Конструктивные характеристики конвективных поверхностей нагрева. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Конструктивные характеристики конвективных поверхностей нагрева.



Конвективные поверхности нагрева теплогенераторов децентрализованного теплоснабжения выполняются преимущественно в виде дымогарных каналов круглого или прямоугольного сечения, расположенных вертикально или горизонтально с небольшим углом наклона.

Расчетную площадь конвективной поверхности нагрева HК, м²,  принимают как такую, которая равняется площади поверхности труб с газовой стороны. Она определяется:

для каналов (труб) круглого сечения

                                            HК = p·dв·z·lср                                                  (17)

для каналов прямоугольного сечения   

                                                    HК = a·b·z·lср                                                       (18)

где d - определяющий диаметр канала с газовой стороны, м;

z -  общее число каналов (труб), шт;

lср - средняя длина каналов, м;

а - ширина канала, м;

b - высота канала, м.

Определение конструктивных характеристик конвективной поверхности нагрева ведется в табл.5.

 

Таблица 5 - Конструктивные характеристики поверхностей нагрева котла

Величина

 

Значе-ние

 

№ п.п   Наименование   Обозначение   Ед. измер     Метод определения  
1 2 3 4 5 6
1 Активный объем топочной камеры   VТ   м3 По конструктивным размерам ф.1.13-1.13а  
2 Тепловая нагрузка топочного объема: - расчетная - действительная   qV   кВт/м3   Характеристика котла    
3 Общая площадь стен топки   FСТ м2 FТ +FФ +FВ.Н. +R +FД –FГ.К.  
4 Лучевоспринимающая поверхность Нл м2 FТ + FФ + FВ.Н  
5 Эквивалентный диаметр топки   dЕ   м    
6 Длина топки по газовому тракту l   м   По конструктивным размерам    
7 Геометрический параметр l/dЕ   - l/dЕ    

Конвективный газоход

1 Длина газохода (труб)   lСР м   По конструктивным размерам  
2 Количество дымогарных каналов (труб) z шт. По конструктивным размерам  
3 Расчетная площадь нагрева НК м2 ф. 17    
4 Живое сечение для прохода продуктов сгорания Fж м2  
5 Отношение lср /dв - lср /dв    

Расчет теплообмена в топке и конвективной части.

 

Проверочный расчет теплообмена в топке заключается в определении температуры продуктов сгорания на выходе из топки.

Уравнение для расчета теплообмена в топке:

 

                                    (19)

 

Расчет теплообмена в топке и конвективной части выполняется в таблице 6.

Таблица 6. Проверочный расчет поверхностей нагрева

Величина

Расчет

№ п.п   Наименование Обозначение   Ед. измер.    

Метод определения

Расчет топки

1 2 3

4

5

6
1 Полезное тепловыделение топки   QТ

кДж/м3

(кДж/кг)

Q ·

 
2 Адиабатная температу ра горения qа Та

0С

0К

табл.3 при QТ

qа +273

 
3 Кинематический коэф фициент вязкости:  

 

 

 
  - водяных паров   n

м2

прил. Б при qа

 
  - двухатомных газов   n

м2

прил. Б при qа

 
  - трехатомных газов   n

м2

прил. Б при qа

 
  - продуктов сгорания   nсм

м2

1/

 
4 Усредненные коэффициенты поглощения газов:  

 

 

 
  - водяных паров   К

(МПа·м)-1

прил. В при qа

 
  - трехатомных газов   К

(МПа·м)-1

прил. В при qа

 
5 Объемная часть:    

 

 

 
  - водяных паров   r

-

Табл..1

 

 
  - двухатомных газов   r

-

Табл.1

 

 
  - трехатомных газов   rRO2

-

Табл.1

 

 
6 Коэффициенты поглощения газов:  

 

 

 
  - водяных паров  

(МПа·м)-1

К · r

 
  - трехатомных газов  

(МПа·м)-1

К · rRO2

 
7 Суммарный усредне- нный коэффициент поглощения газов для газообразного и жидкого топлива

м-1

[( · )/( + )]Р

 
8 Суммарный объем продуктов сгорания   Vг

м33

3/кг)

табл.1

 
9 Число Рейнольдса   Re

-

 
10 Критерий Бугера: Вu

-

 

 
  - природный газ и жидкое топливо    

 

 
  - твердое топливо    

 

 
11 Коэффициент тепловой эффективности повер- хностей нагрева x

-

Ф.14, 14а                                                                             

 

 
12 Параметр: s

-

 

 
  - горелки при dг=dе    

 

1

 
  - горелки при dг<dе  

 

 
13 Энтальпия стенки   Іст

кДж/кг

(кДж/м3)

Табл.3 при tст=(t1 +t2)/2

 
14 Коэффициент интегрального теплопереноса КТ  

-

ф.19

 

 
15 Энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки І

кДж/кг

(кДж/м3)

из КТ =

 
16 Температура продук- тов сгорания на выходе из топки q

0С

 табл. 3 при І

 
17 Тепловосприятие топки Q

кДж/кг

(кДж/м3)

КТ (QТ - І )

