Упрощенный расчет камеры радиации.

Трубчатая печь имеет камеры радиации и конвекции. В камере радиации (топочная камера), где сжигается топливо, размещена радиантная поверхность (экран), поглощающая тепло в основном за счет радиации.

В камере конвекции расположены трубы, воспринимающие тепло главным образом путем конвекции — при соприкосновении дымовых газов с поверхностью нагрева.

Сырье последовательно проходит через конвекционные и радиантные трубы и поглощает тепло; обычно радиантная поверхность воспринимает большую часть тепла, выделяемого при сгорании топлива.

Упрощенный расчет камеры радиации заключается в определении температуры продуктов сгорания, покидающих топку, и фактической теплонапряженности поверхности радиантных труб.

Температуру продуктов сгорания находят методом итераций, используя уравнение

где - теплонапряженность поверхности радиантных труб (фактиче-ская) и приходящаяся на долю свободной конвекции, кДж/м2ч;

- отношение поверхностей, зависящее от типа печи, от вида и способа сжигания топлива; [2]

- средняя температура наружной стенки радиантных труб, К;

- коэффициент для топок со свободным факелом [1];

- коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела, [1]

Алгоритм расчета температуры продуктов сгорания методом итераций:

1. Пусть температура продуктов сгорания К.

2. Определение теплоемкостей при выбранной температуре дымовых газов:

Таблица 3 – Зависимость средней массовой темпоемкости газов при

постоянном давлении с_Р [кДж/кг∙ К] от абсолютной

температуры Т=1000К

Вещество	Теплоемкость сР, кДж/кг∙ К
Углекислый газ	1, 0683
Вода	2, 0514
Кислород	1, 0071
Азот	1, 0792
Оксид серы	0, 7534

 

3. Определение максимальной температуры продуктов сгорания:

, (33)

где – То – приведенная температура, Т_о=313 К, [1];

η _т – КПД топки; η _т =0, 96, [1];

– количества газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива и теплоемкости продуктов сгорания, определяющиеся в программе на каждой итерации при Т_п;

 

Таблица 4 – Зависимость средней массовой темпоемкости газов при

постоянном давлении с_Р [кДж/кг∙ К] от абсолютной

температуры Т=2478, 522К

Вещество	Теплоемкость сР, кДж/кг∙ К
Углекислый газ	1, 2493
Вода	2, 4945
Кислород	1, 1093
Азот	1, 912
Оксид серы	0, 8696

 

4. Определение теплосодержания продуктов сгорания (I, I_Тmax, I_Тух) при всех температурах (Т_п, Т_max, Т_ух) по формуле 25:

5. Определение коэффициента прямой отдачи:

(34)

6. Определение фактической теплонапряженности радиантных труб q_Р, ккал/(м²∙ ч):

, (35)

где Н_р –поверхность нагрева радиантных труб, м²;

7. Определение температуры наружной стенки экрана θ, К:

, (36)

где -- коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому продукту,

– толщина стенки трубы, ;

–коэффициент теплопроводности трубы, ;

t_ср – средняя температура нагреваемого продукта.

Для жидких топлив

8. Определение теплонапряженности свободной конвекции q_рк, кДж/м²∙ ч:

(37)

 

9. Определение температуры продуктов сгорания Тп, К по формуле (32):

 

Итак, расчетная величина не совпадает с заданной, значит расчет возобновляется. Значение Т_п для последующей итерации принимают рассчитанное значение Т_п в предыдущей итерации.

Результаты итераций представлены в таблице 5.

 

 

Таблица 5– Расчет температуры продуктов, покидающих топку, методом итераций.

	Tп	Тmax	Imax	I	µ	qp	ϴ	qpk	Tпрасч
		2478, 522	46103, 546	13616, 072	0, 773	27309, 18	539, 4	3840, 633	1097, 5
	1097, 45	2457, 805	45617, 343	15408, 422	0, 725	25597, 3	536, 8	4910, 41	1064, 8
	1064, 84	2462, 091	45717, 846	14769, 294	0, 742	26196, 16	537, 7	4546, 131	1076, 5
	1076, 47	2459, 154	45648, 973	15006, 766	0, 735	25966, 78	537, 4	4675, 653	1072, 2
	1072, 18	2460, 236	45674, 358	14919, 085	0, 737	26051, 55	537, 5	4627, 781	1073, 8
	1073, 77	2459, 835	45664, 938	14951, 603	0, 737	26020, 12	537, 5	4645, 529	1073, 2
	1073, 18	2459, 983	45668, 425	14939, 563	0, 737	26031, 76	537, 5	4638, 956	1073, 4
	1073, 4	2459, 928	45667, 133	14944, 024	0, 737	26027, 45	537, 5	4641, 391	1073, 3

 

Таким образом, рассчитанная величина

Количество тепла, переданное продукту в камере радиации:

; (38)

В результате расчетов была найдена фактическая теплонапряженность q_p=26027, 45 ккал/(м²ч), сравнение которой с допустимой теплонапряженностью q_pдоп=35000 ккал/(м²ч) позволяет оценить эффективность камеры радиации трубчатой печи типа СКГ1

Тот факт, что q_p< q_pдоп, свидетельствует о правильности выбора печи.

Эффективность камеры радиации составляет

 

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Популярное:

1. Автоматические камеры хранения
2. Коэффициенты теплопередачи внутренних ограждающих конструкций, отделяющих холодильные камеры от неохлаждаемых тамбуров, вестибюлей, коридоров и других помещений
3. Описание САУ пропарочной камеры периодического действия
4. Отчетность кладовщиков камеры хранения при работе с квитанциями
5. Предельный уровень высоковакуумной откачки камеры.
6. Телевизионные передающие камеры
7. Упрощенный и уточненный графики технико-технологической характеристики турбобура модели 3ТСШ1.
8. Электронная цветокоррекция видеосигналов телевизионной камеры