Поверочный тепловой расчет топки парового котла (стр. 6 из 7)
где ξ − коэффициент использования поверхности.
Полная теплообменная поверхность фестона:
Для расчета количества теплоты, передаваемого от газов к фестону за счет конвективного теплообмена Qт, по формуле (6.1) [2] в качестве расчетной поверхности нагрева принимается полная теплообменная поверхность фестона.
При поверочном расчете по уравнению теплопередачи определяется количество теплоты, переданное поверхности фестона Qт, и сравнивается с величиной тепловосприятия фестона Qф, которая складывается из двух составляющих: теплоты, непосредственно отданной газами при их охлаждении от
до 
теплоты, полученной фестоном излучением из топки.Q
= 
5.2 Геометрические параметры фестона
Геометрические параметры фестона принимаются по паспортным данным котла:
− наружный диаметр трубdH= 76 мм;
− число рядов труб по ходу движения газов Z2 = 4;
− поперечный шаг труб S1 = 380 мм;
− продольный шаг труб S2 = 400 мм;
− расположение труб - шахматное;
− размер поверхности нагрева Fф=164 м2;
− живое сечение для прохода газов f=50,3 м2.
5.3 Расчёт энтальпии дымовых газов на выходе из фестона
Температуру дымовых газов перед фестоном принимаем равной температуре газов на выходе из топки.
= 
=1142°С, 
= 
=11830,9 кДж/кг.Температуру дымовых газов за фестоном определяем по формуле:
= 
-D 
ф=1142−70=1072°С,где принимаем D
=70°С – охлаждение газов в фестоне. 
принимается в соответствии с табл. II-1 [1].Энтальпия дымовых газов на выходе из фестона:
5.4 Расчёт теплоты, воспринимаемой фестоном, по уравнению теплового баланса
Теплота, воспринимаемая фестоном, складывается из двух составляющих:
Qф = Qб.ф+Qл.ф.
1) Теплота, отданная газами Qб.ф, кДж/кг, рассчитывается по формуле (5.5) [2] по (уравнению теплового баланса) :
где
– коэффициент сохранения теплоты, учитывает потери теплоты поверхностью нагрева в окружающую среду, j = 0,99; 
– энтальпия газов соответственно на входе в фестон и на выходе из фестона, кДж/кг; 
– изменение коэффициента избытка воздуха в поверхности охлаждения (фестона), Da=0; 
– энтальпия присасываемого воздуха, кДж/кг. 
2) Теплота Qл.ф, кДж/кг, полученная фестоном излучением из топки, определяется по следующей формуле:
где
– угловой коэффициент трубного пучка, учитывает то, что не все тепло, излучаемое из топки, воспринимается фестоном. определяется по рис. 5.19 [2]. При S1/d= 380/76 = 5 для шахматного расположения труб принимаем Xф = 0,74; 
– теплота излучения из топки на фестон, кДж/кг.Теплоту излучения из топки на фестон определяем по формуле (5.24) [2]:
где
– коэффициент распределения тепловой нагрузки по высоте топки, определяется по табл. 4.10 [2], принимаем hв=0,8; 
– среднее тепловое напряжение поверхности нагрева топочных экранов, кВт/м2 (см. п. 4.3 настоящего к/пр. или (4.49) [2]); 
– лучевоспринимающая поверхность фестона, 
, 
Среднее тепловое напряжение поверхности нагрева
, кВт/м2, топочных экранов определяем по формуле (4.49) [2]: 
где
– удельное тепловосприятие топки, кДж/кг, определяется по формуле (4.23) [2]: 
Тепло, полученное фестоном излучением из топки:
5.5 Расчёт теплоты, воспринимаемой фестоном, теплопередачей
Количество тепла
, кДж/кг, передаваемое фестону по условию теплопередачи определяем по формуле (6.1) [2]: 
где
– расчетная теплообменная поверхность фестона, м2; 
– коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); 
– усредненный по всей теплообменной поверхности температурный напор, °С; 
– расчетный расход топлива, кг/с.1) Усредненный температурный напор определяем по рекомендациям, изложенным в [2] (см. стр. 148), при неизменной температуре одной из сред. Температуру пароводяной смеси в фестоне определяем по табл. XXIII [1] как температуру насыщения при давлении в барабане котла рбар = 13,6 МПа, tф = 334,34°С:
Усредненный температурный напор определяем по формуле (6.47) [2]:
2) Расчетную скорость
м/с, газов в фестоне определяем по формуле (6.7) [2]: 
где
– полный объем газов при сжигании 1 кг топлива при 0,1 МПа и 0°С, определяемый по среднему избытку воздуха в газоходе, м3/кг, (табл. 2.1 настоящего расчета); 
– средняя температура дымовых газов в газоходе, °С, (определяется как полусумма температур газов на входе в поверхность нагрева и на выходе из нее); 
– живое сечение фестона (сечение для прохода газов), м2. 
3) Коэффициент теплопередачи
, Вт/(м 
К), определяем по следующей формуле (см. табл. 6.1 [2]): 
где y– коэффициент тепловой эффективности, принимается по табл. 6.4 [2], y=0,65;
– коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/(м 
К).4)
определяется по формуле (6.5) [2]: