2.6 Расчет теплообмена в топке

Топка парогенератора ДЕ 16-14 полностью экранирована трубами диаметром 51 мм и толщиной стенки 2,5 мм установленных с шагом их во всех экранах 55 мм. Под топки закрыт слоем огнеупорного кирпича. По конструктивным размерам гонки рассчитывается полная площадь ее стен и площадь лучевоспринимающей поверхности топки. Результаты сводятся в таблицу 8.

Таблица 8

Расчет полной площади поверхности стен топки F_ст и площади лучевоспринимающей поверхности топки Н_л

Величина	Стены топки			Выходное окно топки	Суммарная площадь
Величина	Фронтовая и свод	Боковые	Задняя	Выходное окно топки	Суммарная площадь
Общая площадь стены и выходного окна F_ст, м²	29,1627	8,592	16,704	10,44	64,898
Расстояние между осями крайних труб b, м	2,4	1,79х2	2,4	2,4	-
Освещенная длина труб l_осв, м²	6,61	4,01	3,5	1,79	-
Наружный диаметр экранных труб d, мм	51	51	51	51	-
Шаг экранных труб s, мм	55	55	55	55
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены) l, мм	100	100	100	-	-
Отношение s/d	1,03	1,03	1,03	-	-
Отношение l/d	1,69	1,69	1,69	-	-
Угловой коэффициент экрана х	0,95	0,95	0,95	1,00	-
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов Н_л.откр., м²	19,26	18	5,1	-	47,46
Площадь. занятая лучевоспринимающей поверхностью полная F_., м²	15,86	8,16	8,43	4,08	36,53

По конструктивным размерам и характеристикам топки выполняется поверочный расчет теплообмена в топке. Расчеты проводим в соответствии с таблицей 9.

Таблица 9

Поверочный расчет теплообмена в топке

Величина			Расчетная формула или способ определения	Расчет
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности Н_л, м²			По конструктивным размерам	34,9
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов Н_л.откр, м²			По конструктивным размерам	34,9
Полная площадь стен топочной камеры F_ст, м²			По конструктивным размерам	64,89
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхностиψ_ср			[3, стр. 28, ф. 5-10]
Эффективная толщина излучающего слоя пламени S, м			[3, стр. 31, ф. 5-23]
Полная высота топки Н_m, м			По конструктивным размерам	3,6
Высота расположения горелок h_г, м			По конструктивным размерам	0,774
Относительный уровень расположения горелок х_m			[3, стр. 29, ф. 5-15]
Параметр, учитывающий распределение температуры в топке М			[3, стр. 28, ф. 5-12]
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки α_т			[3, стр. 24, т. 4-5]	1,15
Присосы воздуха в топке Δα_т			Таблица 2	0,10
Температура горячего воздуха t_г.в., °С			По предварительному выбору	200
Энтальпия горячего воздуха , кДж/кг			Таблица 5	3968,72
Энтальпия присосов воздуха , кДж/кг			Таблица 4	581,88
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом Q_в, кДж/кг			[3, стр. 29, ф. 5-17]
Полезное тепловыделение в топке Q_т, кДж/кг			[3, стр. 29, ф. 5-16]
Адиабатическая температура горения ϑ_а, °С			Таблица 5	895
Температура газов на выходе из топки , °С			По предварительному выбору	800
Энтальпия газов на выходе из топки , кДж/кг			Таблица 5	37028,87
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания V_ср, кДж/(кг·К)			[3, стр. 30, ф. 5-18]
Объемная доля	Водяных паров		Таблица 3	0,128
Объемная доля	Трехатомных газов		Таблица 3	0,06
Суммарная объемная доля трехатомных газов r_n			[3, стр.31]
Суммарное парциальное давление трехатомных газов p_n			р_n=p·r_n [3, стр.31]
Коэффициент ослабления лучей		трехатомными газами k_г,	[3, стр. 31, ф. 5-26]
		Несветящейся частью среды, k_нс,	[3, стр. 31, ф. 5-25]
		Сажистыми частицами k_сж,	[3, стр. 33, ф. 5-32]
		Светящейся частью среды k_св,	[3, стр. 33, ф. 5-31]
Степень черноты		Светящейся части а_св	[3, стр. 29, ф. 5-29]	а_св=0,58
Степень черноты		Несветящейся части а_г	[3, стр. 29, ф. 5-30]	а_г=0,215
Степень черноты факела а_ф			[3, стр. 28, ф. 5-28]
Степень черноты топки а_т			[3, стр. 30, ф. 5-20]
Тепловая нагрузка стен топки q_F, кВт/м²			[3, стр.33]
Температура газов на выходе из топки , °С			[3, стр. 34, ф. рис. 5-7]	850
Энтальпия газов на выходе из топки , кДж/кг			Таблица 5	39007,4
Общее тепловосприятие топки , кДж/кг			[3, стр. 36, ф. 5-34]
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки , кВт/м²			[3, стр. 37, ф. 5-35]