WarmFires.ru

№

Наименование

Обозначение

Расчетная формула или способ определения

Ед. изм.

Расчет

1

2

3

4

5

6

Поверочный теплообмен в топке

1.

Температура холодного воздуха

tв

oC

30

2.

Энтальпия холодного воздуха

Iхв

табл. 1.10

КДж/Кг

227,2

3.

Температура воздуха после воздухоподогревателя

tгв

принимается

oC

120

4.

Энтальпия воздуха после воздухоподогревателя

Iгв

диаграма

КДж/кг

925,5

5.

Количество теплоты вносимое в топку воздухом

Qв

Iг.в.(aт-1)+ I°х.в.*Daт

КДж/кг

925,5*(1,35-1,0)+227,2*0,1=346,6

6.

Полезное тепловыделение в топке

Qт

Qрр(100-q4-q3-q5)/(100-q4)+Qв

КДж/кг

22040*(100-0,8-5,0-3,8)/(100-5)+346,6=22126,4

7.

Адиабатическая температура горения

tа

табл. 1.9

oC

2170

8.

Температура газов на выходе

J

по предварительному выбору табл. 5-3[4]

oC

1050

9.

Энтальпия газов на выходе

Iт

табл. 1.9

КДж/Кг

10458,7

10.

Площадь зеркала горения

R

по чертежу

м2

13,4

11.

Суммарная поверхность стен

Fст

по чертежу

м2

115,2

12.

Диаметр экранных труб

dнб

по чертежу

мм

51*2,5

13.

Шаг труб экранов: боковых и фронтового заднего

S1

S2

по чертежу

по чертежу

мм

мм

55

100

14.

Эффективная лучевоспри-нимающая поверхность топки

Нлп

по чертежу

м2

92,1

15.

Объем топочной камеры

Vт

по чертежу

м3

61,67

16.

Степень экранирования топки

Y

Нэкр/Fст

-

0,8

17.

Толщина излучающего слоя

Sт

3,6*Vт/Fст

м

3,6*61,67/115,2=1,93

18.

Относительное положение максимальных температур по высоте топки

X

стр. 28[4]

0,3

19.

Параметр учитывающий распре-деление температуры в топке

М

0,59-0,5*Xт

0,59-0,5*0,3=0,44

20.

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vгс*ср

КДж/Кг

(22040-10458,7)/(2170-1050)=11,35

21.

Объемная доля: водяных паров

трехатомных газов

гH20

гRO2

табл. 1.7

табл. 1.7

0,075

0,122

22.

Суммарная объемная доля трехатомных газов

гn

ГH20+ ГRO2

0,197

23.

Произведение

P*гn*Sт

м*МПа

0,1*0,197*1,93=0,036

24.

Степень черноты факела

А

рис. 5-4[4]

0,28

25.

Коэффициенты ослабления лучей:

3-х атомных газов

золовыми частицами

частицами кокса

kг

kз

kкокс

рис. 5-5 [4]

рис. 5-6 [4]

стр. 31 [4]

1/(м*Мпа)

7,2

0,048

10

26.

Безразмерные параметры:

X1

X2

X1

X2

стр. 31 [4]

-

-

0,5

0,03

27.

Коэффициенты ослабления лучей топочной средой

kг*гn

1/(м*Мпа)

7,2*0,197+0,04*3,99+10*0,5*0,03==1,77

28.

Суммарная сила поглощения топочного объема

kps

1,77*0,1*1,93=0,327

29.

Степень черноты топки

ат

рис. 5-3 [4]

0,57

30.

Коэффициент тепловой эффективности

Yср

S*Hтл/Fст

0,6*92,1/115,2=0,48

31.

Параметр

r

R/Fст

-

13,4/115,2=0,12

32.

Тепловая нагрузка стен топки

Qт

Вр*Qт/Fст

кВт/м2

0,836*22040/115,2=159,9

33.

Температура газов на выходе из топки

J’’т

рис. 5-7 [4]

оС

1050

34.

Энтальпия газов на выходе из топки

I’’т

IJ - диаграмма

кДж/кг

10458,7

35.

Общее тепловосприятие топки

Qт

j(Qт- I’’т)

кДж/кг

0,96*(22126,4-10458,7)=11202,9

1

2

3

4

5

6

Расчет конвективного пучка

1.

Температура газа перед газоходом

J’кг

из расчета топки

оС

1050

2.

Энтальпия газа перед газаходом

I’кг

из расчета топки

кДж/кг

10458,7

3.

Температура газа за газоходом

J’’кп

принимается

оС

400

4.

Энтальпия газа за газаходом

I’’кп

диаграмма

кДж/кг

3747

5.

Диаметр труб

шаг поперечный

шаг продольный

dн*d

S1

S2

из чертежа

мм

мм

мм

51*2,5

110

95

6.

Число труб поперек движения газа

Z1

из чертежа

шт

22

7.

Число труб вдоль потока газа

Z2

из чертежа

шт

55

8.

Поверхность нагрева

Hкп

из чертежа

м2

417,8

9.

Ширина газохода

B

из чертежа

м

2,32

10.

Высота газохода

h

из чертежа

м

2,4

11.

Живое сечение для прохода газов

F

b*h-Z*dн*е

м2

2,32*2,4-22*2,5*0,051=2,763

12.

Толщина излучающего слоя

Sкп

0,9*dн*(4*S1*S2/(3,14*d2н)-1)

м

0,9*0,051*(4*0,11*0,095/(3,14*0,05)-1)=0,189

13.

Тепловосприятие по уравнению теплового баланса

Qбкп

j*(I’-I’’+Daкп*Iхв)

кДж/кг

0,96*(10458,7-3747+0,1*227,2=7063,1

14.

Температурный напор в начале газохода

Dtб

J’кп-tнп

оС

1050-195=855

15.

Температурный напор в конце газохода

Dtм

J’’-tнп

оС

400-195=205

16.

Средний температурный напор

Dt

(Dtб-Dtм)/Ln(Dtб/Dtм)

оС

(855-195)/Ln(855/195)=459,2

17.

Средняя температура газов в газоходе

Jср

0,5*(J’+J’’)

оС

0,5*(1050+400)=725

18.

Средняя скорость газов в газоходе

w

Вр*Vг*(Jср+273)/(Fг*273)

м/с

0,836*9,24*(725+273)/(2763*273)=

=9,74

19.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке

aк

рис. 6-6 [4]

Вт

м2*оС

63*1*0,925*0,95=58,45

20.

Объемная доля водяных паров

ГH2O

табл. 1.8

-

0,072

1

2

3

4

5

6

21.

Суммарная объемная доля 3-х атомных газов

ГRO2

табл. 1.8

-

0,186

22.

Суммарная поглощающая способность 3-х атомных газов

p*Гn*Sкп

м/МПа

0,1*0,186*0,189=0,0033

23.

Коэффициент ослабления лучей 3-х атомными газами

kг

рис. 5-5 [4]

1/(м*МПа)

29,0

24.

Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока

kг*Гп*P*Sт

29*0,186*0,1*0,189=0,1

25.

Степень черноты газов

а

рис. 5-4 [4]

0,095

26.

Температура загрязненной стенки

tз

оС

195+60=255

27.

Коэффициент теплоотдачи излучением

a1

рис. 6-12 [4]

Вт/

(м2*оС)

9,36

28.

Коэффициент использования

ò

0,9¸0,95

0,93

29.

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1

ò(aк-aл)

Вт/

(м2*оС)

0,93*(58,95+9,36)=63,53

30.

Коэффициент тепловой эффективности

y

табл. 6-2

0,6

31.

Коэффициент теплопередачи

К

y*a1

Вт/

(м2*оС)

0,6*63,53=38,5

32.

Тепловосприятие пучка

Qткп

К*Н*Dt/Вр*103

КДж/кг

38,5*417,8*459,15/(0,836*103)=7907

33.

Расхождение величин

DН

(Qткп-Qбкп)/Qткп*100%

%

(7907-7663,1)/7907*100=3,1

Расчет воздухоподогревателя

1.

Температура газов на входе в воздухонагреватель

J’вп

из расчета конвективного пучка

оС

400

2.

Энтальпия газов на входе в воздухонагреватель

I’вп

из расчета конвективного пучка

КДж/кг

3747

3.

Температура газов на выходе из воздухонагревателя

J’’вп

по предварительному выбору

оС

270

4.

Энтальпия газов на выходе из воздухонагревателя

I’’вп

IJ - диаграмма

КДж/кг

2538

5.

Температура холодного воздуха

tх*в

оС

30

6.

Тепловосприятие по балансу

Qбвп

j(I’-I’’+Da*I*L)

КДж/кг

0,95*(3747-2538+0,08*227,2)=828,7

1

2

3

4

5

6

7.

Температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя

tгв

по предварительному выбору

оС

120

8.

Энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя

Iгв

диаграмма

КДж/кг

925,5

9.

Тип воздухоподогревателя

Прил. 1 [1]

Тип Ш, площадь поверхности нагрева 166

10.

Диаметр труб

dн

Прил. 1 [1]

мм

40*1,5

11.

Относительный шаг

поперечный

продольный

S1

S2

Прил. IV

1,5

2,1

12.

Отношение

r’

aвп-Daвп

1,35-0,1=1,25

13.

Энтальпия воздуха на выходе из воздухоподогревателя

I’’вп

Qбвп/(r’+Da/2)+I0вх

КДж/кг

828,7/(1,25+0,08/2)+227,3=869,7

14.

Температура воздуха на выходе из воздухоподогревателя

Полученная температура горячего воздуха t=115оС, отличается от выбранной t=120оС на 5оС, что находится в норме

t’’вп

по IJ - таблице

оС

115

15.

Средняя температура газов

Jср

0,5*(J’+J’’)

оС

0,5*(400+270)=335

16.

Средняя температура воздуха

tср

0,5*(t’+t’’)

оС

0,5*(115+30)=72,5

17.

Средняя скорость воздуха

wв

6¸8

м/с

8

18.

Средняя скорость газов

wг

12¸16

м/с

12

19.

Большая разность температур

Dtб

J’-t’’

оС

400-115=285

20.

Меньшая разность температур

Dtм

J’’-t’

оС

270-30=240

21.

Средний температурный напор

Dt

(Dtб-Dtм)/Ln(Dtб/Dtм)

оС

(285-240)/Ln(285/240)=262

22.

Секундный расход газа

V’г

Вр*Vг*(Jср+273)/273

м3/с

0,836*9,832*(335-273)/273=18,3

23.

Секундный расход воздуха

V’в

Вр*Vв*(J’ср+273)/273

м3/с

0,836*8,162*(725-273)/273=8,63

24.

Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

aк

рис. 6-5 [4]

Вт/

(м2*оС)

72*0,9*0,88*1,02=62,7

25.

Коэффициент теплоотдачи от газов с стенке

aл

рис. 6-7 [4]

Вт/

(м2*оС)

35*1,03*1,02=36,8