ТИПАААААААААААААААААААААААААААААААААРЬ
.pdf
n2 := 2
Числопараллельновключенныхзмеевиков
nтр := |
|
G2 |
|
|
|
= |
175 |
|
|
= 155 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
d |
|
10- 3 2 |
|
(44 10- 3)2 |
||||
|
ρВ ωВ π |
|
1 |
|
927.0657 0.80000000000000004 π |
|
|
|
||
|
4 |
|
|
|||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dср := |
|
d1 + d2 |
|
= |
44 + 51 |
= 47.5 мм |
|
2 |
|
2 |
|||||
|
|
|
|
||||
lтр := |
|
F |
|
|
Длиназмеевика |
||
|
|
|
|
|
|||
|
π dср 10- 3 nтр |
|
|||||
Найдем узкоесечениепучкатруб
( Площадь сечения пучкатруб дляпрохода газов - "живоесечение")
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
404.724 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
386.092 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
369.622 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
354.934 |
|
|
|
lтр = |
|
|
|
|
|
||
4 |
|
|
341.734 |
|
||||
|
|
|
5 |
|
|
329.793 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
318.925 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
308.983 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
299.845 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
291.447 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
0 |
83.916 |
|||
|
|
|
|
1 |
77.458 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
71.922 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
G1 |
|
3 |
67.126 |
||||
fузк:= |
= |
|
|
|
|
|||
4 |
62.929 |
|||||||
ρ ω |
|
|||||||
|
Г Г |
|
5 |
59.226 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
6 |
55.934 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
7 |
52.99 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
8 |
50.339 |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
9 |
47.952 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м
м2
Найдем числотрубв ряду |
nв_ряду := |
nтр |
= 77.591 |
||
n2 |
|
||||
|
|
|
|||
Глубинаконвективнойшахты(в которой установленэкономайзер)
bш := S1 10- 3(nв_ряду - 1) = 8.984 м
Ширинаконвективной шахты(определим, зная глубину иплощадь "живого"сечения конвективнойшахтыпри различныхскоростяхтечения газа)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
16.693 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
15.408 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
14.307 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fузк |
|
|
|
3 |
13.353 |
aш := |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
12.518 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
b |
|
- n |
d |
|
10- 3 |
|
|
|
|
ш |
2 |
5 |
11.782 |
|||||
|
|
|
в_ряду |
|
|||||
|
м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
11.127 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
10.541 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
10.014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
9.539 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Числотрубпоходу газа |
Высотаэкономайзера |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
0 |
24.245 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
0 |
2.72 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
25.057 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
1 |
2.811 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
2 |
25.835 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
2 |
2.899 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
lтр |
|
3 |
26.581 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
nрядов := |
= |
h := S2 10- 3 nрядов = |
3 |
2.982 |
|
|
||||||
4 |
27.299 |
м |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
a |
ш |
4 |
3.063 |
|
||||||||
|
|
5 |
27.992 |
|||||||||
|
|
|
|
5 |
3.141 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
6 |
28.663 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
6 |
3.216 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
7 |
29.313 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
7 |
3.289 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
8 |
29.943 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
8 |
3.36 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
9 |
30.554 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
9 |
3.428 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поверхность нагреваодного(первого) рядатруб
|
|
0 |
|
|
|
|
0 |
207.418 |
|
1 |
191.455 |
|
|
|
|
2 |
177.774 |
|
|
|
F1 := 3.14 d2 10- 3 aш nв_ряду = |
3 |
165.918 |
|
|
|
4 |
155.544 |
|
|
5 |
146.391 |
|
|
|
|
6 |
138.255 |
|
|
|
|
7 |
130.977 |
|
|
|
|
8 |
124.426 |
|
|
|
|
9 |
118.524 |
|
|
|
Числорядов трубпоходу газов(т.е. пересекаемыхгазовым потоком)
м2
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
45 |
|
|
|
|
1 |
47 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
48 |
|
|
|
|
|
|
|
|
F |
|
3 |
50 |
|
zp := |
= |
|
|
||
4 |
51 |
||||
F |
|||||
|
1 |
|
5 |
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
53 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
55 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
56 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
57 |
|
|
|
|
|
|
Числопараллельныхпотоков(как уже былопринятовыше):
Числотрубв ряду попериметру раздающегоколлектора
nпот := 2
n2
n3 := nпот = 1
Числопетель, образуемыхкаждым змеевиком(примем число петель,кратным 0.5, т.кимеем двухпоточнуюсистему)
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
22.59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
23.35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
24.07 |
|
|
|
|
|
|
|
|
zp |
|
3 |
24.77 |
|
zпет:= |
= |
|
|
||
4 |
25.44 |
||||
2 n |
|||||
|
3 |
|
5 |
26.08 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
26.71 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
27.31 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
27.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
28.47 |
|
|
|
|
|
|
2.1Гидравлическоесопротивлениеэкономайзерасводянойстороны
2.1.1Сопротивлениетрения
43660.276
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
41650.298 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
39873.574 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38289.088 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
p |
|
:= ξ |
|
lтр |
|
|
ρВ ωВ |
|
= |
36865.175 |
|
Па |
|
т |
|
тр |
- 3 |
|
2 |
|
|
35576.966 |
|
|
|
|
|
|
|
d1 10 |
|
|
|
|
34404.623 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33332.111 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
32346.313 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31440.32 |
|
|
|
2.1.2Местныйкоэффициент сопротивления:
Длярасчетаместныхпотерьдавлений(вслучаеналичиянесколькихместных сопротивлений)возьмемсуммувсех сопротивлений,возникающих припрохождении рабочейсредойтрубы экономайзера.
Местныйкоэффициентсопротивлениянавходевтрубуизколлектора
ζМ1 := 0.5
Местныйкоэффициентсопротивлениянавыходеизтрубывколлектор
ζМ2 := 1
Местныйкоэффициентсопротивленияприповороте(180°)
ζМ3 := 1
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
7147.37 |
|
|
|
|
|
|
1 |
7371.899 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
7586.755 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
ρВ ωВ |
|
3 |
7793.022 |
|
||
pм := |
|
(ζМ1 |
+ ζМ2 + zпет ζМ2) = |
|
|
Па |
|
|
4 |
7991.6 |
|||||
2 |
|
||||||
|
|
|
|
5 |
8183.245 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8368.599 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
8548.212 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
8722.562 |
|
98891.311
2.1.3Плотность водынавходеинавыходеиз теплообменногоаппарата
|
|
ρВ_вх := 951.0 - 958.4 |
(t'2 - 100) + 958.4 = 952.48 |
кг |
|
|
t'2 = 108 |
°C |
3 |
||||
|
|
|
110 - 100 |
|
м |
|
t'' = 200 |
°C |
ρ |
:= 863.0 |
|
кг |
|
|
|
|
||||
2 |
|
В_вых |
|
|
м3 |
|
|
|
|
|
|
||
Потеря давления наускорениипотока |
|
|
||||
pуск := |
ρВ_вх ωВ2 |
- ρВ_вых ωВ2 = 952.48 0.800000000000000042 - 863.0 Па800000000000000042 = |
||||
pуск = 57.267
2.1.4Полныйперепаддавлений(гидравлическоесопротивление)
|
|
0 |
|
|
|
|
|
0 |
50864.914 |
|
|
|
|
|
|
1 |
49079.464 |
|
|
|
|
|
|
2 |
47517.597 |
|
|
|
|
|
|
3 |
46139.377 |
|
|
pВ := pт + pм + pуск = |
|
|
Па |
4 |
44914.042 |
||
5 |
43817.478 |
|
|
|
|
|
|
6 |
42830.488 |
|
|
|
|
|
|
7 |
41937.59 |
|
|
|
|
|
|
8 |
41126.142 |
|
|
940388.898
2.1.5Мощность, необходимая для перемещения водыпотрубам
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
9601.65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
9264.614 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
8969.784 |
|
|
|
|
|
|
|
|
G2 pВ |
|
3 |
8709.621 |
Вт |
NВ := |
= |
|
|
|
|
4 |
8478.318 |
|
|||
ρВ |
|
||||
|
|
5 |
8271.322 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8085.01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
7916.46 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
7763.285 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
7624.117 |
|
|
|
|
|
|
|
2.2Гидравлическоесопротивлениеэкономайзераприпоперечном обтеканиипучкатруб(сгазовойстороны)
ϕ := |
S1 |
- d2 |
= |
117.3 |
- 51 |
= 1.083 |
||
S |
- d |
2 |
112.2 |
- 51 |
||||
|
|
|
||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
||
S1 = 2.3 d2
Т.к S1 1.44и 0.1 ϕ 1.7, арасположениетрубшахматное, то
d2
гидравлическоесопротивлениеможем рассчитать поданной формуле:
ξп := 3.2 + 0.66 (1.7 - ϕ)1.5 (zp + 1) ReГ- 0.27 = 140.602
2.2.1Мощность, затрачиваемая надвижениегазачерез аппарат
|
|
|
|
|
|
ρ ω 2 |
|
|
p |
Г |
|
|
||||
p |
Г |
:= ξ |
п |
|
|
Г Г |
N := G |
|
|
|
||||||
2 |
|
ρ |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
Г |
1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
0 |
|
3015.932 |
|
|
|
|
|
0 |
2024668.329 |
|
||
|
|
|
|
1 |
|
3539.804 |
|
|
|
|
|
1 |
2376356.034 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
2 |
|
4105.606 |
|
|
|
|
|
2 |
2756192.259 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
3 |
|
4713.337 |
|
|
|
|
|
3 |
3164177.005 |
Вт |
||
|
pГ = |
|
|
|
|
|
|
Па |
|
|
|
NГ = |
|
|
||
|
|
4 |
|
5362.998 |
|
|
|
4 |
3600310.272 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
5 |
|
6054.589 |
|
|
|
|
|
5 |
4064592.06 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
6 |
|
6788.11 |
|
|
|
|
|
6 |
4557022.369 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
7 |
|
7563.561 |
|
|
|
|
|
7 |
5077601.199 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
8 |
|
8380.941 |
|
|
|
|
|
8 |
5626328.549 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
9 |
|
9236.293 |
|
|
|
|
|
9 |
6200546.759 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Графики |
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
К) |
|
|
|
|
|
|
/(м^2* |
k |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вт |
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
60 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
|
|
|
ωГ |
|
|
|
|
|
|
м/с |
|
|
Графикзависимости коэффициента теплопередачи отскорости |
||||||
движениягаза |
|
|
|
|||
Как виднопографикуувеличениескоростиобтеканияповерхности экономайзераприведет к увеличениюкоээфициентатеплопередачи. Связано данноеявлениесоследующимипроцессами: приувеличениискорости течениягазовпроисходит интенсификацияпроцессатеплоотдачисостороны газов к поверхностиэкономайзера( происходит этоиз-затого, чтос увеличением скороститечениягазовувеличиваетсячислоРейнольдсакотороепосвоемуфизическомусмыслухарактеризует отношение инерционныхсил потокагазак силам вязкостиэтогопотока, т.е. сростом скорости, происходит снижениевлияниясил вязкости, атакжеснижение толщины пограничногослоя).
Из-заувеличенияинтенсивностипроцессатеплоотдачи, произойдет и увеличениекоэффициентатеплоотдачи,следоватеьно, увеличение коэффициентатеплопередачиk. Втожевремя, увеличениекоэффициента теплопередачинеизбежноприведет к необходимостиснижения поверхности экономайзера, этовидноиз зависимостиплошадиповерхностинагрева экономайзераот скоростипотокагаза, приведеннойниже.
|
|
1 104 |
|
|
|
|
|
9 103 |
|
|
|
м^2 |
F |
8 103 |
|
|
|
|
|
7 103 |
|
|
|
|
|
6 103 |
10 |
12 |
14 |
|
|
8 |
|||
|
|
|
|
ωГ |
|
|
|
|
|
м/с |
|
Графикзависимсти площади поверхности нагрева от скорости |
|||||
движениягаза |
|
|
|
||
|
|
1 104 |
|
|
|
|
|
8 103 |
|
|
|
Па |
pГ |
6 103 |
|
|
|
|
|
4 103 |
|
|
|
|
|
2 103 |
10 |
12 |
14 |
|
|
8 |
|||
|
|
|
|
ωГ |
|
|
|
|
|
м/с |
|
Графикзависимости гидравлического сопротивления от |
|||||
скорости движениягаза( с газовой стороны) |
|
||||
|
5.5 104 |
|
|
|
|
5 104 |
|
|
|
Па |
pВ |
|
|
|
|
4.5 104 |
|
|
|
|
4 104 |
10 |
12 |
14 |
|
8 |
|||
|
|
|
ωГ |
|
|
|
|
м/с |
|
Графикзависимости гидравлического сопротивления от |
|
|||
скорости движениягаза( с водяной стороны) |
|
|||
Проанализируем графики:
Из-заувеличением интенсивностипроцессатеплоотдачи, произойдет и увеличениекоэффициентатеплоотдачи,следоватеьно, увеличение коэффициентатеплопередачиk. Втожевремя, увеличениекоэффициента теплопередачинеизбежноприведет к необходимостиснижения поверхности экономайзера. Снижениежеплощадиповерхностинагреваэкономайзера повлияет наснижениедлины егозмеевиков, азначит инасопротивление трения, котороевносит существенныйвклад в значениегидравлического сопротивленияэкономайзераповодянойстороне.
Также, местныесопротивленияв трубахэкономайзерарастут сувеличением скороститечениягазов в связисувеличением количествапетлей экономайзера.
Чтокасаетсягидравлическогосопротивления погазовойчастив экономайзере, товклад составляющей, связаннойссопротивлением трения очень мал, посравнениюсместнымисопротивлениями, которые, как видно, растут сувеличением скороститечениягазов.