где - коэффициент сохранения теплоты;
- энтальпия продуктов сгорания на входе в поверхность нагрева и выходе из нее, к Дж/кг;
- энтальпия присосанного воздуха, кДж/кг. 1.2.15.3 Определяем температурный напор
где - температура газов на входе и на выходе из фестона,
где - разность температур обеих сред на том конце поверхности, где она больше,
- разность температур на другом конце поверхности, 1.2.15.4 Вычисляем площадь живого сечения для прохода газов
где - общее число труб включенных по рабочей среде;
- внутренний диаметр труб, м. 1.2.15.5 Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией
где - коэффициент использование поверхности;
- коэффициенты теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке конвекций и излучением,
(45) где - коэффициент теплопроводности,
- кинематическая вязкость, м/с;
d - диаметр труб, м;
Pr – число Прандтля;
Сz –поправка на число ходов по уходу газов;
Cs- поправка на геометрическую компоновку пучка. 1.2.15.6 Определяем толщину излучающего слоя
1.2.15.7 Определяем температуру стенок труб
где t-средняя температура среды, протекающая в трубах,
- для фестонов [1]. 1.2.15.8Определяем коэффициент теплоотдачи излучением
где L – степень черноты потока газов при температуре Т;
Lз- степень черноты загрязненных стенок лучевоспринимающих поверхностей, Lз = 0,8 [1];
Т- расчетная температура продуктов сгорания;
Тз- абсолютная температура загрязненной наружной поверхности, К. 1.2.15.9 Определяем количество теплоты, переданное продуктами сгорания рабочей среде через конвективную поверхность нагрева, к Дж/кг
(49) где R- коэффициент теплопередачи,
H-расчетная площадь поверхности нагрева, ;
- температурный набор,
Вр- расчетный расход топлива, кг/с.
1.2.15.10 Определяем погрешность в расчете
(50) Если для фестона , то расчет считается законченным Расчетные данные заносим в таблицу 10. Таблица 10 - Поверочный расчет фестона.
№
| Определяемая величина
| Обозначения
| Размерность
| Формула (ссылка на
источник ) и расчет
| Результат
| 1
| Температура газов на входе
|
|
| [18]
| 950
| 2
| Температура газов на выходе
|
|
| [18]
| 888
| 3
| Энтальпия газов на входе
|
| к Дж/кг
| Табл.3.
| 11136
| 4
| Энтальпия газов на выходе
|
| к Дж/кг
| Табл.3.
| 10483
|
Продолжение таблицы 10
5
| Расчетная температура продуктов сгорания
|
|
| Формула(41)
0,5 (950+888)
| 920
| 6
| Количество теплоты, воспринимаемое воздухом
|
| к Дж/кг
| Формула (40)
0,994 (11136-10483)+0,07 195
| 524
| 7
| Температурный напор
|
|
| Формула (42)
| 769
| 8
| Площадь живого сечения для прохода газов
|
|
|
| 35,6
| 9
| Расчетная скорость газов
|
| м/с
| 8 4,26(950+273)/35,6 273
| 7,5
| 10
| Поправка на число ходов по ходу газов
| Сz
|
| [21]
| 1
| 11
| Поправка на геометрическую компоновку пучка
| Cs
|
| [21]
| 0,79
| 12
| Кинематическая вязкость газа
|
| м/с
| [21.табл.прил.6]
| 156 10
| 13
| Коэффициент теплопроводности газа
|
|
| [21.табл.прил.6]
| 10,45 10
| 14
| Критерий Прандтля для газа
|
|
| [21.табл.прил.6]
| 0.58
| 15
| Коэффициент теплоотдачи конвекций
|
|
| Формула (45)
| 43
| 16
| Эффективная толщина излучающего слоя
|
| м
| Формула(46)
| 1,211
| 17
| Коэффициент поглощения лучей трехатомными газами
|
|
| Формула(33)
| 2,5
| 18
| Суммарная толщина запыленного слоя
|
|
| 2,5 0,1 1,211
| 0,3
| 19
| Эффективная степень черноты факела
|
|
|
| 0,261
| 20
| Коэффициент теплоотдачи
|
|
| Формула (48)
| 39,6
|
Продолжение таблицы 10
| излучением
|
|
|
|
| 21
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией
| L
|
| Формула(44)
1 (43+39,6)
| 82,6
| 22
| Коэффициент теплопередачи для конвективных поверхностей нагрева
| R
|
| [18]
| 41,7
| 23
| Количество теплоты отдаваемое продуктами сгорания
|
|
кДж/кг
| Формула(49)
|
516
| 24
| Погрешность в расчете количества теплоты
|
|
%
| Формула(50)
|
1,5
| 21
| Коэффициент теплоотдачи конвекцией
| L
|
| Формула(44)
1 (43+39,6)
| 82,6
|
Вывод: Для фестона погрешность составила 1,5%,разрешенная погреш-
ность |