Тепловой баланс теплогенератора и расход топлива

Тепловой баланс теплогенератора выражает равен­ство теплоты поступившей в агрегат, сумме полезно использованной теплоты и всех тепловых потерь, имею­щихся при его работе.

Цель составления теплового баланса - вычислить коэффициент полезного действия теплогенератора и оп­ределить необходимый расход топлива.

Тепловой баланс составляют применительно к ус­тановившемуся тепловому состоянию теплогенератора. Все статьи теплового баланса принято относить к 1кг твердого и жидкого или 1м³ газообразного топлива.

Общее уравнение теплового баланса имеет вид, кДж/кг (кДж/м³)

 ,     (9,1)

где

 - располагаемая теплота;     

 -полезно использованная теплота;

 - потери теплоты с уходящими газами;

 - потери теплоты от химической неполноты сгора­ния;

 - потери теплоты от механической неполноты сго­рания;

 -потери теплоты всеми элементами теплогенера­тора в окружавшую среду (потери от наружного охлажде­ния) ;

 - потери теплоты в виде физической теплоты шлака.

Располагаемая теплота на 1кг твердого или жид­кого топлива, кДж/кг (кДж/м³)

 ,   (9,2)

где

 - теплота, внесенная в теплогенератор воздухом при условии подогрева его вне агрегата, кДж/кг;

 - физическая теплота, внесенная в теплогенератор топливом, кДж/кг;

 - теплота, вносимая в агрегат при паровом распи­ливании жидкого топлива, кДж/кг;

 - теплота, затраченная на разложение карбонатов при сжигании сланцев, кДж/кг; располагаемая теплота на 1м³ газообразного топлива, кДж/м³

 ,        (9,3)

Для упрощения расчетов в курсовой работе можно при­нимать :

для твердого и жидкого топлив

 ,        (9,4)

для газообразного топлива

 .           (9,5)

Если статьи теплового баланса выразить в отно­сительных величинах (процентах от располагаемой теп­лоты Q₁(q₁), то уравнение теплового баланса (9.1) примет вид

100 = q₁ + q₂ + q₃ + q₄ + q₅+ q_6шл.          (9,6)

Величину полезно использованной теплоты Q₁(q₁) прямым путем определить нельзя, т.к. заранее неиз­вестно количество сжигаемого топлива. Поэтому  Q₁(q₁)

можно найти из уравнений теплового баланса (9.1) или (9.6) лишь после определения всех потерь теплоты.

Далее расчет осуществляют в следующей последо­вательности :

9.1. Потери теплоты с уходящими газами находят по разности энтальпий продуктов сгорания, уходящих из теплогенератор, и холодного воздуха, %

            (9,7)

где

 - энтальпия уходящих дымовых газов, кДж/кг (кДж/м³)при соответствующем избытке воздуха  и температуре уходящих газов t_ух ;                                     - коэффициент избытка воздуха в уходящих

газах, берется в сечении газохода после последней  поверхности нагрева;

 - энтальпия теоретического объема холодного воздуха, кДж/кг (кДж/м³)

,          (9,8)

где

ct -энтальпия 1м³ холодного воздуха, кДж/м³, оп­ределяется по прил.7 в зависимости от темпера­туры холодного воздуха t_хв которую при отсутст­вии специальных указаний принимают t_хв = 30⁰ С.

Энтальпию уходящих дымовых газов I_ух находят по  I-t-диаграмме (рис. 8.1) при соответствующем избытке воздуха  и температуре уходящих газов t_ух. При этом температурой t_ух  следует задавать­ся.

Для теплогенераторов с хвостовыми поверхностя­ми нагрева рекомендуемые температуры уходящих га­зов указаны в табл. 9.1.

Таблица 9.1. Рекомендуемые температуры уходящих газов

Примечание: Большие значения t_ух следует прини­мать для агрегатов меньшей паропроизводительности.

9.2. Расчетные потери от химической q₃,%и механической q₄,% неполноты сгорания топлива принимают из
расчетных характеристик топок (см. разд.4).

9.3. Потери теплоты в окружающую среду (от наружно­
го охлаждения) q₅ , % для стационарных теплогенерато­ров принимают по графику (рис. 9.1) в зависимости от
паропроизводительности котельного агрегата и наличия
хвостовой поверхности.

9.4. Потери теплоты с физической теплотой шлаков
вводят в расчет для твердых топлив при камерном сжигании с жидким шлакоудалением и слоевом сжигании.
При камерном сжигании твердым шлакоудалением q_6ша

можно не учитывать при

Потери q_6ша рассчитывают по формуле ,%

           ,            (9,9)

где

a_ша - доля золы топлива, перешедшей в шлак,

а_ша = 1 - а_ун, а_ун находят по прил. 5 .

(ct)_за - энтальпия 1кг золы, кДж/кг, принимают по

прил.7.

Температуру шлаков при твердом шлакоудалении принимают равной 600°С, а при жидком шлакоудале­нии - температуре жидкоплавного состояния золы t₃ плюс 100°С.

9.5. Коэффициент полезного действия теплогенератор
(брутто) определяют по уравнению обратного
баланса, %

= q₁ =100-(q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q_6ша) .              (9,10)

9.6. Номинальный расход топлива определяют по
формуле, кг/ч (м³/ч)

 ,(9,11)

где

Д_пп, Д_нп - количество выработанного пара, соответст­венно перегретого и насыщенного, кг/ч, принимают со­гласно заданию; Д_пр - расход воды на продувку тепло­генератора, кг/ч, причем

           ,         (9,12)       

где

Р - непрерывная продувка ,%, учитывается только при Р 2, в курсовой работе следует принимать  Р = 2...7%;

i_пп - энтальпия перегретого пара при давлении и тем­пературе в барабане теплогенератора, кДж/кг, опре­деляют по прил.8;

i_нп - энтальпия сухого насыщенного пара при давлении в барабане котла, кДж/кг, определяют по прил.9;     i^’ - энтальпия кипящей воды при давлении в барабане котла, кДж/кг, определяют по прил.9;

i_пв - энтальпия питательной воды, кДж/кг, определяют по ее температуре и давлению на входе в теплогенера­тор из прил.10.

9.7. Расчетный расход топлива определяют по формуле кг/ч (м³/ч)

              .            (9,13)

Рис. 9.1. Потери тепла от наружного ограждения [1] 1-теплогенераторы без хвостовых поверхностей;         2-теплогенераторы с хвостовыми поверхностями.      

Расчет теплообмена в топке

При проектировании и эксплуатации теплогенерирующих установок чаще всего выполняется поверочный расчет топочных устройств. Конструктивный расчет

производится только при разработке новых агрегатов конструкторскими бюро заводов-изготовителей или при реконструкции топочных камер существующих теплогенераторов .

При поверочном расчете топки по ее тепловым и конструктивным характеристикам определяют температуру дымовых газов на выходе из топки , °С.

Передача теплоты в топке к лучевоспринимающим поверхностям происходит в основном излучением. Доля конвективного теплообмена относительно мала и им при расчете топки пренебрегают.

Поверочный расчет однокамерных топок производят в следующей последовательности:

10.1. Предварительно проверяют топку на тепловые напряжения зеркала горения и топочного объема (для слоевых топок). Для камерных топок проверяют только тепловое напряжение топочного объема.

Тепловое напряжение зеркала горения, кВт/м'³

                                                (10,2),

где

R_зг - площадь зеркала горения,М² принимают по

прил.5.

                                                                            (10,2)

где

 рекомендуемое тепловое напряжение зеркала горения, кВт/м² (прил . 5 ) .

При несоблюдении условия (10.2) изменяют топочное устройство.

Тепловое напряжение топочного объема кВт/м³

        ( 10,2 )

где

- объем топочной камеры,м³,принимают поприл.1.

                  (10,4)

где

- рекомендуемое тепловое напряжение топочного объема, кВт/м³ (прил. 5) .

При несоблюдении условия (10.4) изменяется топочный объем.

10.2.Полезное тепловыделение в топке определяют по формуле, кДж/кг (кДж-м³)

где

Q_В - теплота, вносимая в топку воздухом, кДж/кг(кДж/м³) .

              (10,5)

Величина Q_В складывается из теплоты горячего воздуха и холодного, присосанного в топку

Q_В =      (10,6)    где

-коэффициент избытка воздуха в топке, принимают по прил.5;

 - присосы воздуха в топку, принимают по прил6; V⁰ - теоретически необходимое количество воздуха, м³/кг (м³/м³) , см. п. 6.1;

С_В - объемная теплоемкость воздуха, кДж/(м³-К),С=

 1,3кДж/(м²К)

-температура воздуха после подогрева в воздухоподогревателе ,°С ,принимают в пределах 150...250 °С; - температура холодного воздуха, °С,  = 30°С.

Для теплогенераторов, не имеющих воздухоподогревателя  , формула (10.6) принимает следующий вид

                   (10,7)

По J-t-диаграмме (рис. 8.1) по значению Q_m определяют теоретическую (адиабатическую) температуру горения топлива t_а, °С (Т_а, К).

10.3. Определяют параметр М, зависящий от относительного положения максимума температуры пламени по высоте топки.

При сжигании газа и мазута

                 М = 0,5 4 - 0,2X_m       (10,8)

При камерном сжигании высокореакционных топлив и слоевом сжигании всех топлив

                М = 0,5 9 - 0,5X_m   (10,9)

При камерном сжигании малореакционных твердых топлив (антрацит и тощий уголь), а также каменных углей с повышенной зольностью (типа экибастузского)

                   М = 0,5 6 - 0,5Х_T.         (10, 10)

В формулах (10.8) - (10.10) параметр Х_m, характеризует относительное положение максимума температуры топочных газов, которое для камерных топок с верхним отводом газов и горизонтальным положением осей горелок определяют по формуле

                       (10, 11)

где

h₁ — расстояние от нижней плоскости топки до плоскости максимальных температур, м;

h₂ - расстояние от нижней плоскости топки до середины ее выходного окна, м.

Под нижней плоскостью топки следует понимать: при сжигании газа и мазута - под топки, при сжигании твердого топлива - середину холодной воронки. Максимум температур практически совпадает с уровнем расположения осей горелок.

При горизонтальном развитии факела величина h₂ обозначает расстояние от фронтовой стены до выходного окна топки.

Максимальное значение М, рассчитанное по формулам (10.8)-(10.10), для камерных топок принимается не более 0,5.

Для слоевых топок при сжигании топлива в тонком слое (топки с пневмомеханическими забрасывателями) принимают Х_m = 0.

10.4. Определяют среднее значение коэффициента тепловой эффективности дучевоспринимающей поверхности топки

        (10,12)

где

H_л - полная лучевоспринимающая поверхность топки, м², принимают по прил.1.;

F_ст - полная поверхность стен топки, м, принимают по прил.1. ;

 коэффициент загрязнения лучевоспринимающей поверхности нагрева, учитывающий снижение ее тепловосприятия вследствие загрязнения топочных экранов наружными отложениями или покрытия их огнеупорной массой.

Коэффициент загрязнения , принимают равным: для газообразного топлива - 0,65, мазута - 0,55; всех видов топлива при слоевом сжигании - 0,60. 10.5. Предварительно задаются температурой продуктов сгорания на выходе из топочной камеры  . Для промышленных паровых теплогенераторов рекомендуется предварительно принимать температуру продуктов сгорания на выходе из топки: при сжигании природного газа 1050...1100 °С, мазута 1000...1050 °С, твердого топлива 85О...95О°С.

10.5. Определяют эффективную толщину излучающего слоя, м

           (10,13)

где

V_m - объем топочной камеры, м³, принимают по прил. 1 . 10.7. Определяют коэффициент ослабления лучей топочной средой (м-МПа)^-1.

При сжигании жидкого и газообразного топлива коэффициент ослабления лучей зависит от коэффициента ослабления лучей трехатомными газами к_г и сажистыми частицами k_c.

                k=k_гr_n+k_c,             (10,14)

где

r_n - суммарная объемная доля трехатомных газов, берется из табл.7.1.

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами определяют по формуле, (м-МПа)^-1

,    (10,15)

где

r rобъемная доля водяных паров, берется из табл.7.1;

Р_п - суммарное парциальное давление трехатомных газов, МПа;

Р - давление в топочной камере теплогенератора, МПа, для агрегатов, работающих без наддува, Р = 0,1 МПа.

Коэффициент ослабления лучей трехатомным и газами k₂ можно определить также по номограмме (рис.10.1) .

Рис. 10.1. Номограмма для определения коэффициента             ослабления лучей трехатомными газами [5]

Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами определяют по формуле (м-МПа)^-1

         (10,16)                           

где

С^p, Н^p - содержание соответственно углерода и водорода в рабочей массе топлива.

Для газообразного топлива

                      (10,17)

где

С_m,Н_n - процентное содержание углеводородных соединений, входящих в состав газообразного топлива.

При сжигании твердого топлива коэффициент ослабления лучей к зависит от коэффициентов ослабления лучей трехатомными газами k_г, эоловыми k_зл- и коксовыми частицами k_к

       .   (10,18)

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами определяют по формуле (10.15). Коэффициент ослабления лучей частицами летучей золы

k_зл рассчитывают по формуле, (м•МПа)^-1 , _   

                 (10,19)

где

d_зл - среднее значение диаметра золовых частиц, мкм,для слоевых топок во всех случаях d_зл = 20 мкм.

Концентрация золы в дымовых газах ,г/м³ берется из расчетной табл.7.1. Коэффициент ослабления лучей частицами кокса k_к принимают: для топлив с малым выходом летучих (антрациты, полуантрациты, тощие угли) при сжигании в камерных топках k_к =1, а при сжигании в слоевых - k_к = 0,3; для высокореакционных топлив (каменный и бурый угли, торф) при сжигании в камерных топках k_к =0,5, в слоевых - k_к = 0,15.       10.8.Определяют степень черноты топки:

      для слоевых топок

            (10,20)

для камерных топок (R_зг = 0)

                       (10,21)

где

а_ф - эффективная степень черноты факела, зависящая

от вида сжигаемого топлива.

Эффективную степень черноты факела а_ф при сжигании твердого топлива рассчитывают по формуле

                     (10,22)

Здесь величина к определяется по формуле (10.18). Для жидкого и газообразного топлив степень черноты факела

          (10,23)

где

m - коэффициент, учитывающий заполнение объема топки светящимся пламенем, значения т принимаются по табл.10.1;

a_св,а_нс степень черноты соответственно светящейся

части факела и несветящихся трехатомных газов,

определяют по формулам

                                ,                     (10,24)

                            .                              (10,25)

Таблица 10.1

Доля топочного объема, заполненная светящейся частью

факела [5]

Вид сжигаемого топлива  и тепловое напряжение топочного объема qv, кВт/м3	Коэффициент 171
Газообразное,  qv 400	0, 1
То же,      qv  1000	0, 6
Мазут,      qv  400	0,55
То же,      qv   1000	1,0

Примечание: при q_v больше 400 и меньше 1000 коэффициент m определяется линейной интерполяцией.

10.9.Определяют среднюю суммарную теплоемкость продуктов сгорания, кДж/кг (кДж/м³)

           (10,26)

где

Q_m - полезное тепловыделение в топке, кДж/кг (кДж/м³), см. п.10.2;

Т_a - теоретическая (адиабатическая) температура горения, К, см. п.10.2;

 - энтальпия продуктов сгорания топлива при температуре  и избытке воздуха  на выходе из топки, кДж/кг (кДж/м³), определяют по I-t-диаграмме (рис. 8.1) по предварительно принятой температуре

10.10. Определяют действительную температуру

на выходе из топки по формуле, °С

          (10,27)

где

 - коэффициент сохранения теплоты, определяемый по формуле

Рис. 10.2. Номограмма для расчета теплообмена слоевых топках [4] .

Рис. 10.3. Номограмма для расчета теплообмена в камерных топках.

                          (10,28)        

В формуле (10.27) расчетный расход топлива имеет размерность кг/с ( м³/с).

Температуру  можно определить, используя номограммы (рис.10.2 и 10.3), что упрощает расчет и сокращает объем вычислений.

Полученная температура на выходе из топки сравнивается с предварительной принятой в п.10.5. Если расхождение между полученной и ранее принятой температурами не превысит ± 100°С, то расчет считается оконченным. В противном случае найденную в результате расчета температуру  следует принять за исходную и повторить расчет, начиная с п.10.7. 10.11. Определяют общее тепловосприятие топки, кДж/кг

                   .         (10,29)

                                      11. Расчет пароперегревателя

Пароперегреватели предназначены для перегрева насыщенного пара, получаемого в теплогенераторах. Значения температуры перегретого пара не превышает 25О...4ОО°С. Для получения перегретого пара в производственно-отопительных котельных чаще всего применяют конвективные пароперегреватели, которые располагают по ходу движения газов после первых рядов труб конвективного пучка.

Пароперегреватель обычно состоит из группы параллельно включенных стальных змеевиков, составленных из труб малого диаметра (28...42 мм), соединенных коллекторами.

Конструктивный расчет конвективного пароперегревателя ведут в следующей последовательности: 11.1. Температуру, °С и энтальпию кДж/кг (кДж/м³) дымовых газов на входе в пароперегреватель принимают равными значениями этих параметров на выходе из топки.

Рис. 11.1.   Номограмма для определения коэффициента     

       теплоотдачи конвекции при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков.

11.2. Температуру t_нn , ^o С и энтальпию i_нn, кДж/кг насыщенного пара на входе в пароперегреватель определяют по прил. 9 в зависимости от заданной величины давления в барабане теплогенератора.

11.3. Энтальпию i_nn, кДж/кг перегретого пара определяют по прил.8 в зависимости от заданных его температуры i_nn, °С и давления в барабане теплогенератора.

11.4. Определяют энтальпию присасываемого воздуха,кДж/кг (кДж/м³)

           ,     (11, 1)

где  - присосы воздуха и пароперегреватель, принимают по прил.6. Расшифровку остальных условных обозначений см. формулу (10.6) .

11.5. Тепловосприятие пароперегревателя определяют по формуле, (кДж/м³)

                  (11.2)

11.6. Из уравения теплового баланса определяют энтальпию дымовых газов на выходе из пароперегревателя, кДж/кг (кДж/м³)

                (11,3)

где

 - коэффициент сохранения теплоты, определяемый по формуле (10.28) .

11.7. По величине I_nn из I-t-диаграммы (рис.8.1)
определяют температуру дымовых газов на выходе из пароперегревателя  , °С.

11.8.Определяют средний температурный напор, °С

                         (11,4)                       

11.9.Определяют коэффициент теплоотдачи конвекции при поперечном омывании коридорных гладкотрубных пучков, Вт/(м²-К)

                           (11,5)

где

 - номинальный коэффициент теплоотдачи Вт/(м²/К) , определяемый по скорости дымовых газов и (принимают = 5 7 м/с) и наружному диаметру труб пароперегревателя d_nn (прил.1);

С_z_ - поправка на количество рядов труб Z по ходу движения дымовых газов, принимают Z=1;   С_s - поправка на компоновку пароперегревателя, зависящая от относительного продольного и поперечного  шагов, значения поперечного S₁ мм и продольного S₂, мм шагов труб принимают по прил.1;

С_ф - поправка на физические характеристики потока.

11.10. Определяют температуру загрязненной стенки труб пароперегревателя, °С

                                 (11, 6)                    

11.11. Определяют коэффициент теплоотдачи излучением продуктов сгорания для не запыленного потока (при сжигании газа и мазута, а также слоевом сжигании твердого топлива) Вт ( ),

            ,            (11,7)

где

- номинальный коэффициент теплоотдачи излучением, Вт(м²К) , определяемый по температуре стенки труб пароперегревателя и средней температуре дымовых газов; с_г - поправка, вводимая для не запыленного потока дымовых газов;

 - степень черноты излучающей среды, определяемая по формуле

              ,             (11,8)

где

k_r - коэффициент ослабления лучей трех атомными газами, ( МПа )^-1 определяют по формуле, аналогичной выражению (10,15), или номограмме (рис.10.1);      

r_n - суммарная объемная доля трехатомных газов, берется из табл.7.1;

Р - давление в газоходе пароперегревателя, МПа, для агрегатов работающих без наддува           Р=0,1 МПа;

s- оптическая толщина излучающего слоя газов в межтрубном пространстве газохода пароперегревателя, определяемая по формуле, м

                              (11, 9) 

В формуле (11.9) величины S₁, S₁ и d_nn имеют размерность м. Величины  и с_г в формуле (11.7) находят по номограмме (рис.11.2)

11.12. Определяют коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенкам труб пароперегревателя Вт( )

           ,         (11,10)

где

 - коэффициент использования пучка труб пароперегревателя, учитывающий уменьшение тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравномерного смывания её газами, для поперечно омываемых пучков труб конвективных пароперегревателей =1.

11.13. Определяют коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к пару Вт ( )

                                         (11,11)                

- номинальный коэффициент теплоотдачи, Вт ( ) , определяемый по средним значения скорости, давления и температуры пара в пароперегревателе скорость пара в трубах принимается в пределах W_n=25-30 м/с;         

 C_d - поправка, учитывающая влияние внутреннего диаметра труб пароперегревателя.

Величины  и С_d находятся по номограмме (рис. 11.3) . 11.14. Определяют коэффициент теплопередачи в пароперегревателе, Вт ( К)

         К_пп=          (11, 12)                         

где

 -коэффициент тепловой эффективности определяют

по прил.11.

11.15. Определяют требуемую поверхность нагрева, пароперегревателя, м²

                               (11, 13)                         

11.16. Определяют сечение трубок для прохода м²

             f_n=           (11,14)             

где

V - удельный объем перегретого пара, м³/кг, определяют но прил.8 в зависимости от давления и средней температуры пара.

11.17. Определяют количество трубок пароперегревателя, шт.

              n=          (11,15)

где

d_ВН- внутренний диаметр трубок, м (см. прил. 1) .

11.18. Определяют длину одной трубки, м

                        (11,16)    

11.19 Определяют количество змеевиков

                           N_{з м} =                  ( 11,17 )      

где

n_зм- высота газохода, м.

12. Расчет конвективного пучка      

В производственно-отопительных теплогенераторах конвективный пучок является одной из основных парообразующих поверхностей нагрева. Опыт эксплуатации теплогенераторов позволил выработать наиболее рациональные схемы конвективных пучков. В связи с этим тепловой расчет конвективного пучка чаще всего следует выполнять как поверочный, используя существующие типовые чертежи. Конвективный пучок теплогенераторов типа ДКВР, КЕ, ДЕ, как правило, располагается в двух газоходах (см. прил. 1) .

После определения температуры дымовых газов на выходе из топки  или за пароперегревателем  приступают к расчету конвективного пучка теплогенератора.

При расчете конвективного пучка используют уравнения теплопередачи и теплового баланса. Уравнение теплового баланса

                                      (12,1)

где

 - количество теплоты, отданное газами,кДж/кг (кДж/м³)

 - коэффициент сохранения теплоты;

- энтальпии продуктов сгорания при входе в газоход и выходе из него, кДж/кг (кДж/м³) ;                 

- энтальпия присасываемого воздуха, кДж/кг (кДж/м³).

Уравнение теплопередачи

             (12.2)

где

Q_m - количество теплоты, переданное от газов к на­греваемому теплоносителю, кДж/кг (кДж/м³);

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

Н - площадь поверхности нагрева, м²;

Δt - средний температурный напор, °С;

В_р - расчетный расход топлива, кг/ч (м³/ч).

Расчет производят по обоим газоходам конвективного пучка. В результате расчета по известным поверхностям нагрева определяют температуры газов за газохо­дами: первым -t₁", и вторым – t₂” . Этими температурами предварительно задаются с последующим их уточнением. Значения t₁" и t₂” можно определить методом графиче­ской интерполяции или методом последовательных при­ближений. Рекомендуется использовать первый метод как менее трудоемкий.

Метод графической интерполяции заключается, в следующем. Задаются двумя значениями температуры за каждым газоходом и проводят два параллельных расче­та, по определению всех величин входящих в уравнения (12.1) и (12.2). По полученным значениям Q_δ и Q_m строят график в координатах Q –t” . Точка пересечения прямых, дающая равенство Q_δ = Q_m ,определяет искомую температуру.

Поверочный расчет первого газохода конвектив­ного пучка ведут в следующей последовательности:

12.1. Температуру, °С и энтальпию, кДж/кг (кДж/м³)
дымовых газов на входе в первый газоход принимают
разными значениям этих параметров на выходе из топки (при отсутствии пароперегревателя).

t₁’=t_m”, I₁’= I_m”.

12.2. Задаются двумя значениями температуры дымовых
газов на выходе из первого газохода

t₁”=500⁰C, t’= 300⁰C.

и далее ведут два параллельных расчета для каждой из этих температур.

12.3. Определяют по i-t- диаграмме (рис.8.1) энтальпию дымовых газов на выходе из первого газохода I₁”,кДж/кг (кДж/м³) для двух значений температуры t₁".

12.4. Определяют энтальпию присасываемого воздуха кДж/кг (кДж/м³)

ΔI_в =Δα₁V0c_вt_хв,          (12,3)

Где

Δα₁ - присосы воздуха в первый газоход, принимают по прил.6.

Расшифровку остальных условных обозначений см. Формулу (10.6).

12.5. Определяют тепловосприятие первого газохода по уравнению теплового баланса кДж/кг (кДж/м³)

Q_δ =φ(I₁’-I₁”+ΔI_в)        (12,4)

Коэффициент сохранения теплоты φ вычисляют по форму­ле (10.28).

12.6. Определяют поверхность нагрева газохода. В
конвективных пучках расчетную поверхность нагрева принимают равной полной поверхности труб с наружной (газовой)стороны, м²

H₁= πd_n1Z₁l_об,            (12,5)

где

d_n1 - наружный диаметр конвективных труб, м, принимаемый по прил.1;

Z₁ - количество труб в первом газоходе, определяют по чертежу теплогенератора;

l_об - обогреваемая длина трубы, м, определяют по чертежу теплогенератора.

12.7. Определяют средний температурный напор, °С

Δt =              (12,6)

где

- наибольшая разность температур сред (дымовых газов и теплоносителя) °С;

- наименьшая разность температур сред, °С.

Для конвективных поверхностей нагрева температура воды является величиной постоянной, зависящей только от давления и разной температуре насыщения /„ °С, которую определяют по прил.9. В этом случае (рис. 12.1) наибольшая разность температур

        (12,7)

а наименьшая разность температур

        (12,8)

12.9. Определяют расчетную скорость движения дымовых газов, м/с