Тепловой расчёт котельных агрегатов (987293), страница 16
Текст из файла (страница 16)
7-2), При продольном омынаиии; при течении среды внутри труб: Хй вв — — ив 4 Здесь г — число параллельно включенных труб; йвп — внутренний диаметр труб,м; при течении среды между трубамя ийв Р= ай — г —,, гр, 4 1'л. 7. Расчет канаекгиэных и ширмовых поверхностей нагрева 39 где бг = йл ба+ б л' 1 Для пучков труб с поперечными, ребрами: Е= ~1 — ! (!+2 — — ) ~ иэ, мг, (7-28) щ — поперечный шаг труб, лг; й — диаметр несущей трубы, м; йрб я брб — высота и средняя толщина ребра, м; зра — шаг ребер, м Усреднение живых сечений при разной ях величине в отдельных учасгках рассчитываемого газохада производится нз условия усреднения скоростей, что равносильно усреднению значенлй 1/Р. В случае, если е данном газохаде имеется несколь- но участков с одинаковым характером омыванйя поверхности нагрева, но различными живыми сечениями, в расчет вводится средняя площадь сечения: 111+ Нг + "° ггр = ' у, м', (7-29) 1 г — + — +." рг рг где Нг, Нг ...
— поверхности нагрева участков с живими сечениями рь рг..., мг. При различных входном г"' и выходнаы Ен сечениях пучка в случае плавнога изменения сечения усреднение производится по формуле 2рг Р" гар = рг+ пгг, м'. (7-30) При расхождении в площади сечений не более чеи яа 25а)а можно производить арифметическое усреднение сечений.
При наличии в пучке газовых коридоров илн при параллельно включенных газоходах расчетное живое се-, чение определяется по фариуле ч / йп (Вп + 273) .Рар = Рп + Рш ргл 5 (9 ! 273), .и', (7-31) где г", и гн, 5, и э~, О, и Он — соответственно площади живого сеченая, коэффициенты гидравлического сопротивления н средняя температура газов для пучка и шувтирующего газохада. Схемы для выбора расчетных живых сечений сложно омываемых пучков показаны на рвс 7-3.
7-18. Расчетная температура потока газов равна сумме средней теипературы обогреваемой среды и температурного напора. При охлаждении газов не более чем иа 300 'С расчетную температуру потока с достаточной точностью иожно определять как полусумму температур газов на входе в поверхность нагрева 0' н выходе нз нее 0": 0' -(- 9" 9= 2, С. (7-32) 7-19. Расчетный определяющий линейный размер принимается в зависимости от компоновки поверхности нагрева и характера омываняя; ега выбор указан в каждом из рассмагриааемых ниже случаев геплообиеиа.
7-20. Каэффлциент теплоотдачи коизекцией ' при по- ' Формулы для определения коэффициентов тепло- отдачи конзекцчей при поперечном омывании выведены в результате исследований коридорных н шахматных пучков а диапазоне изменения критерия Рейнольдса от 1,5 10г до !00 1О"'. В обычно встречающихся случаях расчета котельных агрегатов числа Ке не выходят за п)еделы указанных значений и проверка применимости формул не требуется. перечном оиывании коридорных пучков и шири, отнесенный к полной паверхйости труб (по наружной окружности), вычисляется па формуле д Л шй;а,аг «„= 0,2С Г вЂ” ( — Рта гг нкилг'(мг ч С). ч (7-33) Здесь С.
— поправка на число рядов труб по ходу газов, определяется в зависимости от среднего числа рядов в отдельных пакетах рассчитываемого пучка па выражениямг прв з, ( 1О С,=О,91 +0,0!25 (з, — 2);) при аг; -10 Сг = 1; (7-34) С. — поправка на геометрическую компоновку пучка, определяется в зависимости ат относительных продольного аг и поперечного аг шагов по фориуле С, = 1+(2., — 3) (1 — + ) 1, (7-35) где аг=зг)й и аз=за(й. При аг)2, а также при аг(1,5 С.=1. При аг(2 и аг)3 в формулу (7-35) подставляется значение аг=3; Х вЂ” коэффициент тепл.гпроводности при средней температуре потока, ннил((м ч 'С); определяется по п. 3-05; ч — каэффицнеат кинематической вязкости при средней температуре потока, лр(сек; находится по п. 3-03; й — диаметр труб, м; ш — скорость теплоносителя, м(сгк.
Критерий Прандтля Рг при средней температуре потока определяется согласно и. 3-08. Па формулам (7-33) —,(7-35) построена расчетная номограмма 12. Влияние изменения физических харак. тернстнк от температуры .н состава газов на коэффициент теплоотдачи учвтывается при поиащн коэффициента С,р. Лля котлов, работающих с наддувом более 1,05 нгс/смг, коэффициент теплоотдачи конвекцней можно определять по той же ноиаграмме.
При этом расчетная скорость должна условно находиться по объему газов прн атмосферном давлении согласно фариуле (7-2!). Это относится и к другим случаям конвективного теплоабменп в котлах пад давлением. 7-21. Коэффициент теплоотдачи конвекцией прн поперечном омывании шахматных ' пучков определяется по формуле /гпй га,а «п=Г Гг й ( — ) Ргк", книл!(.яг ч.'С), (7-31) ч где С, — коэффициент, определкемый в завнсимостк от относительного поперечного шага аг н значения б — 1 ° б'г — 1 средний относительный диагональный шаг труб аг — относительный продольный шаг труб; при 0,1 н у,(1,7Сг=0,347,а.г; (7-37а) ' Перекрестный пучок, в котором четные ряды труб расположены под прямым углом к нечетным, рассчитывается как обычный шахматный.
