Расчет теплообмена в газоходе парового котла.

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из газохода и количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева газохода.

Из справочной литературы и с чертежа парового котла в таблицу 7 заносятся конструктивные основные характеристики газохода.

 

Таблица 7. Конструктивные характеристики газохода

Наименование величины	Обозначение	Размерность	ДЕ 4	ДЕ 6,5	ДЕ 10	ДЕ 16	ДЕ – 25
Iг	IIг
Расположение труб			коридорное	Шахм.	Коридор.
Поверхность нагрева	Н	м 2	48,51	68,04	117,69	156,0	16,36	196,0
Диаметр труб	d	мм
Расчетные шаги труб:
поперечный	S1	мм
продольный	S2	мм
Число труб, пересекаемых потоком газов	Z1	-
Число рядов труб по ходу газов	Z2	-				>10
Живое сечение для прохода газов	Fг	м 2	0,338	0,348	0,41	0,713	1,245	0,851
Эффективная толщина излучающего слоя	S	м

 

Если конвективная поверхность котла состоит из двух газоходов, то сначала выполняется расчет первого газохода, затем по аналогии – второго газохода.

При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода. Например: для котла с одним газоходом можно принять =500 °С и =300 °С. При расчете двух газоходов принимаем для первого газохода =700 °С и =400 °С, а для второго - =400 °С и =200 °С По двум принятым температурам проводят параллельно расчеты. Порядок проведения расчетов приведен в таблице 8.

После проведения расчетов действительную температуру продуктов сгорания за газоходом определяют графическим путем по величинам тепловосприятия, рассчитанных по уравнениям теплового баланса Q _б и теплопередачи Q _т при двух ранее принятых температурах и . Порядок определения искомого значения показан на рис.3.

Для получения действительной температуры газов на выходе из газохода прямые Q _б и Q _т могут быть продлены в любом направлении до пересечения. Полученное действительное значение температуры продуктов сгорания на выходе из газохода будет являться температурой на входе в следующую поверхность нагрева (во второй газоход, если он есть или в экономайзер).

 

 

кДж/кг, кДж/м³ Q

 

Рис.3. Определение действительной температуры на выходе из газохода.

 

Таблица 8.Расчет теплообмена в газоходе.

Рассчитываемая величина	Обозначение	Размерность	Формула и обоснование	Расчет
Температура газов на входе			из расчета топки
Энтальпия			диаграмма (по графику газохода)
Температура газов на выходе из газохода			принимается
Энтальпия			диаграмма
Энтальпия присоса воздуха			-рис.1; ;
Коэффициент сохранения теплоты			Ф-ла 5.11
Тепловосприятие газохода по уравнению теплового баланса	Qб
Средняя температура газов
Средняя скорость газов в газоходе	Wср		; Bр – ф-ла 5.13; Vг-табл.4; для газохода Fг – табл.7
Коэффициент теплоотдачи конвекцией			[ рис.П.5 (!,2 ч.) или П.6 (1,2 ч.)], в зависимости от расположения труб в газоходе.
Произведение			, где P=0,1Мпа; -табл.7; -табл.4; для газохода
Коэффициент ослабления лучей 3-х атомных газов
Оптическая толщина
Коэффициент теплового излучения
Температура обогреваемой среды	tн		температура насыщения при давлении в барабане котла (таблица П6)
Температура наружной поверхности загрязненной стенки			Δt - [табл.П.5]
Коэффициент теплоотдачи излучением
Коэффициент тепловой эффективности котельного пучка		-
Коэффициент теплопередачи	К
Температурный напор		oC
Тепловосприятие газохода по уравнению теплопередачи	Qт	,	Где Н (табл. 7)