0,03)+377

448

Температура води в економайзері, ^оС

t_eк

i²_eк /4,1868

448/4,1868

107

Перевірка умови не закипання води

t_eк < t_кіп -20°С

107<195-20

Температурний натиск, ^оС

∆t

(∆t_б - ∆t_м)/ ln (∆t_б/ ∆t_м)

(131-70)/ln(131/70)

97,3

Середня температура газів, ^оС

J_ср

(J¢_ек + J²_eк)/ 2

(238+160)/2

199

Площа живого перетину для проходу газів, м²

F_г

по конструктивних характеристиках

-

Швидкість газів, м/с

W_ек

В_р∙ v_г∙ ( J_ср+273)/(F_г∙ 273)

0,13∙8,98∙(199+273)/( ???∙273)

Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²∙ ^оС)

k

k_н∙ с_J

Площа поверхні, м²

Н_eк

10³∙ Q_б∙ В_р/(k∙ ∆t)

Кількість труб

n

Н/Н_тр

Кількість рядів

m

n/z