Расчет фестона

5.1 Эскиз фестона представлен в приложении 2

5.2 Диаметр и толщина труб фестона (по эскизу)

d =60, мм;

S =3, мм.

5.3 Число рядов фестона (по эскизу)

Z₂ =3.

5.4 Ширина топки по фронту (по эскизу)

a =4400, мм.

5.5 Шаг труб заднего экрана (по эскизу)

S_з.с =80, мм.

5.6 Поперечный шаг труб в фестоне (по чертежу)

S₁ = z₂·S_з.с =240, мм.

5.7 Продольный шаг труб в фестоне (по чертежу)

S₂ =225, мм.

5.8 Расстояние от оси труб заднего экрана до боковой стенки топки (по эскизу)

l' =260, мм.

5.9 Количество труб в фестоне

Z = (a-2l')/ S_з.с, шт.,

Z = (4400-2·260)/80=48, 5 шт.

Принимаем Z=48 шт.

5.10 Количество труб в каждом ряду фестона

Z_1i = Z/Z_{2 ,} шт;

Z_1i =48/3=16, шт;

Z₁₁ = Z₁₂ = Z₁₃ =16, шт.

5.11 Длина разведённой части труб фестона (по эскизу)

первый ряд l_p1 =4, 75, м;

второй ряд l_p2 =4, 375, м;

третий ряд l_p3 =4, 25, м.

5.12 Полная теплообменная поверхность фестона

где d – диаметр труб фестона,

l_pi – длина разведенной части труб фестона,

Z_1i – количество труб в каждом ряду фестона.

5.13 Освещённая длина труб фестона

За освещённую длину труб фестона принимается та её длина (считая по первому ряду труб), которая освещается слоем дымовых газов с толщиной более 0, 5 м.

5.14 Длина проекции труб фестона на входе и выходе из него (по эскизу)

l' =4800 мм;

l'' =3950 мм.

5.15 Высота газохода на входе дымовых газов фестона и на выходе из него

h =l'=4800 мм;

h =l''=3950 мм.

5.16 Живое сечение для прохода дымовых газов, п.7-16 [1, стр.55]

· на входе в фестон

· на выходе из фестона

5.17 Средняя площадь живого сечения для прохода газов, п.7-16 [1, стр.55]

,

5.18 Относительные поперечные и продольные шаги фестона

· Поперечный шаг: s₁ = S₁/d =240/60=4;

· Продольный шаг: s₂ = S₂/d =225/60=3, 75.

5.19 Угловой коэффициент фестона, номограмма 1-II [1, стр.214]

x_ф =0, 72.

5.20 Лучевоспринимающая поверхность фестона, п.8-06 [1, стр.82]

5.21 Относительная высота размещения фестона, п.6-06 [1, стр.37]

5.22 Коэффициент неравномерности распределения тепловой нагрузки по высоте топки в районе фестона, номограмма 11[1, cтр.229]

5.23 Удельная тепловая нагрузка в районе фестона с учётом коэффициента неравномерности распределения тепла по высоте:

Количество лучистого тепла топки, приходящегося на всю освещённую площадь фестона:

5.24 Количество лучистого тепла, воспринимающего фестоном, [2, стр.66]:

Температура газов перед фестоном (равна температуре газов на выходе из топки)

J' = J =982°С.

5.25 Температура газов за фестоном (принимается):

J'' =860 °С.

5.26 Средняя температура газов в фестоне, п.7-17 [1, стр.57]:

,

5.27 Объём дымовых газов, проходящих через фестон (табл.3):

5.28 Средняя скорость газов в фестоне при средней температуре, [1, стр.54]:

5.29 Эффективная толщина излучающего слоя, [1, стр.66]:

5.30 Коэффициент теплоотдачи конвекцией при поперечном омывании шахматных гладкотрубных пучков, номограмма 8 [1, стр.223]:

5.30.1 Значение коэффициента без учета поправок

5.30.2 Поправка на число рядов труб (Z₂=3), [1, стр.222]:

5.30.3 Поправка на объемную долю водяных паров в потоке газов:

5.30.4 Поправка на геометрическую компоновку пучка, [1, стр.223]:

5.30.5 Расчетное значение коэффициента теплоотдачи

5.31 Парциальное давление трёхатомных газов (для котлов, работающих без надува используют Р = 1 бар) [1, п.7-35]:

5.32 Произведение

5.33 Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами

По номограмме 2, [1, стр.215]:

5.34 Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания [1, стр.66]:

5.35 Степень черноты продуктов сгорания в фестоне [1, стр.65]:

5.36 Температура пароводяной смеси в фестоне, при P_б = 3, 9 МПа [4]:

5.37 Температура загрязненной стенки [1, стр.67]:

где – при сжигании газа для всех поверхностей;

5.38 Коэффициент теплоотдачи излучением в межтрубном пространстве,

номограмма 18 [1, стр.238]:

5.38.1 Значение без учета поправок

5.38.2 Поправка на отсутствие золовых частиц в потоке газов

5.38.3 Коэффициент теплоотдачи излучением в пучке труб

5.39 Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке трубы [1, стр.50]:

где - коэффициент использования поверхности нагрева [1, cтр.68].

5.40 Коэффициент тепловой эффективности экранов, табл.7-5 [1, cтр.70]:

5.41 Коэффициент теплопередачи для фестона [1, стр.50]:

5.42 Температурный напор для фестона

5.43 Количество тепла, переданного газами фестону (тепловосприятие по балансу) [1, стр.44]:

5.43.1 Энтальпия газов за фестоном при (табл. 4, столбец 4)

5.43.2 Присосы в фестоне Da=0, табл.XXVII [1, табл.XXVII].

Тогда

5.44 Суммарное тепловосприятие фестона

5.45 Количество тепла, воспринятого поверхностью нагрева фестона

5.46 Относительная невязка баланса

,

=1, 3%.

Так как расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям баланса и теплопередачи не превышает 5%, то расчет фестона считаем законченным [1, п.9-29].