ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепловой расчет контактного экономайзера из "Использование тепла уходящих газов газифицированных котельных " После определения теплопроизводительности и к. п. д. экономайзера, выбора скорости газов в контактной камере, параметров воды и построения процесса взаимодействия газов и воды в /с -диаграмме, можно перейти непосредственно к тепловому расчету экономайзера. Задача теплового расчета — определить необходимый объем контактной камеры, т. е. в конечном счете высоту слоя насадки, так как выбором скорости газов и размеров элементов насадки сечение контактной камеры установлено. [c.155] Ф — коэффициент смачиваемости насадки (определяется по рис. 3-2). [c.155] В случае же, если 02 1Э-р, а i %, процесс охлаждения газов в зоне более высоких температур газов происходит с увеличением влагосодержания, а затем с уменьшением влагосодержания (рис. 8-8). [c.156] Как указывалось выше, количество тепла, затрачиваемое на испарение части влаги и повышение влагосодер-жания газов от начального значения до какой-то максимальной величины, является балластным на его передачу, бесполезную с точки зрения теплопроизводительно-сти экономайзера, необходимо затратить определенное время и часть поверхности теплообмена. [c.157] Это тепло передается дважды — сначала при испарении части воды, а затем при конденсации водяных паров (процессу передачи балластного тепла соответствует заштрихованная часть /rf-диаграммы на рис. 8-8). [c.157] Для определения Qp в случае i52 fl-p необходимо, следовательно, строить процесс в / f-диаграмме, что позволит определить значение макс- Следует заметить, что величина С м акс—зависит от разности -Ог— б р, а также от соотношения взаимодействующих количеств воды и сухих дымовых газов WjG. При сугубо приближенных расчетах для определения величины макс—di можно воспользоваться графиком (рис. 8-9), построенным автором на основании анализа ряда расчетов цо /й/-диаграмме. [c.157] Под средним температурным напором At подразумевается среднее для экономайзера значение разности температур обеих сред (газов и воды), являющейся движущей силой теплообмена. [c.157] Среднелогарифмическая формула получена при интегрировании дифференциальных уравнений теплообмена через элементарную поверхность нагрева при условии неизменности по длине теплообменника коэффициента теплопередачи и линейной зависимости разности температур от температуры любого теплоносителя [Л. 22]. Это положение, с известным приближением справедливое для поверхностных теплообменников, не выполняется в случае охлаждения водой влажных дымовых газов в контактном экономайзере, где, кроме охлаждения газов, происходит конденсация водяных паров из парогазовой смеси, а иногда и испарение части воды и увеличение влагосодержанпя газов. [c.158] Во-первых, температура парогазовой смеси здесь не изменяется линейно в зависимости от температуры подогреваемой воды, поскольку вода в значительной степени подогревается за счет скрытой теплоты парообразования, а поэтому и разность температур не изменяется линейно в зависимости от температуры воды. Особенно это сказывается при низкой температуре газов и высоком начальном их влагосодержании. [c.158] Иногда в целях более точного построения кривой изменения состояния дымовых газов по высоте экономайзера процесс взаимодействия газов и воды разбивают на участки с разным изменением температуры газов. Например, в зоне высоких температур газов, где конденсация водяных паров, содержащихся в газах, не играет заметной роли и температура воды поэтому изменяется медленно, перепад температуры газов в пределах участка можно принять больщим (например, 20°С), чем в зоне низких температур, где он принимается равным не более 10° С. [c.159] Необходимо заметить, что обычно можно пользоваться среднеарифметической формулой, так как разница между ti — и — (+1 невелика. [c.160] Пользование логарифмической формулой при определении At в целом для экономайзера не дает заметных ошибок при процессе взаимодействия газов и воды с постоянно уменьшающимся влагосодержанием газов du что бывает в случае Ог р. [c.160] Таким образом, при расчете экономайзеров, подогревающих воду до температуры, превышающей точку росы, необходимо определять значение At по участкам. При приближенных расчетах можно определять средний температурный напор по логарифмической формуле, но при этом объем насадки следует принимать с запасом в 10—20%. [c.161] Значения коэффициентов теплообмена kv и ks определяются по эмпирическим соотношениям в зависимости от скорости газов w, плотности орошения контактной камеры водой Hw, размеров элементов и высоты слоя насадки и других факторов. [c.161] Необходимо отметить, что в настоящее время исчерпывающих данных о значениях коэффициентов теплообмена между дымовыми газами и водой в контактных экономайзерах нет. [c.161] Подставляя значения й г и w, , получим Rer=4tw/vrS. [c.162] Для определения критериев необходимо знать физические константы газов и воды. Коэффициенты теплопроводности, вязкости газов и критерий Прандтля можно определять по рис. 1-2, а коэффициент кинематической вязкости воды — по рис. 8-10. [c.162] Геометрическая характеристика насадки из колец Рашига приведена в табл. 3-1. Необходимо отметить, что указанные в этой таблице значения s, fr, св можно применять лишь при приближенных расчетах. В действительности значения поверхности контакта между газами и водой, гидравлического диаметра газоходов в насадке и свободного объема не являются постоянными, а изменяются со скоростью газов и плотностью орошения. В частности, по мере увеличения плотности орошения увеличивается толщина водяной пленки, покрывающей кольца, уменьшается свободное сечение для прохода газов и увеличивается поверхность контакта. [c.162] Точно так же с увеличением скорости газов уменьшаются гидравлический диаметр и свободный объем (сечение). [c.163] Значения s, dp и U b для беспорядочно лежащей насадки из керамических колец в зависимости от плотности орошения насадки водой и средней скорости газов, определенные автором по данным Н. М. Жаворонкова, приведены на рис. 8-11. [c.163] Вернуться к основной статье