типовой по тмо-1
.pdf
Исходные данные на расчет |
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
|
|
|
|
ORIGIN := 1 |
|||||
Массовый расходводы вэкономайзере |
|
G2 |
:= 175 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
с |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Температура водына входевэкономайзер |
|
t'2 := 108 |
|
°C |
|
|
|
|
|
||||||||||
Давление водына входе вэкономайзер |
|
p2 := 30 бар |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Температура водына выходеизэкономайзера |
|
|
t"2 := 200 °C |
|
|
|
|
||||||||||||
Массовый расходдымовыхгазов |
G1 |
:= 450 |
|
кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Температура газапередэкономайзером |
|
t'1 := 350 °C |
|
|
|
|
|
м |
|
||||||||||
Скоростьдвижения водывнутри труб |
ww |
:= 0.80000000000000004 |
|
||||||||||||||||
с |
|||||||||||||||||||
Скоростьгазовв узкомсечении трубного пучка: |
|
|
wг = |
(8 - |
14) |
м |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
с |
|
|
|||||||||||||||
Диаметры стальныхтруб: |
d |
|
:= 0.044 |
м |
d |
|
:= 0.051 |
|
м |
|
|
|
|||||||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Трубырасположены вшахмотномпорядке споперечнымшагом |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
S1 := 2.2999999999999998 d2 = 0.117 м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
испродольнымшагом: |
S2 := 2.2000000000000002 d2 = 0.112 м |
|
|
|
|
||||||||||||||
Требуется:
1.Определитьповерхностьнагрева экономайзера,его основные размеры и конструктивные характеристики (длинуи числопараллельновключенныхзмеевиков,числорядов трубпо ходу газов,число труб в рядуи др.
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
8.667 |
|
|
|
|
|
9.334 |
|
|
|
|
|
10.001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
P.s.зададимся 10-юзначениями скорости газоввзаданноминтервале |
wг := |
|
10.668 |
|
м |
|
11.335 |
|
с |
||
|
|
|
12.002 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12.669 |
|
||
|
|
13.336 |
|
||
|
|
|
14 |
|
|
Пункт№1
Выполлнимконструкторскийтепловойрасчетводяногоэкономайзера,целью которогоявляетсяопределениеповерхностинагреваэкономайзера,егоосновных размеровиконтрукторскиххарактеристик.
Передвыполнениемрасчетанеобходимосказать,чтоводянойэкономайзеррекуперативныйтеплообменник, неимеющийотдельногокорпусаирасположенныйв конвективнойшахте.Подогревводы вэкономайзереосуществляетсязасчет продуктовсгорания(т.езасчетдымовых газов).Схемадвиженияблизкак перекрестномутоку.
Вданномтеплообменникезначениетепловогопотоказависитоттемператур теплоносителейикоэффициентатеплопередачи.
1.1Средняятемператураводы в экономайзере( приближенносчитаем, что температруаводы в экономайзереизменяетсяполинейномузакону)
t2 |
:= |
t"2 + t'2 |
|
= 154 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дляданнойтемпературы определимсредниефизическиесвойстваводы приее |
|
|
|
||||||||||||||||||||
протеканиичерезводянойэкономайзер: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
кг |
|
:= 4.333 кДж |
- |
Вт |
|
|
|
- 6 |
м |
2 |
|
|
|
|
|||||
ρ |
|
:= 911.24 |
|
|
|
c |
λ := 68.34 10 |
|
|
ν |
|
:= 0.21 10 |
|
|
|
Pr |
|
:= 1.134 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
в |
|
|
|
|
3 |
p.в |
|
|
|
в |
м К |
|
в |
|
|
|
|
|
|
в |
|
|
|
|
|
м |
|
кг К |
|
|
|
c |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
1.2Тепловойпоток в экономайзере
Тепловойпотоквэкономайзереопределим,используяпервоеначалотермодинамики натечениятеплоносителявканале
dq = dh + wdw + gdx + dlтех
Принявскоростьдвиженияпостоянной,отсутствиетехническойработыв экономайзере,малостьзначенияпотенциальнойэнергиипотокапосравнениюс изменениемэнтальпииводы припрохожденииэкономайзера,перейдяотудельных величиндомножениемнарасход,используяопределениеэнтальпии(дляидеальной жидкости)-получим:
Q := G2 cp.в (t"2 - t'2) = 69761.3 |
кДж |
|
кг |
||
|
1.3Температурагазов припрохождеиичерез экономайзер
Знаятемпературугазовпередэкономайзером,значениетепловогопотокав экономайзере,определимтемпературугазовзаэкономайзеромисреднюю температуругазовприпрохождениичерезэкономайзерметодом итераций(последовательныхприближений).Приэтом,будемсчитать,чтометод последовательных приближений-выполнен,еслитемпературавпоследующем приближениибудетмалоотличатьсяоттемпературыв предыдущейитерации.
1.3.1Приопределениитемпературыгазов,необходиморассмотретьуравнение тепловогобаланса.
Рассматриваяконтрольныйобьем,граничнаяповерхностькоторогосовпадаетс граничнойповерхностьютеплообменногоаппарата,наоснованиипервогозакона термодинамикиможнозаписать:
G1 (h"1 - h'1)+ G2 (h"2 - h'2) = 0
G1 (h'1 - h"1) = G2 (h"2 - h'2) ---уравнениетеплового баланса.
Согласноданномууравнениюколичествотеплоты Q,передаваемоевединицу временичерезповерхностьтеплообменаотгорячеготеплоносителяк холодному(тепловаямощностьаппарата)-постояннововсемобьеме,занимаемым экономайзером.
где Q = G2 cp.в (t"2 - t'2) = G1 cp.г (t'1 - t"1)
1.3.2Перваяитерация Впервойитерацииположим,чтосредняятеплоемкостьгазовприпрохождении
экономайзераравнатеплоемкостигазов передэкономайзером:
t' |
= 350 °C |
c |
|
:= 1.1365 |
кДж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
p.г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
1 |
|
|
|
|
|
кг К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
||
Тогдатемпературагазовзаэкономайзером: |
t" |
|
:= t' |
- |
|
|
= 213.594°C |
||||||||||
|
G |
c |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
|
p.г |
|||||
1.3.3Втораяитерация |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Вовторой итерацииопределимсреднюютемпературугазовприпрохождении |
|||||||||||||||||
экономайзера,понейжеопределимсреднюютеплоемкостьгазов(посрденей |
|||||||||||||||||
температуре газов),далеерассчитаемтемпературугазовзаэкономайзероми |
|||||||||||||||||
сравнимеестемпературой,полученнойврезультатепервойитерации. |
|||||||||||||||||
t1 |
:= |
t'1 + t"1 |
|
= 281.797 °C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этойтемпературесоответсвует: |
|
cp.г := 1.146 |
|
кДж |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
кг К |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Температурагазовзаэкономайзеромтогда: |
t" |
|
:= t' |
- |
|
Q |
|
= 214.725°C |
|||||||||
1 |
G |
c |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
p.г |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||
1.3.3Третьяитерация Втретьейитерацииопределимсреднюютемпературугазовприпрохождении
экономайзера,понейжеопределимсреднюютеплоемкостьгазов(посрденей температуре газов),далеерассчитаемтемпературугазовзаэкономайзероми сравнимеестемпературой,полученнойврезультатевторойитерации.
t1 := |
t'1 + t"1 |
= 282.363 |
°C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этойтемпературесоответсвует: |
cp.г := 1.146 |
кДж |
|
|
|
|
|
|
||||
кг К |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Температурагазовзаэкономайзеромтогда: |
t"1 |
:= t'1 |
- |
|
Q |
= 214.725 |
°C |
|||||
|
|
|||||||||||
G |
c |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
p.г |
|
|
|
Каквидим,температура газовзаэкономайзеромвотретьейитерациине изменилась,этоговоритотом,чтовыполнениеметодапоследовательных приближенийможнозавершить,принявзначениятемпературы газанавыходеиз экономайзера,исреднейтемпературыгазов,протекающихвэкономайзере,равными результатам, полученнымвтретьейитерации.
1.4Коэффициент теплоотдачив экономайзере(от стенкитрубы к воде).
1.4.1ОпределимчислоРейнольдсадляданнойрабочейсреды (воды).
Re |
2 |
:= |
ww d2 |
= 1.943 105 >4000Следовательно,режимтеченияводы в |
|||||
νв |
|
||||||||
|
|
|
|
экономайзере-турбулентный |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
1.4.2Определимкоэффициенттрения |
|||||||||
|
|
|
Re2 |
|
- 2 |
||||
ξ := |
0.79 ln |
|
|
|
= 0.016 |
||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
8 |
|
|
|||
1.4.3Определимбезразмерныйкоэффициенттеплоотдачи,т.е.числоНуссельта(при стабилизированномтеченииитеплообмене),используяформулуПетухова.
ПриопределениичислаНуссельтаположим,чтозмеевиковаятруба,покоторойтечет вода-длинная,т.е dl 50,вэтомслучаенебудемучитыватьвлияниеначального
участкатрубы. |
Nu |
02 |
:= |
ξ |
Re |
2 |
Pr |
в |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
= 410.666 |
|
||||
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
900 |
|
|
ξ |
3 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 + |
|
|
|
+ 12.7 |
|
|
|
Prв |
|
|
- 1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re |
2 |
8 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.4.4Дляучетазависимостифизических свойствтеплоносителяоттемпературы |
|
||||||||||||||||||||||||||
необходимоввестипоправку εt.Дляэтогоопределимзаранеетемпературустенки, |
|
||||||||||||||||||||||||||
каксреднееарифметическоемеждусреднимитемпературамигазовиводы.В |
|
||||||||||||||||||||||||||
дальнейшем,принахождениитемпературы стенкивнтуритрубопровода-уточним |
|
||||||||||||||||||||||||||
значениеполученногокоэффициентатеплоотдачи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Т.едлятемпературы стенки |
|
|
tc := |
|
t2 + t1 |
|
= 218.181 |
|
|
|
°C |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
кг |
|
|
|
|
|
|
м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
- 6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ρс := 850.527 3 |
νс := |
0.152 10 |
|
|
|
|
|
Prс := 0.906 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
1.293 10- 4 |
|
|||||||||||||||
Определимдинамическийкоэффициентвязкости |
μс := ρс νс = |
Па с |
|||||||||||||||||||||||||
Длясреднейтемпературы воды вэкономайзере |
μж := νв ρв = 1.914 10- 4 |
Па с |
||||
Тогдапоправка,учитывающаязависимостьфизическихсвойствтеплоносителяот |
|
|||||
температуры |
μс |
- 0.11 |
|
|
||
|
|
|
||||
|
εt := |
|
|
= 1.044 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
μж |
|
|
|
|
1.4.5Значениебезразмерногокоэффициентатеплоотдачис учетомзависимости физических свойствтеплоносителяоттемпературы:
Nu2 := Nu02 εt = 428.77
1.4.6Тогдасреднийкоэффиценттеплоотдачивэкономайзересоставит:
|
Nu2 λв |
|
Вт |
||
α2 := |
= 6659.573 |
|
|
||
2 |
K |
||||
|
|||||
|
d1 |
|
|||
1.5Температурныйнапор
Какужебылосказано раньше схемадвижениятеплоносителей-перекрестныйток, т.е сложная.Вэтомслучае выразимтемпературныйнапоркаксреднелогарифмический температурныйнапордляпротивотока,соответсвующийнаиболееэффективному
теплопереносу,умноженыйнапоправочныйкоэффициент,являющийсяфункцией |
|||||||||||||
параметровPиR. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.5.1Cреднелогарифмическийтемпературныйнапордляпротивотока |
|||||||||||||
tпрот := |
(t'1 - t"2) |
- (t"1 |
- t'2) |
= 127.137 |
°C |
||||||||
t'1 |
|
- t"2 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
ln |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t" |
|
- t' |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|||
1.5.2Поправочныйкоэффициент |
|
|
|
||||||||||
P := |
t"2 - t'2 |
|
= 0.38 |
|
R := |
t'1 - t"1 |
= 1.47 |
|
|||||
|
|
|
|
||||||||||
|
t' |
- t' |
|
|
|
|
|
t" |
- t' |
|
|||
1 |
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
Т.кпоправочныйкоэффициентестьфункцияотпараметровPиR,определимегоиз следующегографика:
Пографикувидно,чтопоправочныйкоэффицентпримерноравен |
ε t := 0.93 |
|
1.5.3Тогдатемпературныйнапор: |
t := ε t tпрот = 118.238°C |
|
1.6Коэффициент теплоотдачигазов
1.6.1Поизвестнойсредней температурегазаопределимсредниефизические свойствагазаприпрохожденииимэкономайзера(используяинтерполяцию табличных данных)
t1 = 282.363 °C |
|
|
|
|
|
|
|
- м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
кДж |
|
- |
|
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|||||||
c |
= 1.146 |
|
|
|
|
λ |
:= 4.694 10 |
|
|
ν |
г |
:= 43.515 10 |
|
|
Pr |
г |
:= 0.654 |
ρ |
г |
:= 0.64 |
|
|
||
кг К |
м К |
|
c |
|
|
|||||||||||||||||||
p.г |
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
3 |
||||||||||
1.6.2 ОпределимчислоРейнольдсадляданнойрабочейсреды(газа)при |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
прохождении пучкатруб,расположенноговшахматномпорядке,с углом |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
атаки,равном 90°. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
