Коэффициенты теплоотдачи для верха и низа насадки

31. Коэффициенты теплоотдачи для верха и низа насадки.

Параметры и единицы измерения	Расчет форму ла	Предварительный расчет				Уточненный расчет
		Верх		Низ		Верх	Низ
		Дым	Возд	Дым	Возд	Возд	Возд
Средние за период темпе- ратуры дыма и воздуха		1187,5	1032,5	562,5	457,5	-	-
Коэф. Теплопровод ности l*102 вт/м°С		12,47	8,32	6,95	5,09	-	-
Кинематический коэф вязкости u*106 м2/с		218,7	182,85	87,75	72,63	-	-
Определяющий диаметр канала , м		0,031	0,031	0,031	0,031	-	-
Действительная скорость продуктов сгорания и воздуха м/с		10,7	9,13	6,12	5,11	-	-
Критерий Рейнольдса		1516,69	1547,88	2162,05	2181,05	-	-
Критерий Нуссельта		12,13	12,33	16,1	16,22	-	-
Коэф теплоотдачи конвекций aк, вт/м2°С		49,48	33,09	36,09	26,63	-	-
Коэф теплоотдачи излучением aл, вт/м2°С		8,2	-	4	-	-	-
Суммарный коэф теплоотдачи, вт/м2°С	aк+ aл	56,68	33,09	40,09	26,63	-	-

 

Теплофизические параметры материала насадки

32. Средние температуры верха (динас) и низа (шамот) насадки:

 

33. Теплофизические параметры материала насадки – теплоемкость С_р, коэффициент теплопроводности l в зависимости от средней температуры определяем по формулам:

Динас:

 

Шамот:

34. Эквивалентная полутолщина кирпича:

V, f₁ , f₂ – живое сечение насадки.

V=0.7 [м³/м³] , f₁=38.1 [м²/м³] , f₂=0.2925 [м²/м³]

(из методического пособия №127)

35. Коэффициент аккумуляции тепла кладкой определяем по формуле:

вследствие преобразований получаем:

а) динас

б) шамот

Теплофизические параметры материала насадки и коэффициент аккумуляции тепла для верха и низа регенеративной насадки.

 

Параметры и еденицы измерения	Расчет ная формула	Предварительный расчет		Уточненный расчет
		Верх	Низ	Верх	Низ
		Динас	Шамот	Динас	Шамот
Средняя температура насадки,	°С	1110	510	-	-
Объемная плотность, r,	кг/м3	2000	2025	-	-
Коэф теплопроводности l,	вт/м°С	2	1.11	-	-
Теплоемкость Ср ,	кДж/кг°С	1.29	1.08	-	-
Коэф температуропро водност.	а м2/ч	0.00279	0.00182	-	-
Критерий Фурье		22.15	14.45	-	-
Коэф аккумуляции		0.943	0.915	-	-

Так как полученные значения коэффициента аккумуляции тепла h_к<1/3, то вся масса кирпича принимает участие в процессе аккумуляции тепла. В этом случае нет необходимости уменьшать толщину кирпича и величину коэффициентов, учитывающих различие в температурах кирпича в дымовом и воздушном периодах можно принять x_н=5.1 для низа насадки и x_в=2.3 для верха. y- принимаем равным 1/3.

36. Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи:

Тогда суммарный коэффициент теплопередачи для верха насадки:

для низа насадки:

37. Средний коэффициент теплоотдачи для всей насадки:

38. Поверхность нагрева насадки:

39. Объем насадки:

V=F/f₁= 44441/38.1=1166 м²

40. Площадь поперечного сечения насадки в свету:

 

41. Общая площадь горизонтального сечения насадки:

42. Высота насадки:

Определение изменения температуры воздуха

за воздушный период

43. Теплоемкость потока воздуха:

44. Теплоемкость насадки:

45. Теплоемкость потока дыма:

тогда:

 

46. Определяем значение условий постоянной времени воздушного периода, т.е. время, в течение которого температура воздуха на выходе из насадки изменяясь с постоянной скоростью, достигла бы значения Dt´´=200°С:

 

47. Определяем изменение температуры на выходе из насадки в течение воздушного периода:

Поскольку полученное значение Dt´´ мало отличается от принятого при предварительном расчете (Dt´´=200°С), повторять расчет нет необходимости:

Кверх	Книз	Кср	F м2	V м3	w м2	Fобщ м2	Н м
39,6	38,17	38,9	44441	1166	7,49	25,62	45
Wв кВт/°С	Сн кДж/°С	Wд кВт/°С			mв	Тв час	°С
73	1.95*106	25,5	1	9,5	0,9	4,38	199

Невязка:

(Для повторного расчета разница менее 1%).

 

Размеры и масса насадки

Принимаем геометрические параметры насадки, полученные в повторном расчете : Н=45м, F_общ=25,62м².

48. Масса кирпича в насадке:

49. Коэффициент стройности насадки:

что удовлетворяет условию равномерного распределения газа по сечению насадки.

50. Принимая скорость продуктов сгорания в шахте горения равной W_до=2.5 м/с, определяем площадь горизонтального сечения шахты:

51. Суммарная площадь горизонтального сечения воздухонагревателя:

F_S=F_ш+F_общ=6+26,62=32,62 [м²]

52. Диаметр воздухонагревателя по внутренней поверхности кладки:

53. оптимальное время между перекидками клапанов:

54. Оптимальная длительность воздушного периода: