Тепловой расчет котельного агрегата. Конструктивные характеристики котельного агрегата. Определение энтальпии воздуха и продуктов сгорания, страница 10

α_н -  коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²ּК) (определяется по номограмме);

c_z – поправка на число рядов труб по ходу продуктов сгорания, определяется по номограмме [2];

c_s – поправка на геометрическую компоновку пучка, определяется по номограмме [2];

с_ф – коэффициент, учитывающий влияние изменения физических параметров потока, определяется по номограмме [2].

Суммарная  оптическая толщина газового потока определяется по формуле:

                                                                             (2.7.5)

где  k_г – коэффициент ослабления лучей трехатомными газами, определяется по номограмме [2];

r_п – суммарная объемная доля трехатомных газов, определена в п. 2.3;

p – давление в газоходе, для котлов без наддува принимается равным

0,1МПа;

s – толщина излучающего слоя, м.

Толщина излучающего слоя определяется по формуле:

                                                                  (2.7.6)

где  d –диаметр труб в газоходе, м; берется из конструктивных характеристик котлоагрегата;

s₁, s₂ – соответственно продольный и поперечный шаг труб в газоходе, м;

берется из конструктивных характеристик котлоагрегата.

Далее определяется коэффициент теплоотдачи, учитывающий передачу теплоты излучением в конвективных поверхностях нагрева определяется по

 следующей формуле:

                                                                                      (2.7.7)

где  α_н - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²ּК); определяется по номограмме, приведенной в [2];

а – степень черноты продуктов сгорания, определяется по номограмме, приведенной в [2] или по формуле:

                                                                                     (2.7.8)

где  е – основание натуральных логарифмов.

Далее определяется суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к поверхности нагрева:

                                                                             (2.7.9)

где  α₁ -  суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к к поверхности нагрева, Вт/(м²ּК);

ζ – коэффициент использования, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного омывания ее продуктами сгорания, частичного протекания продуктов сгорания мимо нее и образования застойных зон; для поперечно омываемых пучков принимается равным единице [2].

Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

                                                                                      (2.7.10)

где  К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²ּК);

ψ – коэффициент тепловой эффективности, определяется по таблице, приведенной в [2].

Температурный напор определяется по формуле:

                                                                               (2.7.11)

где  ∆t - температурный напор, град;

∆t_б, ∆t_м – большая и меньшая разность температуры продуктов сгорания и температуры нагреваемой поверхности соответственно, град.

Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева, на один килограмм сжигаемого топлива определяется по формуле:

                                                                                 (2.7.12)

где  H – площадь поверхности нагрева в газоходе, м²; берется из табл.2.2.

После этого сравниваются количество теплоты, отданное продуктами сгорания и количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева:

                                                                      (2.7.13)

Ниже приведен сам расчет теплопередачи в конвективных поверхностях нагрева котла.

Так как после конвективной части котла отсутствуют хвостовые поверхности нагрева, в частности водяной экономайзер и воздухоподогреватель, то за температуру продуктов сгорания на выходе из газоходов котла принята температура уходящих газов, которая равна 160 ºC (см.п.2.5). Температуру продуктов сгорания на выходе из первого газохода принимаем равной 600 ºC.

Согласно формуле (2.7.1) теплота, отданная продуктами сгорания в конвективной части котла равна:

Согласно формуле (2.7.2) расчетная температура потока продуктов сгорания равна:

- в первом газоходе:

 

- во втором газоходе:

 Согласно формуле (2.7.3) средняя скорость продуктов сгорания равна: