6. Тепловой расчёт ширмовой поверхности нагрева.
Таблица 6. Тепловой расчёт ширмовой поверхности нагрева
Наименование
|
Обозначение
|
Размерность
|
Формула
|
Расчёт первой точки
|
Расчёт второй точки
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Температура газов на входе
|
’
|
0C
|
'=т’’
|
1240
|
Температура газов на выходе
|
’’
|
0C
|
’’= ’-∆
|
∆=100; ’’=1140
|
∆=200; ’’=1040
|
Энтальпия газов на входе
|
Н’
|
кДж/м3
|
Н’=Hт’’
|
23143,8
|
Энтальпия газов на выходе
|
Н’’
|
кДж/м3
|
По таблице энтальпий
по ’’
|
21896,3
|
19689,1
|
Тепловосприятие по балансу
|
|
кДж/м3
|
|
0,995∙(23143,8-21896,3)= 1247,5
|
0,995∙(23143,8-19689,1)=3436,5
|
Поперечный шаг между ширмами
|
S1
|
м
|
из чертежа
|
0,5
|
Продольный шаг между ширмами
|
S2
|
м
|
из чертежа
|
0,04
|
Диаметр труб ширмы
|
d
|
м
|
из чертежа
|
0,038
|
Число ширм
|
z1
|
шт
|
d/S1-1
|
12,68/0,5-1=24
|
Угловой коэффициент
|
x
|
-
|
По номограмме 1 /1/ по S2/d
|
 , а значит x=0,99
|
Плоская поверхность ширм
|
Fплш
|
м2
|
Aш·lш,
где A=0,97м, l=5,57м
|
0,97·5,57=5,39
|
Расчётная конвективная поверхность ширм
|
Fш
|
м2
|
2 · Fплш · x · z1
|
|
Продолжение таблицы 6.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Коэффициент учитывающий теплообмен между топкой и ширмой
|
β
|
-
|
По рисунку 6.4 /1/ по т’’=1240°С и виду топлива
|
0,50
|
Удельная лучистая тепловая нагрузка ширм
|
|
кВт/м2
|
|
|
Лучевоспринимающая поверхность на входе
|
Нлвх
|
м2
|
 т
|
6,44·12,68=81,63
|
Теплота излучения входящая в ширмы
|
|
кДж/м3
|
|
|
Толщина излучающего слоя в ширмах
|
S
|
м
|
S= , где
A=0,968м , B=5,57м, С=0,5м
|
|
Средняя температура газа
|
ср
|
0С
|
’’ + ’
2
|
|
|
Коэффициент поглощения трехатомными газами
|
Кг
|
|
По номограмме 3 /1/ по rH2O=0,1635,
P·rп·S=0,1·0,2526·0,56=0,014, ср
|
10
|
11
|
Степень черноты газов
|
аг
|
-
|
По номограмме 2 /1/ по KPS=Kг·rп·Р·S, где S – толщина излучающего слоя в ширмах
|
KPS=0,1414
аг=0,1319253
|
KPS=0,1369
аг=0,130306
|
Угловой коэффициент в ширмах
|
φш
|
-
|
|
|
Лучевоспринимающая поверхность на выходе из ширм
|
Нлвых
|
м2
|
lвых · dт (по рисунку 3)
|
6,78 ∙12,68=85,93
|
Продолжение таблицы 6.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
Поправочный коэффициент, учитывающий расход топлива
|
ξ
|
-
|
Согласно /1/ для газов
|
0,7
|
Теплота излучения выходящая из ширм
|
Qлвых
|
кДж/м3
|
 
|
|
|
Тепловосприятие ширм излучением
|
Qшл
|
кДж/м3
|
|
1199,301-359,66=839,64
|
1199,301-321,1939=878,641
|
Тепловосприятие поверхности
|
Qб
|
кДж/м3
|
|
0,995∙(23143,8-21896,3)= 1247,5
|
0,995∙(23143,8-19689,1)=3436,5
|
Энтальпия пара на входе в ширму
|
hш’
|
кДж/м3
|
По h4 из раздела 7.1
|
2662,29
