Тепловосприятие фестона по условиям теплопередачи рассчи­тывается по формуле

6.3.    Тепловосприятие фестона по условиям теплопередачи рассчи­тывается по формуле

(6.7)

где  – тепло, полученное расчетом по уравнению теплопередачи и воспринятое рассчитываемой поверхностью, ;

k- коэффициент теплопередачи, отнесенный к расчетной поверхности нагрева и учитывающий перенос тепла от газового потока не только конвекцией, но и излучением межтрубного слоя газов, ;

- температурный напор, ;

- расчетный расход топлива,;

 H - расчетная поверхность нагрева, .

6.4.    Коэффициент теплопередачи для фестона рассчитывается по формуле

(6.8)

где α₁ - коэффициент теплоотдачи от газов к стенке рассчитывается по формуле

α₁=ξ(α_к+α_л), (6.9)

где α_к - коэффициент теплоотдачи конвекцией,

α_л- коэффициент тепло­отдачи излучением,

ξ - коэффициент использования поверхности нагрева, для поперечно омываемых трубных пучков ξ = 1.

6.5.         Для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией от га­зов к стенке труб рассчитывают среднюю скорость газового потока

,

где υ = (υ^’’_ф + υ^’_Ф)/2 = 983,5 ^оС, F = F_ср = 20,3 м;

W = (5923,8*12,24)/(3600*20,3))((1004+273)/273) = 4,7 м/с  (6.10)

α_к = α_н•C_z•C_s•C_ф = 38*0,92*1,05*0,96 = 35 ккал/(м²*ч*^оС)

α_н = 38 ккал/(м²*ч*^оС) - коэффициент теплоотдачи конвекцией,

C_z= 0,92 - поправка на чис­ло рядов труб по ходу газов,

C_s= 1,05 - поправка на компоновку трубного пучка,

С_ф = 0,96 - поправка на изменение физических свойств среды - оп­ределяются по ном. 13 [4].

6.6.         Коэффициент теплоотдачи излучением продуктов горения ад определяют по номограмме 19 [4] в зависимости от температур потока и стенки (α_н), а также от степени черноты продуктов горения а:

α_л = α_н*а.

a = 1 - e^-kpS, p = 1 кгс/см², S = 2,30:

a =1 – e^{- 1,1*0,27*1,15} = 0,205

α_л= 163•0,331 = 53,95 ккaл/(м²•ч•^OC)

Для определения степени черноты продуктов горения а использу­ют формулу (5.13), где

k•p•S=(k_г•r_п)•p•S

 k_{г = 1,1} определяются по номограммt 3нно.

Для использования номограммы 19 надо знать температуру за­грязненной стенки:

t_з = t_н + 25 = 255 + 25 → α_н = 150 ккал/(м²*ч*^оС).

α_л=150*0,285*1=42,75 ккaл/(м²•ч•^OC)

α₁ = = = 35+42,75 = 77,75 ккaл/(м²•ч•^OC)

6.7.         Коэффициент тепловой эффективности

6.8.         Тепловой напор определяется по формуле:

∆t_б = 1014 –255 = 759 ^оС, ∆t_м = 953 – 255 = 698

 ^оС (6.12)

Подставляя найденные k и Δt в формулу (6.7) находим

 ккал/кг

Правильность расчета определяется выражением:

% < 5%

Т.к. тепловосприятие фестона по уравнению теплового баланса и теплопередачи отличается менее чем на 5%, то расчет считаем законченным.

7.   Определение тепловосприятий пароперегревателя, эконо­майзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса паро­вого котла.

7.1.         Тепловосприятие пароперегревателя и воздухоподогревателя определяют по уравнениям теплового баланса рабочего тела (пара, воз­духа), а тепловосприятие экономайзера - по уравнению теплового балан­са теплоносителя (продуктов сгорания).

7.1.1. Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле,

 ккал/кг (7.1)

где D_ne – паропроизводительность котла, кг/ч;

i_ne, i_н – соответственно эн­тальпии перегретого и сухого насыщенного пара: по таблицам термоди­намического состояния пара i_ne определяют по заданным температуре t_ne и давлению Р_пе перегретого пара; i_н – по давлению пара в барабане Р_б;

Δi_no– съем тепла в пароохладителе, служащем для регулирования темпе­ратуры перегретого пара, ккал/кг. В котле Е-75-40 ГМ можно принять Δi_no= 10÷20 ккал/кг.

Тепло, воспринимаемое пароперегревателем за счет излучения фа­кела топки, принимается для упрощения расчетов равным нулю.

В этом случае полное тепловосприятие пароперегревателя числено совпадает с тепловосприятием конвекцией, ккал/кг.

Q_ne^к = Q_ne (7.2)

Для газохода пароперегревателя уравнение теплового баланса теп­лоносителя (дымовых газов) имеет вид:

(7.3)

Это уравнение решают относительно искомой энтальпии газов за пароперегревателем, ккал/кг:

(7.4)

где I_ф'' - окончательное значение энтальпии газов за фесто­ном;

j - по формуле (3.7);

I_хв^о  - по формуле из пункта 3.6;

Δα_ne - из табл. 1.1.

7.1.2.      Тепловосприятие воздухоподогревателя определяют по урав­нению теплового баланса рабочего тела (воздуха), так как температура горячего воздуха задана, тепловосприятие воздухоподогревателя зависит от схемы подогрева воздуха. В данном случае есть предварительный по­догрев воздуха, поступающего в воздухоподогреватель, за счет рецирку­ляции горячего воздуха Тепловосприятие воздухоподогревателя равно:

, (7.5)

где I⁰_гв – энтальпия теоретического объема горячего воздуха, по табл. 2.2. при ,

;

- энтальпия теоретического объема воздуха перед воздухоподогревателем, подогретого за счет подачи части горячего воздуха на всос дутьевого вентилятора или в специально установленных калориферах. Из-за наличия предварительного подогрева величину I⁰_в’ = 81, ккал/кг, определяем по [3, табл. 2.3] и температуре воздуха t^’_в = 60 ^оС, перед воздухоподогревателем.

Отношение объема воздуха за воздухоподогревателем к теорети­чески необходимому определяется по табл. 1.1:

Отношение объема рециркуляции в воздухоподогревателе горяче­го воздуха к теоретически необходимому:

(7.7)

Температура воздуха перед воздухоподогревателем t_в’ должна предотвращать конденсацию водяных паров из газового потока на стен­ки труб и тем самым защищать воздухоподогреватель от низкотемпера­турной коррозии. Топливо в моем случае попадает в класс твердых влажных и в этом случае t_в’ = 50 ÷ 60⁰C. Принимаем t_в’ = 60°C. Из задания t_гв = 190°С; t_хв = 30°С; Δα_вп=0,06 из табл. 1.1.

 ккал/кг

Тепловосприятие воздухоподогревателя по теплоносителю (по продуктам сгорания) имеет вид, ккал/кг:

(7.8)

Уравнение решают относительно I_эк”- энтальпия газов за водяным экономайзером, ккал/кг:

(7.9)

I_yx = 350,34 ккал/кг - энтальпия уходящих газов определяется по табл.2.2 для υ_ух= 160⁰C,

I_прс = 203,0 ккал/кг - энтальпия теоретического объема воздуха определяют по табл.2.2 при температуре присасываемого воздуха t_прс= (t_гв+t_в’)/2 = (190+60)/2 = 125 ^oC.

 ккал/кг

7.1.3.      Тепловосприятие водяного экономайзера определяют по уравнению теплового баланса теплоносителя (дымовых газов):

 (7.10)

где Δα_эк определяется по табл. 1.1.

 ккал/кг