Курсовая работа. 5 семестр
.docОпределить поверхность нагрева, количество и длину змеевиков экономайзера парового котла. Схема движения теплоносителей в экономайзере показана на рисунке.
Рис. Схема движения теплоносителей в экономайзере.
Дымовые газы:
Вода: |
Коэффициент теплопроводности стенки:
Диаметры труб:
Расположение труб: Коридорное. Коэффициент теплопроводности накипи |
Поперечный относит. шаг:
Продольный относит. шаг:
Слой сажи:
Слой накипи: =1,1мм. Коэффициент теплопроводности сажи: |
1. Вычисление внешнего диаметра трубы с учётом слоя сажи
2. Уравнение теплового баланса
Считая, что потери давления по длине экономайзера равны 0, запишем уравнение теплового баланса:
=1,11,
=4,417.
Температура дымовых газов на выходе из экономайзера методом интерполяции:
Средняя температура воды:
Средняя температура дымовых газов:
Разности температур:
3. Вычисление коэффициента теплоотдачи от воды к стенке
Теплофизические параметры воды при температуре :
Число Рейнольдса для воды:
- режим течения воды турбулентный
Число Нуссельта для воды:
Коэффициент теплопередачи от воды к стенке:
4. Вычисление коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к стенке
4.1. Вычисление коэффициента теплоотдачи конвекцией
Теплофизические параметры дымовых газов при температуре :
Число Рейнольдса для дымовых газов:
Поправочный коэффициент для коридорного расположения труб:
Число Нуссельта при коридорном расположении чистых труб:
Коэффициент теплоотдачи конвекцией:
4.2. Вычисление коэффициента теплоотдачи излучением
Средняя длина пути луча:
Произведения средней длины луча на парциальные давления двуокиси углерода и водяных паров:
По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара:
По графику определяем поправочный коэффициент на парциальное давление для воды:
Суммарная степень черноты газовой смеси:
Температура поверхности труб:
По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара по средней температуре стенки труб пароперегревателя :
Поглощательная способность газовой смеси:
Степень черноты стального экономайзера:
Приведённая степень черноты стального экономайзера:
Тепловой поток, обусловленый излучением дымовых газов к стенке:
Коэффициент теплоотдачи излучением:
4.3. Вычисление суммарного коэффициента теплоотдачи
5. Вычисление коэффициента теплопередачи для единицы длины трубы
6. Определение конструктивных характеристик теплообменного аппарата
Плотность потока воды:
Количество труб:
Живое сечение потока:
Тепловой поток:
Общая длина труб:
Длина одной трубы:
Поверхность нагрева:
Задача 4. Теплообмен излучением между газом и твёрдой ограждающей поверхностью
Вычислить плотность теплового потока, обусловленного излучением дымовых газов к поверхности газохода сечением AxB. Состав газов задан. Общее давление газа . Температура газов на входе в газоход и на выходе . Средняя температура поверхности газохода .
Материал: хром
Степень черноты хрома:
Вычислим приведённую степень черноты хром:
Вычислим среднюю температуру газов по тракту:
Эффективная толщина излучающего слоя:
Парциальные давления двуокиси углерода и водяного пара:
объёмная доля и в газе
Первый метод (с использованием диаграмм)
Произведение парциального давления на двуокиси углерода и водяного пара на длину луча:
По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара при температуре =900:
По графику определяем поправочный коэффициент учитывающий подчинение поведения водяного пара по закону Бугера-Бера:
Степень черноты газовой смеси:
По графикам определяем степени черноты двуокиси углерода и водяного пара по температуре стенки :
Поглощательная способность газовой смеси:
Плотность теплового потока:
Второй метод (аналитический)
Суммарное парциальное давления водяного пара и двуокиси углерода:
Степень черноты газовой смеси:
Поглощательная способность газовой смеси:
Плотность теплового потока:
Литература
-
Е.И. Казанцев. Промышленные печи. Справочное руководство для расчётов и проектирования. Москва, «Металлургия», 1975г.
-
Ривкин С.Л.,Александров А.А. Термодинамические своиства воды и водяного пара: Справочник. Москва, «Энергоатомиздат», 1984г.
-
Г.Н.Матвеева. Тепломассообмен.
Методические указания для выполнения курсовой работы
Магнитогорск, МГТУ, 2008г.