6. fejezet Konvektív fűtési felületek kiszámítása

A konvekciós fűtőfelület és gőzkazánok fontos szerepet játszanak a gőz termeléséhez vagy ryachey-víz és hő felhasználása az égéstermékek elhagyó az égéstérbe. A konvektív fűtőfelületek hatékonysága nagymértékben függ az égéstermékek vízzel és gőzzel történő hőátadásának intenzitásától.

A konvektív fűtőfelületek kiszámításánál a hőátadási egyenletet és a hőegyensúly egyenletet alkalmazzuk.

.

a hőegyensúly egyensúlya

ahol K - a hőátadási tényező a számított fűtőfelületre vonatkoztatva, W / (m2 · K);

hőmérséklet-fej, ° C;

H a kiszámított fűtőfelület, m2;

- a hő megőrzésének együtthatója, figyelembe véve a külső hűtéstől való hőveszteséget;

I ", I" - az égéstermékek entalpiája a fűtőfelület bejáratánál és a kimeneti nyíláson, kJ / kg;

A levegőbe bevezetett hő mennyisége beszívódik a füstgázba, kJ / kg.

A hőátadási együttható (K) a folyamat tervezési jellemzője, amelyet teljes egészében a konvekció, a hővezetőképesség és a hősugárzás jelensége határoz meg.

A hőátadási egyenletből egyértelmű, hogy az adott fűtőfelületen átadott hő mennyisége nagyobb, annál nagyobb a hőátadási tényező és az égéstermékek és a fűtött folyadék közötti hőmérsékletkülönbség. Nyilvánvaló, hogy az égéstér közvetlen közelében elhelyezkedő fűtőfelületek nagyobb mértékben különböznek az égési termékek hőmérsékletétől és a hőfogadó közeg hőmérsékletétől. Mivel az égéstermékek a gázút mentén mozognak, hőmérsékletük csökken, és a fűtőfelületek kisebb mértékben különböznek az égési termékek hőmérsékletétől és a fűtött közegtől. Ezért, amennyire távolabb van a konvektív fűtőfelület az égetőkamrából, annál nagyobbnak kell lennie, és annál több fém kerül felhasználásra a gyártás során.

A hőegyensúly egyenlet azt mutatja, hogy mennyi hő kerül át a vízbe vagy a gőzbe a konvekciós fűtőfelületen keresztül.

Az égéstermékek által szolgáltatott hőmennyiség (Qb) egyenlő a vízzel vagy gőzzel érzékelt hőnek. A számításhoz az égéstermékek hőmérsékletét a számított fűtőfelület után állítjuk be, majd egymást követő közelítéssel finomítjuk. Ezzel összefüggésben a számítás a két égéstermék hőmérsékletének két értékére vonatkozik, a kiszámított füstcsövet követően.

6.1 Az első füstgáz hőmérése

1. Rajz határoztuk szerkezeti jellemzői számított konvektív légcsatorna: a fűtési felülete, hangolósípot és sorok (a távolság a tengely a csövek), dia-meter csövek, a csövek száma egy sorban, a sorok számát a csövek és a szabad terület az áthaladását égéstermékek. A kazán kialakításához a füstcső szélessége a = 1,6 m, és a magasság b = 2,1 m [2].

Az első füstgáz tervezési jellemzői [2]

Az élő szakasz területe az égési termékek áthaladásához

.

3. Előzetesen vegyen be két értéket az égési termékek hőmérsékletének a kiszámított füstgáz elvétele után.

4. Határozza meg az égéstermékek által kibocsátott hőt (6.2)

,

ahol

- a hő megőrzésének együtthatója (4.12.);

- a fűtőfelület előtti égéstermékek entalpiáját a 3. táblázat határozza meg a hőkezelt felületet és a kiszámított felületet (5.7.