 
18 Полное тепловосприятие QП

кВт

ВР× Q

 
19 Степень черноты загрязненной лучевоспринимающей поверхности     аз

 

 

-

1- е

 

Расчет конвективной части

1 Температура продук- тов сгорания на входе q

0С

Из расчета топки q = q

 
2 Энтальпия продуктов сгорания на входе І

кДж/кг

(кДж/м3)

Из расчета топки І

 
3 Температура продук- тов сгорания на выходе   q

0С

Одноходовый q  = qвід;

Многоходовый принимается

 
4 Энтальпия продуктов сгорания на выходе І

кДж/кг

(кДж/м3)

Табл..3 при q

 
5 Средняя температура продуктов сгорания qср  

0С

 

0,5 (q +q )

 
6 Средняя температура воды tср  

0С

 

0,5 (t1 +t2)

 
7 Больший температур- ный напор Dtб

0С

q  - tср

 
8 Меньший температур- ный напор Dtм

0С

q  - tср

 
9 Средний температур- ный напор Dt

0С

 
10 Коэффициент использования поверхности   z

-

- прямой вход продуктов сгорания z=1;

- поворот потока на 900           z=0,95.

 
11 Толщина слоя накипи на поверхности труб   d

м

Для новых труб d=0 

 
12 Коэффициент теплопроводности слоя накипи   l

 

 

Вт/м 0С

0,08-3,14: меньшее значение для силикатов, большее для гипса и известки

 
13 Объемная часть:  

 

 

 
  -двухатомных газов   r

-

Табл.1 при aК

 
  - трехатомных газов   rRO2

-

Табл.1 при aК

 
  - водяных паров   r

-

Табл.1 при aК

 
  -продуктов сгорания   rn

-

Табл.1 при aК

 
14 Кинематический коэффициент вязкости:  

 

 

 
  - водяных паров   n

м2

прил. Б при qср

 
  - двухатомных газов   n

м2

прил. Б при qср

 
  - трехатомных газов   n

м2

прил. Б при qср

 
  - продуктов сгорания   nсм

м2

1/

 
15 Усредненные коэффициенты поглощения газов:  

 

 

 
  - водяных паров   К

МПа·м-1

прил. В при qср

 
  - трехатомных газов   К

МПа·м-1

прил. В при qср

 
16 Коэффициенты поглощения газов:  

 

 

 
  - водяных паров  

МПа·м-1

К · r

 
  - трехатомных газов  

МПа·м-1

К · rRO2

 
17 Суммарный усреднен-ный коэффициент поглощения газов

м-1

[( · )/( + )]Р

 
18 Эффективная толщина излучающего слоя de

м

При протекании среды внутри трубы de= dвн

 

 
19 Степень черноты пото ка продуктов сгорания а

-

 
20 Коэффициент теплоот дачи излучением aл

Вт/(м2 0С)

 
21 Скорость продуктов сгорания на входе в конвективную поверхность w

м/с

 

При w  < 6,5 м/с

 

 

 

 
22 Коэффициент тепло дачи конвекцией   a

Вт/(м2 0С)

5 + 2,55× w

 
23 Скорость продуктов сгорания в конвект. поверхности wк  

м/с

 

 
24 Число Рейнольдса    

-

 
25 Коэффициент теплоот дачи конвекцией при wк > 6,5   aк

Вт/(м2 0С)

 
26 Коэффициент загрязнения   j

-

Для газообразного топлива j=0

 Для других видов топлива j определяется по рис.1

 
27 Расчетный коэффициент загрязнения j1

-

j +dн/lн

 
28 Коэффициент теплопередачи конвективной поверхности   к

Вт/(м2 0С)

 
29 Количество теплоты, переданное конвект. поверхности   Q

кВт

кНDt/1000

 
30 Количество теплоты, переданное конвект. поверхности по балансу Q

кВт

Вр - І + Da×І )

 
               

 

 

 

Рисунок 1. Зависимость коэффициента загрязнения от скорости газового потока и вида топлива

1-бурые и каменные угли;

2-дрова и торфяные брикеты;

3-антрацит, каменный уголь и др. с Vл<25%;

4-топливо печное бытовое.

 

 

 

0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
600
800
1000
1200
1400
а =0,14
а =0,17
а =0,26
а =0,23
Т, оК
Ск

 

Рисунок 2. Коэффициент корреляции Ск

“а” – степень черноты продуктов сгорания в конвективной части


Приложение А - Основные характеристики топок автономных теплогенераторов на газообразном и жидком топливе.

 

 

Показатель

 

Тип горелочного устройства на топливе

 

 

Газообразном

 

жидком ТПБ-А

 

 

Неполного предыдущего смешивания

 

Полного предыдущего смешивания

 

Инфракрасные горелки

 

Ротационные горелки

 

Выпарные с жаровой трубой

 

Полного предыдущего испарения топлива

 

Тепловая нагрузка топочного

объема, МВт/м3

 

0,65...0,8

 

0,85...1,0

 

0,9…1,0

 

0,5…0,6

 

0,45...0,55

 

0,60...0,80

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2021-04-05; просмотров: 48; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.63.136 (0.121 с.)