рхонь нагріву повітропідігрівника. На теплових електростанціях застосовуються головним чином трубчасті (сталеві і чавунні) рекуперативні воздухоподогревателі, рідше - обертові регенеративні. У металургійної промисловості широко поширені регенеративні Повітропідігрівачі періодичної дії з керамічної насадкою. Сучасні металеві воздухоподогревателі дозволяють нагрівати повітря до 450-600 В° С, воздухоподогревателі з керамічною насадкою - до 900-1200 В° С.
В
Рис. 2 - Схема повітропідігрівника
2. Складання моделі розрахунку повітропідігрівника
У даному розділі розглядається формулювання завдання для розрахунку кожухотрубчатого двоходового повітропідігрівника парового котла; представляються вихідні дані та необхідні розрахункові формули.
В
2.1 Змістовна формулювання завдання
Завданням розрахунку теплообмінного апарату є визначення основних розмірів апаратів і вибір їх загального компонування. Тут розглядається визначення діаметра корпусу апарату, кількості та довжини трубок, вибір розміщення трубок у трубних плитах і розташування перегородок в трубному та межтрубном просторах, визначення діаметра патрубків для робочих середовищ.
В
2.2 Вихідні дані
Вихідні дані до проекту: Димові гази (13% СО, 11% ПЗ), в кількості 19,6 кг/с рухаються по сталевим трубах діаметром 53/50 мм зі швидкістю 14 м/с.Температура газів на вході в воздухоподогреватель - 380.Воздух в кількості 21.5 кг/сек нагрівається від 30 до 260 і рухається поперек трубного пучка із швидкістю 8 м/с.Труби розташовані в шаховому порядку.
В
2.3 Розрахункові формули
Нижче детально розглянуті основні розрахункові формули для вирішення поставленої вище завдання.
2.3.1 Розрахунок проточної частини трубного простору
Основну групу теплообмінних апаратів, застосовуваних у промисловості, складають поверхневі теплообмінники, в яких тепло від гарячого теплоносія передається холодного теплоносія через розділяє їх стінку.
Так як має місце складний теплообмін випромінюванням і конвекцією, то основне рівняння теплопередачі буде мати вигляд:
(1)
де Q - тепловий потік (витрата переданої теплоти), Вт,
K - сумарний коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 В· К),
F - площа поверхні теплопередачі, м 2 ,
О”t ср - середня різниця температур гарячого і холодного теплоносія, К .
Сумарний коефіцієнт тепловіддачі визначається наступним чином:
(2)
Коефіцієнт тепловіддачі для води, переданої тепло конвекцією, дорівнює:
(3)
де Nu - Критерій Нуссельта, що характеризує інтенсивність переходу тепла на кордоні потік - Стінка;
О» - коефіцієнт теплопровідності теплоносія;
d - діаметр трубки.
Коефіцієнт Нуссельта для води (при Re > 10000) знайдемо із співвідношення:
(4)
де Re - Критерій Рейнольдса, що характеризує співвідношення сил інерції і тертя в потоці: br/>
(5)
Pr і Pr ст - критерій Прандтля, що характеризує відношення в'язкісних і температуропровідності властивостей теплоносія і стінки трубопроводу.
Коефіцієнт тепловіддачі для димових газів, переданих тепло випромінюванням, дорівнює:
(6)
де = 5,67 Вт/м 2 В· До 4 - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла,
Оµ ' - ступінь чорноти поверхні теплообмінника;
Оµ г - ступінь чорноти димових газів;
T р і T в - середні температури за Кельвіном газів і води відповідно.
Ступінь чорноти димових газів знайдемо за співвідношенням [3]:
(7)
де - ступеня чорноти вуглекислого газу і пари води відповідно. Ці величини визначаються по довідниках з урахуванням парціального тиску газу і середньої довжини шляху променя, який визначається за формулою:
(8)
де d н і d в - зовнішній і внутрішній діаметри трубки відповідно;
s 1 і s 2 - кроки розміщення трубок впоперек і вздовж струму середовища відповідно.
Ступінь чорноти поверхні теплообмінника дорівнює
(9)
де - ступінь чорноти стінки трубки.
Термічний опір сталевої стінки і забруднень одно:
(10)
де r загр1 і r загр2 - теплова провідність забруднень стінок;
Оґ ...
