Расчет воздухоподогревателя.

Воздухоподогреватель

Рассчитываемая величина

Обоз начение

Размер ность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Площадь поверхности нагрева

Н

м²

π · d· h_в · n · z

3,14·0,04·1,48·3·4284

2389

Наружный диаметр труб

d

м

По чертежу

-

0,04

Внутренний диаметр труб

d_вн

м

По чертежу

-

0,037

Поперечный шаг труб

S₁

м

По чертежу

-

0,056

Продольный шаг труб

S₂

м

По чертежу

-

0,042

Относительный поперечный шаг труб

₁

-

S1/d

0,056/0,04

1,4

Относительный продольный шаг труб

₂

-

S2/d

0,056/0,04

1,05

Число труб в ряду

z₁

-

По чертежу

-

42

Число рядов труб по ходу воздуха

z₂

-

По чертежу

-

34

Общее число труб

в 1 пакете

-

По чертежу

34·42

1428

Общее число пакетов

n

-

По чертежу

-

3

Общее число труб

z

шт

·n

1428·3

4284

Высота одного хода по воздуху

h_в

м

По чертежу

-

1,48

Глубина газохода

a

м

По чертежу

-

1,5

Ширина газохода

b

м

По чертежу

-

5,4

Сечение по газу

м²

z·π· /4

4284·

4,6

Сечение по воздуху

м²

а·b-z₁· h_в·d

1,5·3·5,4-42·3·1,48·3·0,04

1,92

Температура воздуха на входе в ВЗП

°С

п.5-03, [1]

-

30

Энтальпия воздуха на входе в ВЗП

кДж/м³

Рассчитана ранее

-

377,78

Энтальпия теоретически необходимого горячего воздуха

кДж/м³

· ·

12,53·1,014·145

1842,29

Температура горячего воздуха

°C

Принята предварительно

-

145

Теплота, отданная продуктами сгорания

Qвзп

кДж/м³

( _т-∆ _т+0,5∆ )( - )

(1,05-0,05+0,5·0,21)(1842,29-377,78)

1618,28

Температура продуктов сгорания на выходе

ϑ''

°С

Принята раннее

-

140

Энтальпия продуктов сгорания на выходе

I''

кДж/м³

Рассчитана ранее

-

3675,24

Энтальпия продуктов сгорания на входе

I'

кДж/м³

Рассчитана ранее

-

5318

Температура продуктов сгорания на входе

ϑ'

°С

Рассчитана ранее

-

190

Средняя температура газов

ϑ

°С

(J'+J")/2

(190 + 140)/2

165

Средняя температура воздуха

°С

( )/2

(30 + 145)/2

87,5

Скорость газов

м/с

3,89

Скорость воздуха

м/с

5,83

Коэф теплоотдачи от газов к стенке (в трубе) конвекцией

Вт/м²·К

18,4

Поправка на температуру потока и стенки

Ct

-

Пункт 7-30, [1]

-

1

Поправка на относительную длину

Cl

-

Пункт 7-30, [1]

-

1

Поправка при течении в кольцевых каналах с односторонним обогревом

Ck

-

Пункт 7-30, [1]

-

1

Теплопроводность газов

Вт/м·К

Справочник

-

0,0369

Коэффициент кинематической вязкости газов

м²/с

Справочник

-

27,82·

Число Прандтля для газов

Pr_газы

 -

Справочник

-

0,68

Давление

р

МПа

Котёл с уравновешенной тягой

-

0,1

Оптическая толщина излучающего слоя

s

м

0,9·0,04·

0,0314

Степень черноты газового потока

а

-

1-exp(-k·p·s)

1-exp(-22,61·0,1·0,036)

0,068

Степень черноты загрязнённых стенок

а_з

 -

Глава 7, [1]

-

0,8

Коэффициент теплоотдачи излучением от газов

Вт/м²·К

1,139

Температура загрязненной стенки

Tз

К

ϑ +∆tк+273

165+25+273

463

Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

k = kг

1/ м∙МПа

22,61

Объём водяных паров

 -

Табл. 1

-

0,141

Суммарная объёмная доля излучающих газов

 -

Табл. 1

-

0,23

Коэффициент тепловой эффективности

x

-

Таблица 7-6 норм метод

-

1

Коэф теплоотдачи от газов к стенке (в трубе)

Вт/м²·К

+

1·(18,4+1,139)

19,54

Коэффициент теплоотдачи к воздуху от стенки

Вт/м²·К

13,29

Относительный диагональный шаг труб

₂’

-

1,26

Поправка на число рядов труб

Сz

-

Пункт 7-20 норм метод

-

1

Отношение приведённых относительных шагов

 -

1,54

Поправка на компоновку пучка

Сs

-

0,95·

0,991

Теплопроводность воздуха

Вт/м·К

Справочник

-

0,0312

Коэффициент кинематической вязкости воздуха

м²/с

Справочник

-

31,73·

Число Прандтля для воздуха

Pr

 -

Справочник

0,69

Коэффициент теплопередачи

K

Вт/м²·К

7,91

Температурный напор

∆t

°С

Ψ·∆

0,8·72,72

58,18

Температурный напор при противотоке

∆t

°С

74,01

Меньшая разность температур

∆t_м

°С

ϑ'-

190-148

45

Большая разность температур

∆t_б

°С

ϑ"-

140 - 30

110

Поправочный коэффициент

Ψ

-

По номограмме,[20]

-

0,8

Безразмерный параметр

Р

-

0,28

Безразмерный параметр

R

-

2,3

Перепад температуры при прохождении поверхности нагрева той средой, у которой он больше

°С

145 - 30

115

Перепад температуры другой среды

°С

ϑ'-ϑ"

190 - 140

50

Тепловосприятие ВЗП

Qвзп

 кДж/м³

K·H·Δt/(Bр· )

7,91·2389·58,18/(0,676·10³)

1626,34

Невязка

∆Q

%

·100%

·100%

0,495