Расчёт теплообмена в конвективных поверхностях нагрева

К конвективным поверхностям нагрева котла относится 2-х ходовой конвективный газоход. Общая методика расчёта конвективных поверхностей нагрева следующая. При установившимся тепловом режиме количество теплоты, отданной первичным теплоносителем (газообразными продуктами сгорания), равно количеству теплоты, полученной вторичным теплоносителем с учётом теплопотерь.

Количество теплоты, отданной продуктами сгорания

(11)

где - расход топлива, м³/с;

, - энтальпии газообразных продуктов сгорания, кДж/м³;

∆α – присос воздуха в конвективный газоход;

- энтальпия холодного воздуха, кДж/м³;

- коэффициент сохранения теплоты.

Количество теплоты переданной от первичного теплоносителя к вторичному: (11.1)

где k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²*К);

F – площадь поверхности нагрева, м²;

∆Т – температурный напор, К.

Коэффициент теплопередачи при малой толщине стенки трубы (0,002-0,004 м)

где , - коэффициенты теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке и от стенки к вторичному теплоносителю, кВт/(м²*К);

, , – толщины слоя загрязнений на наружной поверхности трубы, металлической стенки трубы и слоя накипи на внутренней поверхности трубы, м;

, , - теплопроводности слоя загрязнений, металлической стенки и накипи, кВт/(м*К);

Толщины слоёв загрязнений и накипи брать по тепловому расчёту котлов [ ].

Площадь поверхности нагрева F при поперечном омывании продуктами сгорания определяют по формуле

F=πd_нl_срn, м² (11.3)

где d_н – наружный диаметр трубы, м;

l_ср – длина труб, м;

n – количество труб.

Температурный напор для случая перекрёстного потока

t`

υ` υ”

t”

; ; ψ=f(p), (11.4)

где ψ – коэффициент перехода от противоточной схемы к сложной, определяют по номограмме ( см. тепловой расчёт котельных агрегатов, с.272)

Правильность выполненного расчёта проверяют по соотношению

Расхождение не должно превышать 5%. В противном случае – принять другое значение температуры газов, расчёт повторить до достижения должной сходимости результатов.

Расчёт экономайзера выполнить аналогично п.11.

Учебное издание

ХЛЕБНИКОВ Валерий Алексеевич

ИСПЫТАНИЯОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Методические указания к лабораторному практикуму

Редактор

Компьютерный набор В.В.Хлебников

Компьютерная верстка В.В.Хлебников

Подписано в печать Формат 60х84/16Бумага офсетная. Печать офсетная.Усл.печ.л.. Уч.изд.л. Тираж экз.Заказ № Марийский государственный технический университет424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 Отдел оперативной полиграфии Марийского государственного технического университета424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17