9376.077 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
10157.808 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
10939.538 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
wг d2 |
|
|
|
4 |
11721.269 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re1 |
:= |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
5 |
12502.999 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
νг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
13284.729 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
14066.46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
14848.19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
15629.921 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1016408.135
1.6.3Определимсреднийбезразмерныйкоэффициенттеплоотдачигазав глубинном(начиная с3-горяда)рядупучка-т.кпримерностретьегорядапучка- теплоотдачастабилизруется(всвязистем,чтовглубинных рядах степеньпотока определяетсякомпоновкойпучка,являющегосяпосуществусистемой турбулизирующихпучков).
ПриопределениисреднегочислаНуссельта,учтемтакжепоправку,связаннуюс изменчивостьюфизических свойствгазовприихпрохождениичерезэкономайзер
|
|
|
|
Prг |
0.20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
εt2 |
:= |
|
|
= 0.937 при охлаждениигазов |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
Prс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
S1 |
= 1.045 |
|
|
S |
1 |
|
0.2 |
|
0.6 Pr |
|
0.36 ε |
|
||||||
|
|
|
|
Тогда |
Nu := |
0.35 |
|
|
Re |
|
|
|
|||||||
|
S |
2 |
|
1 |
г |
t2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
S2 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.6.4Тогдасреднийкоэффициенттеплоотдачигазов:
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
63.156 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
66.264 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
69.279 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
||
|
Nu1 λг |
|
4 |
72.208 |
|
|||
α1 := |
= |
5 |
75.06 |
|
м |
2 |
||
|
||||||||
|
d2 |
|
|
|
|
|||
|
6 |
77.842 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
80.558 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
83.215 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
85.817 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
88.356 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
168.618
271.996
375.271
478.453
= 5 81.552
684.574
787.526
890.413
9 |
93.24 |
|
|
10 |
95.998 |
1.7Поверхность нагреваэкономайзера
1.7.1Первымделомопределимкоэффициенттеплопередачиk.Т.к. d2 = 1.159 <1.5 d1
,торасчеткоэффициентатеплоотдачибудемвестианалогичноегорасчетудля плоскойстенки.
Причем,т.к.большинствоотечественныхэкономайзероввыполняютизматериала Сталь30,(накотлахбольшойпроизводительностиивысокогодавленияпара),то теплопроводность стенкирассчитываетсяследующимобразом
λ |
:= 54.6 - 0.0422 t |
|
= 45.393 Вт |
|
ст |
|
c |
|
|
|
|
м K |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
62.262 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогдакоэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
65.281 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
68.205 |
|
|
|
|
|
теплопередачиприразличных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
|||
скоростях движениядымовых |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
4 |
71.042 |
|
|||
газов: |
k := |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
5 |
73.801 |
|
|
2 |
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
d2 |
- d1 |
|
|
|
|
м |
||||||||||
|
|
1 |
+ |
+ |
1 |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
6 |
76.488 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
α |
1 |
2 λ |
|
α |
2 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
7 |
79.11 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
ст |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
81.671 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
84.175 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
86.617 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.7.2Знаякоэффициенттеплопередачи,определимтеперь площадьповерхности нагреваэкономайзераприразличныхскоростяхдвижениядымовыхгазов Дляопределенияплощадиповерхностинагреванеобходимовоспользоваться определениемтепловогопотока:
1
19.476
29.038
38.651
|
Q |
|
|
4 |
8.305 |
|
|
|
F := |
|
= |
|
|
|
2 |
||
|
5 |
7.995 |
м |
|||||
k |
t |
|||||||
|
|
|
|
|
67.714
77.458
8 7.224
97.009
106.812
1.8Теперь, знаяплощадь поверхностинагрева, уточним температуру стенки(как изнутри,так иснаружи), аследовательноикоэффициенты теплоотдачиводы, газов, коэффициент теплопередачииплощадь поверхности нагреваэкономайзера.
1.8.1Температурастенкивнутри трубы экономайзерапри различныхскоростяхдымовых
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
155.105 |
|
|
|
|
2 |
155.159 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
155.211 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Q |
|
4 |
155.261 |
|
tc2 := t2 + |
= |
|
|
||
5 |
155.31 |
||||
|
|||||
|
F α2 |
|
|
||
|
6 |
155.358 |
|||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
155.405 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
155.45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
155.494 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
155.538 |
|
|
|
|
|
|
|
1.8.2Температурастенкиснаружитрубы экономайзераприразличных скоростях дымовыхгазов:
tc1 := |
|
for i 1,2.. 10 |
Q |
|
|
||||
|
|
tc1 |
t1 - |
|
|
|
|
||
|
|
Fi α1 |
|
|
|||||
|
|
|
i |
|
i |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
°C |
|
tc1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
165.798 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
165.879 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
165.957 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
166.034 |
|
|
|
|
|
tc1 = |
|
|
|
|
|
|
°C |
||
5 |
|
166.108 |
|
|
|
||||
|
|
6 |
|
166.18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
166.251 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
166.319 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
166.387 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
166.452 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.8.3Средняятемпературастенкивнутритрубыэкономайзера
10
|
tc2i |
|
|
tc2.ср := |
i = 1 |
= 155.329 °C |
|
10 |
|||
|
|
1.8.3.1Физическиесвойстваводы приданнойтемпературе:
ρс := 912.305 |
кг |
νс := 0.197 10 |
- 6 |
м2 |
|
Prс := 1.133 |
|
|
|
|
||||
м |
3 |
|
|
c |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- 4 |
|
||
1.8.3.2Определимдинамическийкоэффициентвязкости |
μс := ρс νс = 1.797 |
Па с |
||||||||||||
10 |
||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||
Длясреднейтемпературы воды вэкономайзере |
μж := νв ρв = 1.914 10- 4 Па с |
|
||||||||||||
1.8.3.3Тогдапоправка,учитывающаязависимостьфизическихсвойствтеплоносителя |
|
|
||||||||||||
оттемпературы |
μс |
|
- 0.11 |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
εt := |
|
|
|
|
|
= 1.007 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
μж |
|
|
|
|
|
|
|
||||
1.8.3.4Значениебезразмерногокоэффициентатеплоотдачисучетомзависимости физических свойствтеплоносителяоттемпературы:
Nu
2
:= Nu02 εt = 413.51
1.8.3.5Тогдасреднийкоэффиценттеплоотдачивэкономайзересоставит:
α2 := |
|
Nu2 λв |
= 6422.56 |
|
Вт |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
м2 K |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
d1 |
|
|
|
|||
1.8.4Средняятемпературастенкиснаружитрубы экономайзера |
|
||||||||||||
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
tc1i |
|
|
|
|
|
||||||
tc1.ср := |
i = 1 |
|
|
= 166.136 |
°C |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
1.8.4.1ЧислоПрандтляпритемпературегазов,равныхтемпературестенки: |
Prс := 1.005 |
||||||||||||
1.8.4.2Поправка,связаннуюсизменчивостьюфизическихсвойствгазовприих |
|
||||||||||||
прохождении черезэкономайзер |
|
||||||||||||
Prг |
|
0.20 |
|
|
|
|
|
|
|||||
εt2 := |
|
|
|
|
|
= 0.918 при охлаждениигазов |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
Prс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1.8.4.3Среднийбезразмерныйкоэффициенттеплоотдачигаза |
|
|
|||||||||
|
1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
67.21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
= 1.045 |
|
|
|
|
|
|
2 |
70.518 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
S2 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
73.726 |
|||
|
|
|
|
|
S1 |
|
0.2 |
|
|
||
|
|
|
|
|
4 |
76.843 |
|||||
|
|
|
Тогда |
Nu1 |
:= 0.35 |
|
|
|
Re10.6 Prг0.36 εt2 = |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
79.878 |
|||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
S2 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
6 |
82.838 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
85.729 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
88.557 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
91.326 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
94.028 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|