- az égéstermékek entalpiaját a számított fűtőfelület után a 3. táblázatból a konvektív fűtőfelület után két korábban elfogadott hőmérsékleten határozzuk meg;

- a levegő beszívása a konvektív fűtőfelületbe, a levegő feletti levegő együtthatóinak különbsége a bemeneti és kimeneti nyíláson (1. táblázat);

- az entalpiát a konvektív levegő felmelegedési felületén levegő hőmérséklete 30 ° C-ra (4.4) szívja fel.

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

5. Határozza meg az égéstermékek áramlásának tervezési hőmérsékletét egy konvektív füstgázban

ahol

- az égéstermékek hőmérséklete a felület bejáratánál és a kimeneti nyíláson.

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

Határozza meg a hőmérsékletet

,

ahol tc a hűtőközeg hőmérséklete (a forrás forráspontja a kazánban lévő nyomáson [3]).

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

7. Határozza meg az égési termékek átlagos sebességét a fűtőfelületen

F az égési termékek áthaladására szolgáló élő szakasz területe (6.3.);

VG - égéstermékek mennyisége 1 kg tüzelőanyagonként (2. táblázat);

- az égéstermékek átlagos tervezési hőmérséklete (6.4.), ˚є.

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

8. Határozza meg a hőátadási tényezőt az égéstermékekből a fűtőfelületre történő konvekcióval

ahol

- hőátadási együttható (1. melléklet, 10. ábra);

- korrekció az égési termékek mentén található csővezetékek sorainak számához (1. melléklet, 10. ábra);

- korrekció a gerenda elrendezéséhez (1. függelék, 10. ábra);

- egy olyan együttható, amely figyelembe veszi a fizikai áramlási paraméterek változását (1. melléklet, 10. ábra);

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

Határozza meg a gázáram feketeségét

ahol

- a sugárzás csillapítási tényezője a triatomi gázokkal (5.14), (m · MPa) -1;

p - nyomás a füstgázban, MPa;

s a sugárzó réteg vastagsága, m.

,

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

0. Meghatározzuk a hőátadási együtthatót, amely figyelembe veszi a hő sugárzását konvektív fűtési felületeken

,

ahol

- hőátbocsátási tényező (1. melléklet, 11 b. ábra), W / m2 · K;

a a feketeség mértéke.

Meghatározni

kiszámítja a szennyezett fal hőmérsékletét

,

ahol t az átlagos környezeti hőmérséklet (a kazánnyomás telítési hőmérséklete P = 1,3 MPa [3]), ˚є;

˚С - szilárd tüzelőanyagok égetésekor.

.

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

1. Határozza meg a hőátadás teljes hőenergiati tényezőjét az égéstermékekről a fűtési felületre

,

ahol

- figyelembe véve a fűtőfelület hőérzékelésének az égéstermékek egyenetlen mosásából eredő csökkenését, a mellőzött égéstermékek részleges áramlását és a stagnáló zónák kialakulását; a gerendák keresztirányú mosásához feltételezzük[2].

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

12. Határozza meg a hőátadási együtthatót

ahol

- hőhatékonysági együttható [2].

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

.

13. Határozza meg a fűtőfelület által észlelt hőmennyiséget 1 kg tüzelőanyagonként (6.1)

a konvektív fűtőfelület után 300 ° C hőmérsékleten:

,

600 ° C-os hőmérsékletű konvekciós fűtési felület után:

,

.

14. Az elfogadott két hőmérsékleti érték szerint

és a kapott Qb és QT értékeket grafikusan interpoláljuk, hogy meghatározzuk az égési termékek hőmérsékletét a fűtőfelület után.

5. ábra A kiszámított hőmérséklet grafikus meghatározása

legfeljebb 50 ° C-kal kevesebb vagy több, mint az előre kiválasztott, ezért csak azt állapítjuk meg , megőrizve az előző hőátadási együtthatót.

.

Összeállítunk egy összefoglaló táblázatot.

Az első füstgáz hőtechnikai jellemzői