|
Температура на входе в ширму
|
t’ш
|
0С
|
По t4 из раздела 7.1
|
346,349
|
Энтальпия пара на выходе из ширмы
|
hш’’
|
кДж/кг
|
|
|
|
Температура пара на выходе
|
t’’ш
|
0С
|
По /3/ Р3=14,933 мПа
и по hш’’
|
351,2
|
375,9
|
Большая разность температур
|
Δtб
|
|
’- t’’ш
|
1240-351,2=888,8
|
1240-375,9=864,1
|
Меньшая разность температур
|
Δtм
|
|
”- t’ш
|
1140-346=794
|
1040-346=694
|
Средний температурный напор
|
∆t
|
0С
|
(Δtб + Δtм)/2
|
(888,8+794)/2=841,23
|
(864,1+694)/2=778,83
|
Коэффициент загрязнения
|
ε
|
м2·К
Вт
|
По рисунку 6.5 /1/
|
0
|
Проходное сечение для газов
|
fг
|
м2
|
(fг`+ fг”)/2,
где fг’=l·dт-z1·d·l=
=5,566·12,68-24·0,038·5,56= =65,428 м2,
fг”= a·dт-z1·d·a=
=2,66·12,68-24·0,038·2,66= =31,29 м2
|
(65,428+31,29)/2=48,36
|
Средняя скорость газов в ширме
|
Wг
|
м/с
|
|
|
|
Коэффициент использования поверхности нагрева
|
|
-
|
По рисунку 6.5 /1/ по Wг
|
0,85
|
0,85
|
Номограммное значение αк
|
αн
|
Вт _
м2·К
|
По номограмме 5 /1/ по Wг
и по d=38 мм
|
82
|
81
|
Поправка, учитывающая число рядов в ширме
|
Сz
|
-
|
По 
|
1
|
Поправка, учитывающая шаги
|
Сs
|
-
|
По номограмме 5 /1/
1=13,2
2=1,05
|
0,6
|
Поправка на фракционный состав топлива
|
Сф
|
-
|
По номограмме 5 /1/ по rH20=0,192 и по ср
|
0,98
|
0,99
|
Коэффициент теплопередачи с конвекцией
|
αк
|
Вт _
м2·К
|
|
|
|
Средняя температура пара
|
tср
|
0С
|
t’+t’’
2
|
|
|
Температура загрязнённой стенки
|
tз
|
0С
|
tср+25
|
348,7+25=373,6
|
361,17+25=386,17
|
Номограммное значение αл
|
αн
|
Вт _
м2·К
|
По номограмме 6 /1/ по ср и tз
|
260
|
220
|
Поправка учитывающая запылённость потока газов
|
Сг
|
-
|
По номограмме 6 /1/ по ср
tст
|
0,985
|
0,985
|
Коэффициент теплоотдачи излучением
|
αл
|
Вт _
м2·К
|
|
|
|
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
|
α1
|
Вт _
м2·К
|
|
|
|
Число труб в ширме по ходу газа
|
z2
|
шт
|
|
|
Проходное сечение ширм
|
fп
|
м2
|
 ,
dвн=0,028м
|
|
Средний удельный объём пара
|
|
м3/кг
|
По /3/ по Рср=14,625 и tср
|
0,01174
|
0,01285
|
Скорость пара
|
Wп
|
м/с
|
|
|
|
Номограммное значение α2
|
αн
|
Вт _
м2·К
|
По номограмме 7 /1/по Рср=14,625МПа, tср, Wп
|
2400
|
2650
|
Поправка на диаметр
|
Cd
|
-
|
По номограмме 7 /1/ по dвн=2,8 мм
|
1
|
Коэффициент теплоотдачи от стенки пару
|
α2
|
Вт _
м2·К
|
|
2400∙1 =2400
|
2650∙1=2650
|
Коэффициент теплопередачи
|
К
|
-
|
|
|
|
Количество теплоты, переданное ширмам с конвекцией
|
|
кДж
кг
|
|
|
|
Уточнённое 
|
|
кДж
кг
|
|
|
|
Уточнённое значение температуры газов за ширмой
|
”
|
0C
|
По расчету
|
1040
|
Уточнённое значение энтальпия газов на выходе из ширмы
|
Н”
|
кДж/м3
|
по таблице энтальпий
|
19689,1
|
|
Скачать 420.3 Kb.