Расчет камеры конвекции
Цель данного этапа: расчет поверхности конвекционных труб и проведение анализа эффективности работы камеры конвекции. Поверхность конвекционных труб определяется по уравнению:
,
где Qк – количество тепла, воспринятое конвекционными трубами; K – коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту; Dtср – средняя разность температур.
кДж/ч.
Средняя разность температур определяется по формуле:
,
где , – соответственно большая и меньшая разности температур; tк – температура продукта на выходе из камеры конвекции, которая находится путем решения квадратичного уравнения вида:
,
где а = 0,000405; b = 0,403; с – соответственно коэффициенты уравнения. Коэффициент с вычисляется следующим образом:
,
где – теплосодержание продукта при температуре tк:
кДж/кг; .
Решению квадратичного уравнения удовлетворяет только значение одного корня, так как второй корень, принимающий отрицательное значение, не имеет физического смысла:
0С.
Находим большую, меньшую и среднюю разности температур:
0С; 0С; 0С.
Коэффициент теплопередачи в камере конвекции определяется уравнением:
,
где a1, a к, a р – соответственно коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке, конвекцией, излучением трехатомных газов. a р определяют по эмпирическому уравнению Нельсона:
,
где tср – средняя температура дымовых газов в камере конвекции:
К; Вт/м2×град. a к определяется следующим образом:
,
где Е – коэффициент, зависящий от свойств топочных газов, значение которого определяем методом линейной интерполяции, используя табличные данные зависимости его от tср; принимаем Е = 21,248 [2, табл.4]; d – наружный диаметр труб:
м; U – массовая скорость движения газов, определяемая по формуле:
,
где В – часовой расход топлива, кг/ч; G – количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива, кг/кг; f – свободное сечение прохода дымовых газов в камере конвекции:
,
где n = 2 – число труб в одном горизонтальном ряду; S1 – расстояние между осями этих труб; S1 = 0,275 м (см. табл.4); lр – рабочая длина конвекционных труб; lр = 18 м (см. табл.2); а - характерный размер для камеры конвекции:
м. м2.
Рассчитываем массовую скорость движения газов:
кг/м2×с. Коэффициент теплоотдачи конвекцией:
Вт/м2×град.
Коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту: Вт/м2×град.
Рис.4. Схема расположения
Таким образом, поверхность конвекционных труб: м2. Определяем число труб в камере конвекции:
шт.
Число труб по вертикали: шт.
Высота пучка труб в камере конвекции определяется по формуле: , труб в камере конвекции. где S2 – расстояние между горизонтальными рядами труб:
м; м.
Рассчитаем среднюю теплонапряженность конвекционных труб:
Вт/м2.
Выводы: 1) рассчитали поверхность нагрева конвекционных труб, получив следующий результат: Нк = 622,63 м2; 2) определили значение средней теплонапряженности конвекционных труб, оно составило Qнк = 14874,2 Вт/м2, что несколько выше допустимого значения (13956 Вт/м2), а значит камера конвекции работает с высокой эффективностью, но может быть нарушена нормальная работа печи (например, прогар труб); чтобы уменьшить теплонапряженность, можно увеличить поверхность конвекционных труб, т.е. увеличить их количество.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (261)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |