9.2. Расчёт воздушного подогревателя.

9.2.1) По чертежам парового котла составляем эскиз воздухоподогревателя в двух проекциях на миллиметровой бумаге, на котором указывают все конструктивные размеры (рис. 11).

По чертежам и эскизу заполняем таблицу:

Конструктивные размеры и характеристики воздухоподогревателя

Таблица 9.3.

Наименование величины	Обозначение	Единица	Величина
Наружный диаметр труб	d	м	0,04
Внутренний диаметр труб	dвн	м	0,037
Число труб в ряду (поперек движения воздуха)	Z1	шт.	26∙2=52
Число рядов по ходу воздуха	Z2	шт.	34
Поперечный шаг труб	S1	м	0,056
Продольный шаг труб	S2	м	0,044
Относительный поперечный шаг труб	S1/d	-	1,4
Относительный продольный шаг труб	S2/d	-	1,1
Расположение труб	-	-	Шахматное
Характер омывания труб газами	-	-	Продольное
Характер омывания труб воздухом	-	-	Поперечное
Число труб, включенных параллельно по газам	Z0	шт.	1768
Площадь живого сечения для прохода газов	Fг	м2	1,9
Ширина воздухоподогревателя по ходу воздуха	b	м	3,024
Высота одного хода по воздуху (заводская)	hх	м	2,1
Площадь живого сечения для прохода воздуха (заводская)	Fв	м2	1,98
Поверхность нагрева ВЗП	Hвп	м2	898,136
Число секций в воздухоподогревателе	m		4

Примечание:Трубчатые воздухоподогреватели, как правило, выполняются с вертикальным расположением труб в газоходе, внутри которых движутся газы, а воздух омывает шахматное расположенный пучок труб снаружи, омывание поперечное; взаимное движение сред характеризуется перекрёстным током. Число ходов воздуха не меньше двух.

Расчетно определим число труб, включенных параллельно по газам:

Z₀=Z₁Z₂=5234=1768

Площадь живого сечения для прохода газа:

Площадь живого сечения для прохода воздуха (по заданной заводской конструкции):

где ширина газохода:

Поверхность нагрева ВЗП:

2. С использованием ранее выполненных расчётов для теплового расчёта ВП составляют таблицу исходных данных:

Таблица 9.4.

Наименование величины	Обозначение	Единица	Величина
Температура газов до воздухоподогревателя	’’эк	С	284,33
Температура газов за воздухоподогревателем	ух	С	160
Температура воздуха до воздухоподогревателя	tв’	С	30
Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя	t’’в=tгв	С	190
Объем газов при среднем коэффициенте избытка воздуха	Vг	м3/м3	13,18
Теоретический объем воздуха	Vо	м3/м3	9,64
Отношение объема воздуха за воздухоподогревателем к теор.необходимому	’’вп	-	1,05
Тепловосприятие воздухоподогревателя по балансу	Qбвп	ккал\м3	529,87
Объемная доля водяных паров	rH O	-	0,1667

Находим скорости газов и воздуха:

Проверяем отношение:

Следовательно, высоту хода для потока воздуха не изменяют и определяют требуемое число ходов после расчета ки ∆t.

3. Коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя в целом определяют по средним значениям необходимых величин.

Где = 0,85

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для воздухоподогревателя определяют по формуле:

При продольном омывании трубной поверхности дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 14:

_н=29 ккал/м²ч^оС; добавочные коэффициенты: С_ф=1,1; С_l=1;тогда,

_к =_нС_фС_l = 291,11 = 31,9 ккал/м²ч^оС;

При поперечном омывании шахматных пучков дымовыми газами коэффициент теплоотдачи конвекцией, отнесённый к полной расчётной поверхности, определяют по номограмме 13:

_н= 55 ккал/м²ч^оС; добавочные коэффициенты: С_z=1; С_ф=0,98; С_s=1,01;

_к =_нС_zС_фС_s = 5510,981,01 = 54,44 ккал/м²ч^оС;

3. Температурный напор:

 температурный напор с достаточной точностью можно найти как:

Поправочный коэффициент определяют по номограмме и по безразмерным параметрам:

По Rи Р находим (номограмма 31)= 0,95

9.2.5) Определим расчётную поверхность:

Невязка:

Невязка < 10% тогда,конструктивные изменения не вносим.

Расчёт закончен.

В заключение расчета хвостовых поверхностей нагрева составляем эскиз их компоновки в общем вертикальном газоходе с указанием основных габаритных размеров (рис. 12).

В заключение, по результатам теплового расчета приводится итоговая расчетная схема парового котла с указанием основных параметров по всем трактам (рис. 13).