Гл. 7. Расчет конеектиеных а гаараоемх ноеерхностей нагрева Рис. 7-3. К расчету слозкно омываемых поверхностей. < ~ 4 б С вЂ” О 2737 ч для е < 3 (7 Зуб) и Зо П») С, — поправка на число рядов труб во ходу газов, определяемая по формулам: при га',<',1О н ег < 3,ОС = 3,12гчча — 2,5; прн г, <1О и (е,. З,О,Са = 4гк"а — 3,2; при га '(ОС Остальные обозначения даны согласно п.
7-20. П формулам (7-36) — (7-38) построена номограмо ма 13 для определения коэффициента теплоотдачи ко- ивенцией при поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами илн воздухом. 7-22. При переменных по глубине или ширине газо- хода шагах труб пучка в расчет вводятся усредненные по воверхности нагрева значеяия шага: , а, (7.39) зев= Нг ) Не 1 а. где Н', Не — поверхности нагрева частей пучка с шагамн а', з"', аа. 7-23. При наличии в газоходе нескольких участков с одинаковым характером омыаания и различным диаметром труб расчет зедетса по усредненному диаметру пропорционально их поверхностям нагрева.
Прн этом усредняется величина 1/й н расчетный диаметр определяется по формуле Н,+Н,'+... Н Н (7-40) 3 1 а й йа 7 24 Для пучков в которых трубы частьюио рас положены в шахматном порядке, частично — в коридорном, коэффициент теплоотдачи вычисляется отдельно для каждой части (прн средних значениях температуры я скорости з пучке) и усредняетсяя пропорционально поверхностям нагрева обеих частей по фармуле ,„Н, +~ ~Н а, - Н + Н ккалДа'ч 'С).
(7-41) ли поверхность ~~~р~~~ труб расколожевныи в шахматвом (корндорном) порядке, превьпиает йб23 Гж 7. Расчет конввкяывыжх и шармовмх ловерхносгей наарева 4Г г/ь, и, и (7-43а) где г" — площадь живого сечения канала, м'; ы — полный омываемый периметр, м. Для газохода прямоугольного сечения, заполненного трубаии ширм или конвективных пучков: 4(аЬ вЂ” з 4 ) 2 (а+ Ь)+ зяб где а и Ь вЂ” поперечные размеры газохода в свету, и; а — количество труб в газоходе; с! — наружный диаметр труб, и. всей поверхности нагрева, пучок рассчитывается как шахматный (коридорный). 7-25. Для пучков, омываемых косым потоком, расчетная скорость вычисляется по сечению Рр согласно рис.
7-4. К значению коэффиыиента теплоотдачи, определяемому по фориулам для поперечного омыьання, при величине угла между направлением потока и осями труб 6<80' для коридорных пучков вводят поправку в виде постоянного коэффициента 1,07; для шахматыых пучков поправку не вводят. 7-26. Коэффициент теплоотдачи при продольном омывании поверхностей нагрева зависит от режима течения жидкости, В котельных агрегатах, как правило, имеет место развитое турбулентное движение (дымовых газов, воздуха, воды, пара). Лишь в пластинчатых воздухоподогревятелях, в которых течение характеризуется числаии Рсйнольдса менее !О', имеется переходная область от ламинарного к турбулентному режиму, Ниже приведены фориулы для определения коэффициента теплоотдачи прн развитом турбулентном течении: общая для всех видов продольнс обтекаемых поверхностей нагрева и для пластинчатых воздухоподогревателей при йе< 10*.
В регенератнвных воздухоподогревателях, выполненных из волнистых листов, омываемых потоком под углом к волне, характер движения газов и воздуха отличается от чисто продольного. Для них приведены отдельные расчетные формулы. 7-27. Коэффициент теплоотдачи при продольном обтекании поверхности нагрева однофазиым турбулентным потоком при давлении и температуре, далеких от критических, определяется по формуле Х Гмб, са ч = 0,023 о, ~ — ) Рт''С,СзС,, кисл,(м'ч *1) г/ (7-42) где Х вЂ” коэффициеыт теплопроводности, икал/(м. и.'С), при средней температуре среды, определяемый для воздуха и дымовых газов по п. 3-05, для пара и воды — по табл. 'Ч1; т — коэффициент кииематичсской вязкости, мз/сен, при средней температуре потока, определяемый для воздуха и дымовых газов по п.
3-03, для пара и воды — по п. 3-02; ш — расчетнаи скоросты определяемая по п. 7-16, м/сех; А,— эквивалентный диаметр, м; Рг — критерий Прандтля при средней температуре потока, определяемый для воздуха и дымовых газов по п. 3-08, длв пара и воды — по табл, тг!1. При течении а круглой трубе ее эквивалентный диаметр равен внутреннему. Прн течении в трубе некруглого сечения, в кольцевом канале и при продольном омывании пучков эквивалентный диаметр подсчитывается по формуле Ряс.
7-4. К расчету площади живого сеченая при ~гасом омывании пучка. Для узких вытянутых щелеаых к,ищлов (пластиячатые воздухоподогреватели) эквивалентный диаметр может быть принят равным удвоенной ширине щели: а, 2Ь. Поправка С~ в общем случае зависит от температуры потока и стенки. Для дымовых газов и воздуха поправка С~ вводится только при их нагревании: т з,в С =( — ), (7-!4 1 где Т вЂ” температура газа (воздуха), К; Т;, — температура стенки, К, Прн охлаждения газов С„1. В элементах котельного агрегата температура стенки при Фечении пара мало отличается от температуры среды, поэтому С~=!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
