Тепловой расчёт котельных агрегатов (987293), страница 15
Текст из файла (страница 15)
7-32 — 7-36; б — коэффициент, определенный по ряс. 6-4; ;, — поправочный коэффициент, зависящий от рода топлива: для углей и жидкого топлива $»= =0,5, для сланцев — 0,2, для природного газа — 0,7; !!».в»в — лучевосприннмающая поверхность нагрева лучка, находящегося за ширмами (рис. 7-1); чы — угловой коэффициент с входного на выходное сечение ширм: / ! в ы=У Я+ — —, ° — поперечный шаг ширм; ! — длина ширмы по ходу газон, м; 7»р — средняя температура газов в ширмах, К.
Рис. 7-1. К определению лучевоспринимающей поверхности на входе и выходе из ступеней шнрмового перегрввателя. При последовательном расположении нескольких ступеней ширм величина Я для второй, третьей н т. д. ступеней определяется по формуле, аналогичной (7-06): О»=!2 влв — О».выв, ккал/кг, (7-Оба) где Я'» „ — тепло, полученное чзлучевнем от первой ступени ширм, вычисленное по формуле (7-07); Е...=О. »„(1 — ") у.+ + Н ' " ', ккал,'кг. (7-07а) э Обозначеаия величин в формуле (7-07а) те же, что и в (7-07). 7-05.
Если рассчитываемая поверхность нагрева омывается неполным количеством продуктов сгорания (параллельное включение нескольких элемейтов. газовое регулирование перегрева, обходные газоходы прн отсутствии плотных шиберов и т. п.), уравнение (7-02) заменяется следувощим: Я=вр(!' — 1»+Ха!в»рв)й„клал)кг, (7-09) где я» — массовая доля газов, проходящих через шунтируемый лучок. При параллельном включении нескольких элементов нли открытых обходных боровах йг» определяется с учетом соотношения сопротивления параллельных газоходов.
Прл двойных (плотных) закрытых отключающих шнберах в обходных боровах ((в принимается равной 0,95, при одинарных — 0,9. После расчета поверхности нагрева определяются энтальпия и температура смеси основного газового потока с частью, прошедшей помимо данного участка.
Уравнение смешения: 7»ы =!'(1 — Е») +!"й„икал)кг. (7-10) 7-6. КОЭФФИЦИЕНТ ТЕНЛОПЕРЕДАв(И а) Осноаныг положения 7-06. Коэффициент теплопередачи для многослойной плоской стенки выражается формулой: 1 й = 1, !скал/(лИ ч.'С), (7-11) — + — в+ — '+ — '+— ав яв аы Л» ав Гл. 7, Расчет конвекгигных и ширмогых поверхностей нагрева где ав и ав — коэффициенты теилоотдачи от греющей среды к стенке и от стенки к обогреваемой среде, ккал/(мв ° ч ° 'С); 6» и Л» — толщина и коэффициент теплопроводности металлической стенки трубы, м и книл/(м.
ч. С). 6» и Л, — толщина и коэффициент теплопроводноств слоя золы или сажи на наружной поверхности трубы, м и ккалЯм ° ч ° 'С); 6,/Л,=з — тепловое сопротивление загрязняющего слоя, называеиое коэффициентом загрязнения, (мв.ч 'С)/клал; 6» и Л вЂ” толщина и коэффициент теплопроводности слоя накипи на внутренней поверхности труб, м и клал/(м ч.»С). Если одна или обе теплообменивающиеся среды представляют собой дымовой газ или воздух, то термическое сопротивление на газовой и воздушной сторонах (1/ав и 1/ав) будет значительно больше термического сопротивления металла труб; последвим в этом случае пренебрегают (6»/Л» О). При расчете паропаровых теплообменников термическое сопротивление металла труб учитывается.
При нормальной эксплуатации отложения накипи ие должны достигать толщины, вызывающей существениое повышение термического сопротивления и рост температуры стенки трубы, поэтому в тепловом расчете оно не учитывается (6»/Л»=0). Коэффициент загрязнения а занисит от большого количества факторов: рода топлива, скорости газа, диаметра труб, их расположения, крупности золы н др.
Из-зк отсутствия в ряде случаев этих данных прпвгеня. ются два метода оценки загрязнения; с помощью коэффициента загрязнения е и коэффициента эффективности ф, представляющего собой отношение коэффициентов теплопередачи загрязненных и чистых труб. Значения коэффициентов загрязнения з и эффективности ф приведены в $7-Б,д. 7-07. Коэффвциент теплоотдачи от газов к степке для конвективных пучков: (7-12) ив=к(а»+а»), юсал/(м' ч ° 'С), где Э вЂ” коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее газами, частичного перетекания газов помимо чее и образования застойных зон. Для поперечно омываемых пучков труб современных ко. тельных агрегатов коэффициент Э принимается равным единице; для шири, а также сложно омываемых пучков величина $ приведена в $7-Б,д; а, — коэффициент теплоотдачи конвекцией, определяемый по $7-Б,б, ккал/(м' ч ° 'С); ໠— коэффициент теплоотдачн издучением, определяемый по ГВ 7-Б,в, ккал/(м' и 'С) 7-08.
Величина ав илредаляется по 8 7-Б, б. В расчетах эконоввайгзеров и нспарнтельных поверхностей, а также перегревателей котлов сверхкритического давления тепловым сопроэиилтжием с внутренней стороны пренебрегают, так как 1/оч((!/ав. 7-09. Коэффипиипт теплопередачи для ширмовой жюерхности нагрева определяется по формуле й = '7 ч г 1», ккпл/(гр.ч 'С). (7-13) 1+ 1+ — ! (»+ —,и, (г: и й(пожите,ть ' ! + — / учитывает тепго, воспринятое 4)» 'в ив сояки поверхнощью ширм.
Коэффициент теплоотдачи по газовой стороне, отнесенный к расчетной поверхности шири Н, определяется по выражению М и, = $(и — + и»~), ккил/(лр ч»С), (7-14) где а, — коэффициент теплоотдачи конвекпией, отнесенный к полной поверхности труб шири, вычисляемый по формуле (7-33) или номограмие 12; е — коэффициент загрязнения, (м' ° ч ° 'С)/клал; х — угловой коэффициент ширм, определяемый по кривой б номограммы !,а; гг — тепло, передаваемое ширмам конвекпней и межтрубным излучением газов, ккал/хг; находится по уравнению (7-01) или (7-02); Ц» — тепло, передаваемое шярмам излучением из топки (с учетом отдачи последующей поверхности), определяется по выражению (7-00). 7-10. Расчет коэффициента теплопередачи в шах. матных трубных пучках при сжигании твердьвх топлив производится при помощи коэффициентов загрязнения по формулам; для псрегревателей: й =,, икал/(м'ч 'С);",(7-!ба) для экономаизеров, переходных зон прямоточных котлоагрегатов и испарительных поверхностей, а также перегревателей при оверхкрлтическом давлении: й= — ', нкилДм'и 'С).
(7-156) 1+»и, 7-11. Коэффициент теплопередзчи гладкотрубных (ша»матных и коридорных) пучков при сжигании газа и мазута, а также коридорных пучков при сжигании твердых топлкв рассчитывается при помощи коэффициен- та тепловой эффективности ф для перегревателей: й= та, , кжил/(м'ч гС); (7-!6) и, !+в ав для зкономайзеров, переходных зон прямоточных котлов, испарительных поверхностей и перегревателей сверхкритического да~пленяя: й=вуав, кналДмв ° ч 'С). (7-!7) Коэффициент теплопередачи пучков котлов малой мощности и фестоиов котлов большой мощности при сжигании твердых топлив также рассчитывается по формуле (7-17).
7-12. Прв смешанном поперечно-продольном омывании гладкотрубных пучков коэффициенты теплопередачи определяются раздельно для поперечно и продольно омываемых участков по средним скоростям газов для каждого из иих. Продольно оиываемая часть рассчитывается с помощью коэффициента тепловой эффективности. Коэффициенты теплопередачи усредняются по формуле й»»»' /»»» + й»р//»э й = // + // —, ккал/(м' ч 'С]. (7-18) »»н+»р 7-13.
Трубчатые и пластяпчатыс воздухоподогреватели рассчнтываютгя при помощи коэффициента использования К, учитывающего совместное влияние аагрязяения труб, неполноты омываиня поверхности газами н воздухом и перетоков воздуха в трубных решетках. Ко- 38 Гл. 7. Расчет коывекгиввых и ширмовьвх повгрхивгггй нагрева Р=аб — гв!2/, мв, (7.25) (7-27) где г — число труб в пучке Рис.
7-2. ьв определению сечения газо. хода эффициент теплопередачи воздухоподогревателей определяется по формуле й= й ', ккил/(м'и 'С). (7-19) 7-14. Коэффициент теплопередачи пластинчатой набивки вращающегося регенеративиого воздухоподогревателя, отнесенный к полной двусторонней поверхности нагрева пластин, определяется по формуле сп й =, кпвл/(ввв ч.'С), (7-20) — +— х,ц, х,и, Гдс Хв=Н„/Н/ Вв/Р— Отиащсннс ПОИЕрХНОСтн НаГрЕВа ~или живого сечения, омываемых газами .(без учета поверхности и Мечения под плитами радиальных уплотнений), к полной поверхности или сечению воздухоподогревателя; хв=-Нв/Н=Гв/Р— долЯ повеРхности нагРева или сечения, омываемых ,воздухом (без учета поверхности и сеченая под плитаии,радиальных уплотнений); ав и а* — коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке и от стенки к воздуху, определяемые по ф 7-Б,б, ккал/(м' ч 'С); и — мозффициент, учитывающий влияние нестационарности теплообмена.
Для регенеративных воздухоподогревателей с пластиичатой набивкой и толщиной листов 5=0,6 —:1,2 мм коэффициент и в заоисимости от скорости вращения ротора составляет: и, об/мии . . 0,5 1,0 = 1,5 и . .. , . . 0,85 0,97 1,0 Методика расчета коэффициента теплоцередачи ребристых поверхностей нагрева приведена в 6 7-Б,г, б) 'Коэффициент тгплоотдичи конвгхцигй 7-15. Коэффициент теплоотдачи конвекцисй зависит от скорости н температуры потока, определяющего линейного разиера, расположения труб в пучке, вида поверхносци (гладкая или ребристая) и характера ее омывания (продольное, поперечное или косое), физических свойств омывающей среды и (в отдельных случаях) от температуры стенки.
7-16. Расчетная скорость дымовых газов находится по формуле Вр)',(6 + 273) ю,= 36005 273, 22/сгк, (7-2 ) гдэ р — площадь живого сечения, м', Вр — расчетный расход топлива, кг/и; У, — объем газов на 1 хг топлива прн 760 мм рт.ст, и 0'С, определяемый по среднему избытку воздуха о газоходе, м'/кг. При пропуске через, рассчитываемый газоход только части газов яп правая часть формулы ~(7-21) умножает- сяиая. * Формула (7-21) применяется и для котлов с наддувом (рва!,05 кгс/см'). Для высоконапорных парогенераторов знаменатель умножается на абсолютное давление р, кгс/гмг.
Расчетная скорость воздуха Вр)вцр' (! + 273) 3 600 Г. 273, м/сгк, (7-22) где У' — теоретически необходимое для сгорания количество воздуха при 760 мм рг. ст. и 0'С. Коэффициент (!в =(!Рвп+Ьавв/2+Брц (7-23) Обозначениа величин Бввп, /ьавв и Брц пРинЯты согласно п. 7-03. Для водяного пара и воды /"2вр ип = ! 600/, лв/сгк (7-24) где  — расход пара (воды), кг/ч; ивр — средний удельный абъем пара (воды), мв/кг; / — площадь жявого сечения для прохода пара (воды), м-".
72!7. Площадь живого сечения для прохода газов и воздуха з газоходах, заполненных поперечно и косо обтекаемыми гладкими и ребристыми трубами, рассчитывзется по сечению, проходящему через оси поперечного ряда труб, хак разность иежду полной площадью поперечного сечения газохода ~в свету и ча тью этой площади, занятой трубами и ребрами.,В укаэанном сечении площадь для прохода газов получается наименьшей по сравнению с любым другим параллельным сечением. Принцип минимального проходного сечения принимается и в других случаях определения схорости. Ниже приведены формулы для определения расчетного живого сечения поверхностей нагрева различных типов. Для поперечно омываемых гладкотрубных пучков: где а и Ь вЂ” размеры газохода в расчетном сечении, м; гв — число труб в ряду; й и 1 — диаметр и длина труб, м; при изогнутых трубах за ! принимается проекдия труб (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
