Вторая ступень воздухоподогревателя

1 Температура газов на выходе из 2-й ступени воздухоподогревателя J" =425,63 °С (из расчета В.Э 1-й ступени).

2 Энтальпия газов I'' =5903,25 кДж/кг (из расчета В.Э 1-й ступени).

3 Температура воздуха на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя  =160 °С (из расчета ВП 1-й ступени).

4 Энтальпия воздуха  =2133 кДж/кг (из расчета ВП 1-й ступени).

5 Температура горячего воздуха (по заданию)  = J_гв=320 °С .

6 Энтальпия воздуха  =2843 кДж/кг (табл. 2, с.147).

7 Отношение количества воздуха за 2-й ступенью воздухоподо-гревателя к теоретически необходимому

            b'' = a_т ‑Da_т‑Da_пл=1,2-0,03-0,03=1,14

Рисунок 6 - Эскиз второй ступени воздухоподогревателя

8 Тепловосприятие ступени по балансу

            кДж/кг .

9 Средняя температура воздуха

            =240 °С .

10 Энтальпия газов на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя

=4390,59 кДж/кг,

где I^о_прс – энтальпия присосов при средней температуре воздуха (Приложение 2).

11 Температура газов на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя   

J' =346,3 °С (Приложение 2).      

12 Средняя температура газов

             =385,9 °С .

13 Объем газов на 1 кг топлива V_г =8,95 м³/кг (Приложение 1).

14 Скорость газов W_г  принимаем 12м/с .

15 Площадь живого сечения для прохода газов

            =5,13 м².

16 Диаметр труб d=40*1,5 мм (из расчета ВП 1-й ступени).

17 Площадь живого сечения одной трубы

            =0,00107 м² .

18 Число всех труб во второй ступени

            =4104шт .

19 Скорость воздуха W_в принимаем 5 м/с.

20 Относительный поперечный шаг труб σ₁ принимаем 1,7.

21 Поперечный шаг труб =1,7*0,04=0,068 мм .

22 Количество труб в одном ряду

            =86шт .

23 Количество рядов труб

            =48шт .

24 Продольный шаг труб

             =0,034 мм .

25 Относительный продольный шаг труб

            =0,85.

26 Объемная доля водяных паров =0,078 (Приложение 1).

27 Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_п=0,214 (Приложение 1).

28 Концентрация золовых частиц m_зл=0,012 (Приложение 1).

29 Коэффициент теплоотдачи конвекцией с газовой стороны (рис. 8, с.178)

            a_к = C_фC_la_н =1,1*∙1*∙20=22 Вт/(м² ·К) .

30 Эффективная толщина излучающего слоя

            =0,9*0,04=0,036 м .

31 Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

            P_nS =r_nРS =0,214*0,1*0,036=0,00128 м ·МПа .

32 Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (рис. 3, с.172)

     k_г =50 1/(м·МПа).

33 Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами (рис. 3)

k_зл=112 1/(м·МПа).

34 Оптическая толщина

            =(50*0,214+112*0,012)*0,1*0,036=0,043 .

35 Степень черноты a=0,028 (рис. 2, с.171).      

36 Температура стенки труб воздухоподогревателя 2-й ступени

            =312,95 °С .

37 Коэффициент теплоотдачи излучением (рис. 9, с.179)

            a_л = a_н a =0,028*43=1,2 Вт/(м² ·К) .

38 Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

a₁ = a_к + a_л =22+1,2=23,2 Вт/(м² ·К) .

39 Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны (рис. 6, с.174)

            a₂ = C_zC_sC_ф a_н =0,85*1,25*1*58=61,62 Вт/(м² ·К) .

40 Коэффициент использования поверхности нагрева x (табл. 15, с.164).

41 Коэффициент теплопередачи

            =15,1 Вт/(м² ·К) .

42 Температурный напор на входе газов

            Dt_вх =J' ‑J_в"=346,3-320 =26,3 °С .

43 Температурный напор на выходе газов

            Dt_вых =J'' ‑J_в' =425,63-160=265,63 °С .

44 Средний температурный напор

            =145,96°С .

45 Необходимая поверхность нагрева

            =1060,45 м² .

46 Высота 2-й ступени воздухоподогревателя

            =2,16 м .

47 Секундный расход воздуха

            =40 м³/с .

48 Живое сечение для прохода воздуха

            =8 м² .

49 Высота одного хода

             =3 м .

50 Число ходов воздухоподогревателя по воздуху

            =2,16/3=1 .