Determinarea coeficientului mediu de eficiență termică

Emisivitatea ecranat insertii stratificate se determină prin formula

în care: - raportul dintre suprafața oglinzii și arderea completă a suprafeței peretelui focarului

în care R- combustibil oglinda zona de ardere a stratului situat pe grătar, m 2.

În formula (3.9), nivelul efectiv al af negru flacără definită de (3.11)

unde k - coeficientul de atenuare a arderii razelor medii calculate prin formula

ray coeficient de atenuare pentru gazele triatomic se determină conform formulei (3-13) sau Fig. 3.3.

în care - temperatura gazului la ieșirea din cuptor, K;

rp = rRO2 + rH2O -summarnaya fracție de volum de gaz triatomic pentru cuptoarele care funcționează fără presurizare.

Ray Coeficientul de atenuare a particulelor de cenușă se determină prin formula

unde # 961; r - densitatea gazelor de ardere, presupus egală cu 1,3 kg / m3;

# 956; PLN - concentrația adimensională de cenușă în gazele de ardere, definite în tabelul 3;

DZL - diametrul mediu al particulelor de cenușă, inserții stratificate primite pentru egal cu 20 microni, pentru camera de 13 ... 24 microni.

kzl poate fi determinată din Fig. 3.4.

Coeficientul de atenuare efectivă a particulelor de cocs raze este determinat de expresia

în care kkoks = 1; C1 și C2 - adimensional valori care iau în considerare influența concentrației particulelor de cocs din flacără, depind de tipul de combustibil (c1) și o metodă de ardere (c2). Pentru combustibilul reactiv redus (AL, PA, T) c1 = 1; la foarte reactive (CG, CU, turbă, șisturi) c1 = 0,5.

Când combustibilul de ardere de camera c2 = 0,1; când combustibilul în pat - c2 = 0,03.

Grosimea efectivă a stratului de emisie în cuptor se calculează cu formula

Unde sunt FST și VT este volumul și peretele suprafața camerei de ardere (3 m și 2 m).

Emisivitatea ecranat cuptoare cameră se determină prin formula

La arderea combustibililor gazoși sau lichizi, emisivitatea efectivă este determinată de flacără

asv și unde ar este gradul de ticăloșie, care a trebuit să pistolet umple Óntreg camera de ardere, respectiv, numai flacăra luminoasă sau numai gazele triatomic neaprinsă; magnitudinea și asv Ar sunt definite prin formulele

m coeficient de mediere, care depinde de stresul termic al focarului. Pentru cuptoarele deschise și semideschise pentru q<=407 кВт/м 3 m=0,1 для газа и m =0,55 для жидкого топлива. При q³1000 кВт/м 3. m =0,6 для газа и m=1 для мазута. При 400

Ray Coeficientul de atenuare a particulelor de funingine

unde C p / H p - numărul de hidrocarburi este raportul dintre carbon și hidrogen în masa de lucru de combustibil. Pentru gaz combustibil

în care m și n este numărul de atomi de carbon și hidrogen din compus. La AT> 2 = 0 kc luate.

valoare # 966; și B, în formula (3.1), preluate din bilanțul termic al cazanului (capitolul 2).

Dacă rezultatul calculului valorii definită prin formula (3.1) este diferită de cea de la ± 5%, atunci calculul se repetă, ajustând valoarea implicită.

Fig. 3.3. Coeficientul Atenuarea de gaze cu raze triatomic

Fig. 3.4. Ray Coeficientul de atenuare a particulelor de cenușă.

1- prafului în timpul arderii în cuptoarele de ciclon;

2 în timpul arderii cărbunelui, măcinat în mori cu bile tambur;

3 la fel ca srednehodnyh măcinat în mori cu ciocane și mori și ventilator;

4- macinatura pe de ardere cuptoarele cu ciclon și combustibil în cuptoare stratificate;

5- la arderea de turbă în cuptoare camerale.

4. Testarea calculelor termice CONVECTIV

SUPRAFATA TERMICA

Ecuațiile de bază atunci când se calculează transferul de căldură convectiv sunt:

Ecuația echilibrului termic

Calculul este considerată completă atunci când egalitatea

unde H -raschetnaya gaze arse de încălzire de suprafață, m 2. Pentru cazanele cu tevi de apa H = n p × d × l. m.

Aici n este numărul de țevi diametrul exterior D (m) în conductă; l este lungimea conductelor, ajustarea corespunzătoare a coșului de gaz, m; H / H // și gazele -entalpiya înainte și după coșul de fum, definit prin H-J cu un anumit -diagram # 945; ; # 916; # 945; aspirație de evacuare aer rece valoare Kq (tabelul 4). B și # 966; -Adopts echilibrului termic al cazanului (capitolul 2). # 916; presiune tcp -temperaturny, definită ca

în care: - temperatura medie din gazele de ardere (cu condiția ca gazul de răcire nu este mai mare de 300 ° C); t H - temperatura lichidului de răcire. Pentru abur ti cazan este luată egală cu temperatura de fierbere a apei la presiunea din cazan pentru apă caldă și - egală cu jumătate din temperatura apei la intrarea în suprafața de încălzire și în aval de aceasta, C.

k este coeficientul de transfer de căldură din gazele încălzite în mediu, se calculează din expresia

unde # 945; 1 este coeficientul de transfer de căldură din gazele de la perete W / (m 2 x de pe C). În această expresie, 945 # 1 = # 958; (# 945; K + # 945; F); # 958; - factor de utilizare, care ia în considerare absorbția de căldură scădere a suprafeței de încălzire datorită spălării sale neuniforma a gazelor. Pentru grinzile transversale spălate # 958; = 1,0;

# 968; - factorul de eficiență termică determinată de tabel. 17, 18.

Coeficientul de eficiență termică # 968; pentru suprafețe convective

încălzirea arderea combustibililor solizi de diferite

ASH și cărbuni macra, cărbuni bruni (cu excepția suburbane și kansko-Achinsk) cărbuni de cărbune middling depozit Podmoskovny Brown cărbuni kansko-Achinsky, turbă măcinat și șisturi combustibil lemn (nord-vest, kashpirskie)

0,65 0,7 0,6 0,6 0,5

Notă. Pentru toate celelalte decât cărbunele Podmoskovny combustibili Este necesară curățarea suprafețelor de încălzire prin convecție.

Coeficientul de eficiență termică # 968; pentru convectiva

suprafețe de încălzire în timpul arderii combustibilului lichid și gaz

Pentru a utiliza orezul. 4,1- 4.4, trebuie să găsiți mai întâi:

1. Temperatura medie a gazelor prin formula

2. Fracțiunea de volum a mesei. 7 pentru o ardere.

3. Numărul de rânduri de tuburi de-a lungul și peste transversal flux de gaz (S1) și longitudinal (S2) se deplasează la tubul exterior cu diametrul d (locație hol); S2 / (aranjament eșalonat) pasul diagonal.

4. Zona secțiunii vii conductă F (m 2) se calculează:

a) pentru curgerea longitudinală a tuburilor de gaz de spălare în exterior

b) pentru curgerea transversală a unui mănunchi de tuburi de spălare

unde și b sunt dimensiunile transversale ale luminii în coșul de fum, m; n - numărul de tuburi din conductă; - lungimea medie a tuburilor din conductă, m.

5. Gazele viteză mare în coșul de fum, definit prin formula:

unde Vr este volumul de gaze arse în conductă, m 3 / kg (tabelul 7)

6. Grosimea efectivă a stratului de emisie pentru a netezi fascicule de țevi definite prin formulele:

Pentru a stabiliza ecuație mai rapidă (4.3) sunt date două valori arbitrare calculate la ieșirea temperaturii gazelor arse, iar aceste valori sunt toate cantitățile care apar în ecuația (4.3). Dacă egalitatea se stabilizează la o temperatură luată. va fi necesară această temperatură. Dacă ecuația echilibrului (4.3) nu este, atunci temperatura dorită sunt Grafoanalitichesky, în acest scop pe axa x (Figura 4.5.), La o temperatură a gazului la scara lay lăsând coșul de fum de gaz, iar ordonata - valorile numărului QT și Qref. calculate la aceste temperaturi, și linii de conectare. punctul de intersecție al liniilor și QT Qref da temperatura de ieșire dorită a căminului.

Fig. 4.1. Coeficientul de transfer de căldură prin convecție la grinzile transversale inline spălare de buna

Fig. 4.2. Coeficientul de transfer de căldură prin convecție la eco-spălare de șah fasciculele de țevi netede.

Fig. 4.4. Coeficientul de transfer termic radiativ

Fig. 4.5. Temperatura de referință Determinarea grafică

5. CALCULAREA supraîncălzitorul

Supraîncălzitor este folosit pentru a supraîncălzi aburul saturat la o temperatură dorită. In cele mai multe cazuri, în cazane și valori scăzute medii de putere nu depășește temperatura aburului de 225 ... 400 ° C

Supraîncălzitoare constau de obicei din grupări legate în paralel de bobine de oțel, compuse din tuburi cu diametru mic (28 ... 42mm) colectorii conectate.

Pentru a menține valorile coeficientului de transfer de căldură # 945; 2 (perete la pereche) la nivelul necesar de 900 ... 3000 W / (m 2 x) trebuie să fie luate în viteză supraîncălzitor de abur nu mai mică de 25 m / s.

La determinarea mărimii necesare a suprafeței cantității de încălzire supraîncălzitor de căldură care trebuie raportată supraîncălzitor este determinată din ecuația

unde D -Expenses supraîncălzit vapori, kg / s; 2 h și h1 și finit entalpie inițial abur, kJ / kg.

Prin valoarea Qper găsită în conformitate cu ecuația (5.1) sunt entalpia gazelor după supraîncălzitorul conform ecuației echilibrului termic (5.2), și apoi diagrama H-J- determina temperaturii gazului la ieșirea din supraîncălzitor

în care BP - consumul de carburant calculat, kg / s; # 966; - coeficientul de conservare a căldurii; H / culoar. Lane H // - entalpia gazelor la intrarea și ieșirea din supraîncălzitor, kJ / kg; # 916; HB -entalpiya supraîncălzitor aer de aspirație, kJ / kg.

Valoarea coeficientului de transfer termic calculat pentru supraîncălzitor este determinată prin formula

. W / (m 2 x C) și (5.3)

unde # 945; 1 și # 945; 2 sunt definite prin aceleași expresii și nomograms că pentru Horne cazanului convective (a se vedea secțiunea 4).

# 968; un coeficient de eficiență termică, cu dispunerea inline a conductelor și arderea combustibililor solizi este determinat de tabelul 17; de gaz atunci când este ars # 968; Este luată egală cu 0,85; păcurii din # 945;> 1,05 # 968; determinată de Tabelul 18.

Coeficientul de transfer de căldură de la produsele de ardere la peretele tubului supraîncălzitor se determină prin formula

. W / (m 2 x C (5.4)

unde # 958; - factor de utilizare. admis # 958; = 1, # 945; K. # 945; l sunt determinate, respectiv, în fig. 4.1-4.4.

# 945; 2 - coeficientul de transfer de căldură de la perete la aburul supraîncălzit este determinat din Fig. 5.1

Temperatura peretelui conductelor de supraîncălzitor, luate în timpul arderii combustibilului solid și lichid egală cu temperatura stratului exterior al depunerilor de cenușă pe tuburile (C) este determinată

unde t -srednearifmeticheskoe temperatura vaporilor din supraîncălzitor, C; # 949; - coeficientul de poluare, m 2 x C / W (arderea combustibililor lichizi, e = 0,00257; când arderea combustibililor solizi # 949; = 0,0043);

Atunci când arderea combustibilului gazos

Diferența de temperatură determinată din diferența medie aritmetică a temperaturii

unde - temperatura gazului înainte și după supraîncălzitor C;

- temperatura saturată și abur supraîncălzit, C.

În continuare se calculează suprafața de încălzire supraîncălzitor

Elementele supraîncălzitor care constituie suprafața de încălzire calculată trebuie să fie dispuse astfel încât să se asigure o viteză a vaporilor adoptate anterior (nu mai puțin de 25 m / s).

Figura 5.1. Coeficientul de transfer de căldură prin convecție din produsele de ardere către aburul supraîncălzit la serpentinele de supraîncălzitor longitudinal se spală ciclu

Numărul de muchii pe tubul

legare - căldura specifică a apei kJ / kg x C;

Diferența medie de temperatură cu un grad suficient de precizie poate fi definită ca media aritmetică medie

ke - coeficientul de transfer termic este determinat din Fig. 6.1.

. m 2. Aici k este exprimat în W / m 2 x C (6.5)

Numărul de rânduri orizontale este definit ca

unde el - un tub de suprafață de încălzire, m 2 sunt definite în tabelul. 17.

