Рекуперативный трубчатый воздухоподогреватель (ТВП)

 

Тепловосприятие одноступенчатого и первой ступени 2-х ступенчатого воздухоподогревателя определяют по формулам:

- с газовой стороны ;

- с воздушной стороны , где - энтальпия продуктов сгорания на входе в воздухоподогревателе и уходящих газов кДж/кг; - присосы (перетоки) воздуха в газовый поток; - теоретическая энтальпия воздуха, определенная при средней температуре его в воздухоподогревателе ; - энтальпия теоретического объема горячего воздуха на выходе из ТВП или его первой ступени и воздуха на входе в ТВП при расчетных температурах;

- средний избыток воздуха в одноступенчатом воздухоподогревателе;

, где - доля рециркуляции горячего воздуха на входе в воздухоподогреватель; - средний коэффициент избытка воздуха в газовом потоке в области ВЗП .

При наличии рециркуляции части газов в топку после экономайзера следует учесть изменение расчетной энтальпии газов на входе в воздухоподогреватель при сохранении той же t⁰ газов:

Температурный напор в ТВП определяют как для противоточной схемы движения газов и воздуха, но с введением поправочного коэффициента y на перекрестное движение сред:

Поправочный коэффициент y в зависимости от числа перекрестных ходов воздуха рекомендуется принимать следующим:

0,85 – для двух ходов воздуха (h _в= 2);

0,90 – для (h _в= 3);

0,95 – для (h _в= 4);

1,0 – для (h _в 5).

Поверхность нагрева F_вп находят по формуле

, где

k - коэффициент теплопередачи в поверхностях Вт/м²К.

Для определения k принимают скорость газов w _г=9-12 м/сек, а скорость воздуха w _г=5-7 м/сек, число труб для прохода газов составит:

где f₀=0,785 d²_вн - внутреннее сечение трубы ТВП;

u - средняя температура газов в ТВП ⁰С, необходимая высота ВЗП , где d_ср – средний расчетный диаметр трубы

.

Размеры ТВП в плане определяются выбранными шагами труб и . Тогда при известном размере ширины корпуса ТВП, принимаемому обычно равным ширине фронта котла (топки), определяется число труб в одном ряду по ширине ТВП

число рядов труб, пересекаемых воздухом и полная глубина трубной поверхности

При двух-четырехпоточном выполнении ТВП трубная поверхность разделяется соответственно на 2-4 пакета, между которыми создаются внутренние раздающие воздушные короба, каждый с размером по ширине (2-х ходовой вариант) (трех-четырехходовой вариант). Тогда общая глубина ТВП составит:

, где - число потоков воздуха в ТВП.

Высота хода воздуха (при поступлении его по всей ширине корпуса ТВП):

, где k _ж - коэффициент живого сечения определяется по формуле:

, где - поперечный шаг труб в поверхности.

Число ходов воздуха определим по формуле:

Допустимое отклонение значения от целого числа составляет ±10%. Нужное решение получают вариацией шага труб S₁ или скорость воздуха. В целях уменьшения размера поверхности желательно иметь число поперечных ходов воздуха . Высота одного хода воздуха не должна превышать .