5. Поверочный расчет фестона

В котле, разрабатываемом в курсовом проекте, на выходе из топки расположен трёхрядный испарительный пучок, образованный трубами заднего топочного экрана, с увеличенным поперечными и продольными шагами и называемый фестоном (рис. 3). Изменение конструкции фестона связано с большими трудностями и капитальными затратами, поэтому проводим поверочный расчёт фестона.

При расчете фестона не учитывать теплообмен через подвесные трубы и другие дополнительные поверхности.

Фестон обычно располагают между ширмами, висящими над топкой и конвективным пароперегревателем. Фестон выполняют из разреженного пучка труб большого диаметра.

Рис. 3. Схема расположения фестонированных труб заднего экрана.

Таблица 6

Поверочный расчет фестона

Диаметр и толщина труб, d, м	d=dвнут х d	0,18
Поперечный шаг труб S1, м	по чертежу КА	0,255
Число труб в ряду, z1, шт	по чертежу КА	27
Продольный шаг труб S2, м	по чертежу КА	0,300
Число рядов труб по ходу газов, Z2, шт	по чертежу КА	3
Теплообменные поверхности нагрева, Fф, м^2	П*d*H*Z1*Z2	206,01
Лучевоспринимающая поверхность Fл, м^2	а*Н	31,95
Высота фестона, Н, м	По чертежу КА	4,500
Живое сечение для прохода газов, Fг, м^2	Fг=а*Н-Z1*Н*d	10,08
Эффективная толщина излучающего слоя, S, м	Из расчета топочной камеры	0,65
Температура газов на входе в фестон, V’ф, ^0С	V’ф = V1	1100
Энтальпия газов на входе в фестон, Н’ф, кДж/кг	Нф=Н1	20247,6
Температура газов за фестоном, V’’ф, ^0С	V’’ф=V2	1000
Энтальпия газов на выходе из фестона, Н’’ф, кДж/кг	Нф=Н2	18351,05
Тепловосприятие фестона по балансу, Qбф, кДж/кг	Qбф =( Н’ф- Н’’ф)*j	1883,27
Угловой коэффициент фестона Xф	[1, с 112, рисунок 5.19 по S1] s1/d=1.41	0.94
Средняя температура газов в фестоне, Vф, ^0С	Vф=( V’ф+ V’’ф)/2	1050
Скорость газов в фестоне, Wгф, м/с	(Bp*VГ^0*(Vф+273)) /273*Fф	4.022
Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к ширмам, αк, Вт/(м^2*К)	dк=Сs*Сz*Cф*αн	26,55
Объемная доля водяных паров, rH2O	Из таблицы объемов	0.183
Поправка на компоновку пучка, Cs	[1, с 122-123] Cs(s1;s2)	0,82
Поправка на число поперечных труб, Сz	[1, с 122-123]	0.918
Поправка Сф	[1, с 123] График Сф	0.98
Нормативный коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к фестону, αн , Вт/(м^2*К)	[1, с 124] график 6.8	44,2
Температура наружной поверхности загрязнения, tз, ^0С	tсред+Δt	439
Коэффициент теплоотдачи излучением фестона, ал, Вт/(м^2*К)	αл=αн*εш	79,1
Нормативный коэффициент теплоотдачи излучением, апн, Вт/(м^2*К)	[1, стр 141, граф 6,14]	174
Тепловосприятие фестона по уравнению теплопередачи, Qтф, кДж/кг	Qтф=((Lк+Ln)*Fф(Vф-V3)) /10^3Bp	1795,59
Необходимость тепловосприятие фестона dQф, %	((Qбф- Qтф)/ Qбф)*100	4,64<5%