7. Constructiv termică calcule TUBULAR

Procedura de calcul a încălzitorului de aer este după cum urmează:

1. Absorbția termică a încălzitorului de aer este determinat de expresia

în care: - raportul dintre cantitatea de aer pentru încălzirea aerului în mod teoretic necesar

# 916; # 945; ext - aspirare a aerului în preîncălzitor de aer; - entalpia cantitatea teoretic necesară la încălzitorul de aer de evacuare și admisie;

2. Coeficientul de transfer de căldură în preîncălzitor de aer k se determină prin formula

W / (m 2 x C) și (7,4)

unde # 958; - raportul de utilizare preîncălzitor de aer (pentru combustibil lichid si lemn - # 958; = 0,85; pentru alți combustibili - 0,9);

# 945; 1 # 945; 2 - coeficient de transfer al căldurii din gazele de la perete și peretele din aer, W / m 2 x C.

Pentru aeroterme a1 convecția coeficient de transfer termic tubular pentru gazele care curge în interiorul conductei este determinată conform fig. 4,1-4,3 ajustat cu caracteristicile fizice corespunzătoare ale condițiilor de temperatură a gazelor și Sf. La gazele de răcire Sf nu depinde de temperatura peretelui. Pentru mișcare medie între tuburi (aer), coeficientul (a2) de transfer de căldură prin convecție în conformitate determinată exclusiv de eco-spălare Fig. 4.1 și 4.2, în funcție de amplasarea tuburilor din pachet - șah sau coridor, și Fig. 4.3 în ciclul de spălare longitudinal.

3. Temperatura presiunii Dt este definită ca diferența medie aritmetică a temperaturii conform formulei (7.4)

în care - fluidele de diferență de temperatură în final unde este mai mare C;

- diferența de temperatură la cealaltă suprafață de capăt a S.

4. Se determină suprafața de schimb de căldură necesară a încălzitorului de aer

8. Calculul pentru gaze arse a cazanului.

Pentru a determina temperatura apei în fiecare din conductele de gaz separat, ecuațiile (4.1) și (4.2) nu este suficient. Cantitatea de căldură detectată de apă în fiecare conductă este determinată prin formula

unde DCB - debitul apei de încălzire prin suprafață, kg / s;

// ti. ti / - temperatura apei la ieșirea și intrarea gazelor arse de gaz (de obicei, una dintre ele este determinată și celălalt în prealabil set.) C;

c - capacitatea termică a apei, kJ / kg ° C ×

Dacă nu este necesar să se determine temperatura apei peste conductele de gaze separate în conformitate cu ecuația (8.1) poate fi realizată în conformitate cu aceeași ecuație de calcul ca și pentru calcularea coșurilor cazan de abur, m. F. (4.1) și (4.2). Singura diferență constă în determinarea diferenței de temperatură, care este definită ca

unde tcp - temperatura medie a apei din cazan;

- Temperatura gazului la intrarea și la ieșirea din cazan C.

1. Proiectarea termică a unităților de cazane (metoda normativa) / Sub. Ed. N.V.Kuznetsova etc -. M. Energie. 1973.- 296 p.

2. Gusev YL Bazele de proiectare cazane ustanovok.- M. Editura Literaturii pentru construcții. 1973.- 291s.

3. Crearea unui cazane unificate. - Revista NIIEinformenergomash /. M. Moscova 1980 40.

4. Instalații de cazane de referință cu productivitate scăzută / Ed. K.F.Roddatisa și A.N.Poltoretskogo. - M. Energoatomisdat. 1989. - 488s.

5. Esterkin RI Sisteme de cazane. - L. Energoatomisdat. Departamentul Leningrad, 1989. - 280 p.

6. Calculul Aerodinamic centrale (metoda standard). Ed. S.I.Mochana. Ed. 3a. - L.; Energie 1977. - 256 p.

7. Buznikov EF Roddatis KF Berzins EY Instalații industriale și de încălzire. 2nd ed. Revizuit. - M. Energoatomisdat, 1984. - 248 p.

8. Reguli pentru amenajarea și exploatarea în siguranță a cazanelor de abur și apă caldă. Energoizdat M., 1989. - 105 p.

10. Roddatis KF Sisteme de cazane. - M. Energie, 1977. - 432 p.