S 1, S 2 – поперечный и продольный шаги труб в поверхности нагрева, м;
d – наружный диаметр труб поверхности нагрева, м;
σ 1 = S 1/ d , σ 2 = S 2/ d – относительные поперечный и продольный шаги труб в поверхности нагрева.
σ 1 = 0,064/0,028=2,286, σ 2 =0,040/0,028=1,429
;5.2.7. Определение коэффициента теплоотдачи излучением
Определяем коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания к поверхности труб по формуле для запылённого потока:
(5.7)
где α ЛН – коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания, определяемый по рисунку 5.4 [1]. Перед его определением следует рассчитать температуру наружной поверхности загрязнений на трубах по формуле:
,(5.8)
где t = 0,5(
)=0,5(120+90)=105 ;Δ t = 60 °С при сжигании угля.
аФ – степень черноты продуктов сгорания, определяемая по формуле 4.12. При расчёте аФ используем новую величину длины пути луча для конвективной поверхности нагрева:
(5.9)
Так же в формуле 4.7 используем своё парциальное давление водяного пара для данной поверхности нагрева, взятое из таблицы 2. Вместо температуры υ ``T в этой формуле подставляем среднюю температуру продуктов сгорания в конвективной поверхности нагрева:
;Тогда коэффициент теплопередачи излучением будет равен:
5.2.8. Определение коэффициента теплопередачи
Рассчитываем коэффициент теплопередачи для конвективной поверхности нагрева:
;(5.10)
Где χ 1 – коэффициент тепловой эффективности, взятый из таблицы 5.1 [1].
ζ Н – коэффициент, учитывающий неравномерность омывания продуктами сгорания конвективной поверхности нагрева. Для сложно омываемых ζ Н = 0,95
5.2.9. Определение среднелогарифмического температурного напора
Находим среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями для конвективной поверхности нагрева, учитывая схему движения теплоносителей. Для противоточной и прямоточной схемы движения теплоносителя температурный напор определяется по формуле:
(5.11)
Где Δ t Б, Δt М – наибольшая и наименьшая разности температур между продуктами сгорания и нагреваемой средой. Для нахождения этих разностей температур вычерчиваем условную схему движения теплоносителей для рассчитываемой поверхности нагрева, и обозначить имеющиеся температуры с их значениями. Тогда по разности температур на концах схемы находим разности температур:
5.2.10. Расчёт количества теплоты переданного к поверхности нагрева
Определяем по уравнению теплопередачи количество теплоты, переданного в поверхности нагрева от продуктов сгорания к нагреваемой среде:
5.2.11. Построение графика определения расчётной температуры
С использованием данных найденных теплот и заданных ранее в 5.2.3. температур сгорания строим график. Пересечение линий Q ТП = ƒ(υ ``) и Q Б = φ(υ ``) даёт искомую температуру продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева υ P``, т.е. когда Q ТП = Q Б.
5.3 Расчет второго конвективного пучка
Расчёт ведётся аналогично.
5.3.1 Тепловой расчёт конвективного пучка
5.3.1 . Задание граничных температур
Задаёмся двумя температурами продуктов сгорания на выходе из рассчитываемой конвективной поверхности нагрева υ ``1 и υ ``2. Для удобства и простоты расчётов эту разницу принимаем в 100 °С. В дальнейшем для этих температур ведём два расчёта.
По этим заданным температурам по таблице 3 определяем энтальпии продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева I 1`` и I 2``, и рассчитываем по уравнению теплового баланса (5.1) количество теплоты, переданное в поверхность нагрева Q Б1 и Q Б2.
5.3.2 Определение средней температуры продуктов сгорания
Находим средние температуры продуктов сгорания для конвективной поверхности нагрева по формуле 5.4: ;5.3.3 . Определение средней скорости движения продуктов сгорания
Определяем среднюю скорость движения продуктов сгорания в проходном сечении конвективной поверхности нагрева по формуле 5.5:
5.3.4 Определение коэффициентов теплоотдачи конвекцией к трубам
Сначала по найденным скоростям, типу пучка труб и по известному способу омывания труб продуктами сгорания по рисунку 5.1 [1] находим коэффициенты теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхностям труб: α Н250 = 92 Вт/м 2К; α Н150 = 87 Вт/м 2К;
Тогда коэффициенты теплоотдачи конвекцией к трубам с учётом различного рода поправок, при поперечном омывании труб, определятся по формуле 5.6:
; .5.3.5 Определение коэффициента теплоотдачи излучением
Определяем коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания к поверхности труб по формуле 5.7 для запылённого потока, так как сжигаем твёрдое топливо.