Поверочный расчет камеры радиации

Определяем размер заэкранированной поверхности кладки по формуле:

F = (l/L, [89, с.95] (6.41)

где ф - степень экранирования кладки;

HL- эффективная лучевоспринимающая поверхность, м2.

F = (1/0,4 - 1) 427 = 640,5 м2

Более точно определяем значение эквивалентной абсолютно черной поверхности по формуле:

Hs = ev-(eH HL+ 0-eF-F)Ap(T), [89, с.95] (6.42)

где ev - степень черноты поглощающей среды;

ен, eF- степень черноты экрана и кладки печи;

HL- эффективная лучевоспринимающая поверхность, м2;

р - коэффициент;

F - размер заэкранированной поверхности кладки, м ;

ф(Т) - степень экранирования кладки.

Степень черноты поглощающей среды находим по формуле:

ev = 2/(1+2,15 а), [89, с.95] (6.43)

где a - коэффициент избытка воздуха.

ev = 2/(1+2,151,06) = 0,61

Значение ф(Т) принимаем равным 0,83 [91, с.95].

Степень черноты экрана и кладки печи ен и eF принимаем равными 0,9.

Коэффициент р определяем по формуле:

Р - 1 / (1 + ev/ ((1 - еу),ен,ррн), где ev- степень черноты поглощающей среды;

[89, с.95] (6.44)

ен- степень черноты экрана;

Pfh ~ угловой коэффициент взаимного излучения поверхностей экрана и кладки.

Угловой коэффициент взаимного излучения определяем в зависимости от соотношения HL/F [89, с.95].

Так как соотношение HL/F = 0,67 > 0,5, то pFH находим по формуле:

Pfh=Hl/(F + Hl), [89, с.95] (6.45)

где HL- эффективная лучевоспринимающая поверхность, м2;

F - размер наэкранированнои поверхности кладки, м .

pFH=427/(640,5+427)=0,4.

Согласно формуле (6.44) рассчитываем:

Р = 1 / (1 + 0,61 / ((1 - 0,61)0,90,4) = 0,19

Согласно формуле (6.42) рассчитываем:

Hs= 0,61 (0,9-427 + 0,19 0,9-640,5) / 0,83 = 362,9 м2

Определим коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией от дымовых газов к радиантным трубам по формуле:

aK=2,l (t1,-tcp)0'25, [89, с.95] (6.46)

где tcp - средняя температура наружной поверхности радиантных труб, °C; tn - температура дымовых газов над перевальной стенкой, °C.

ак=2,1 (8ОО^49)о25=9,1 кДж/м2-ч-град.

Определяем температурную поправку теплопередачи в топке, используя формулу

ДТ=(с^Нф(Тт„-Т()-<^Н(То)41О^/(ВСф+акН|1ф), [89,с.95] (6.47) где ак - коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией от дымовых газов к радиантным трубам, кДж/м2 ч град.; Нртр - поверхность радиантных труб, м2; Ттах - максимальная расчетная температура горения, К; То - средняя температура экрана, К; cs - постоянная излучения абсолютно черного тела, кДж/м2-ч-град.; Hs - значение эквивалентной абсолютно черной поверхности, м2; В - расход топлива, кг/ч; сср - средняя теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива, кДж/кг.

ДТ = (9,1 • 770,87 • (3984 - 722) - 5,67 • 362,9 • (722)4 • 108) / /(1385,75-21,56 + 9,1-770,87) = 469 °C.

Определим аргумент излучения по формуле

X=10csHs(Tmax-To)3/109(Bccp+aKHp.Tp), [89, с.96] (6.48)

где cs— постоянная излучения абсолютно черного тела, кДж/м2 ч град.; Hs- значение эквивалентной абсолютно черной поверхности, м2;

ак - коэффициент теплоотдачи свободной конвекцией от дымовых газов к радиантным трубам, кДж/м2-ч-град.; Нртр- поверхность радиантных труб, м2; Ттах - максимальная расчетная температура горения, К; То -средняя температура экрана, К; В - расход топлива, кг/ч; сср - средняя теплоемкость продуктов сгорания 1 кг топлива, кДж/кг.

X = 10 5,67-362,9 (3984 - 722)3/109 (1385,75-21,56 + 9,1-770,87) = 19,7

Пользуясь графиком на рисунке 43 [89, с.97] по значению аргумента излучения находим характеристику излучения 0S, которая равна 0,42.

Температуру дымовых газов над перевальной стенкой находим по уравнению

tn = Ps (Tmax - То) - 273, [89, с.96] (6.49)

где 0S- характеристика излучения;

Ттах- максимальная расчетная температура горения топлива, К;

То- средняя температура экрана, К.

tn = 0,42 (3984 - 722) - 273 = 1097°С

Так как разница между найденной температурой дымовых газов на перевале и принятой не очень большая, то результат вычислений можно считать окончательным.

Определяем коэффициент прямой отдачи по формуле

Ц = (tmax- tn)/( tmax- to), [89, с.96] (6.50)

где tmax- максимальная расчетная температура горения, °C;

tn - температура дымовых газов на перевале, °C;

t0- приведенная температура исходной смеси, °C.

ц = (3711 - 1097)/(3711 - 230) = 0,75

Определяем количество тепла, полученного радиантными трубами по формуле

Qp=B QpH T]t |i, [89, с.96] (6.51)

где В - расход топлива, кг/ч;

QPH - низшая теплота сгорания 1 кг топливного газа, кДж/кг;

T|t — КПД топки;

ц - коэффициент прямой отдачи.

Qp= 1385,75-78997,34-0,95-0,75 = 77997776,78кДж/ч.

Рассчитываем тепловую нагрузку радиантных труб по формуле

qp.^ = Qp/Hp.ip., [89, с.96] (6.52)

где Qp - количество тепла полученного радиантными трубами, кДж/ч;

Нр.тр - поверхность радиантных труб, м2.

qpip = 77997776,78/770,87 = 101181,49 кДж/м2

Определяем полезную поверхность одной трубы по формуле:

FTp = 7t-d L, [89, с.96] (6.53)

где d - диаметр труб печи, м;

L - длина одной трубы, м.

FTp = 3,14-0,152-15 = 7,16 м2

Число труб находим по формуле:

n = Hp.,p./FTp., [89, с.96] (6.54)

где Нр.тр,- поверхность радиантных труб, м2;

Fip- полезную поверхность одной трубы, м2.

п = 770,87/7,16= 108 шт.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >