ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Работа поверхностей нагрева котельного агрегата из "Эксплуатация котельных установок небольшой производительности " Теплообмен в топке и газоходе котельного агрегата. Назначением поверхностей нагрева котельного агрегата является передача тепла, выделенного при сжигании топлива в топке, рабочему телу — питательной воде, пару и воздуху. [c.110] Тепло горячих топочных газов передается к стенке поверхности нагрева радиацией и конвекцией. От внешней к внутренней поверхности стенки (или наоборот) передача тепла происходит благодаря теплопроводности металла. От стенки к нагреваемой среде — воде, пару, воздуху — тепло передается конвекцией. [c.110] Различные поверхности нагрева котельного агрегата отличаются количеством, интенсивностью и условиями передачи тепла, что определяется составом, температурой и скоростью дымовых газов температурой, давлением и скоростью нагреваемой среды расположением и размерами поверхностей нагрева — диаметр и шаг труб и др. [c.110] Количество тепла в приведенном примере определяется как разница энтальпий (теплосодержания) воды к пара на входе и выходе из рассматриваемой поверхности нагрева. [c.110] При меньшей температуре перегретого пара, например 350° С, тепловая нагрузка пароперегревателя, определяемая как разность энтальпии перегретого и насыщенного пара при том же давлении, значительно уменьшается и составляет 739,1—668,7 = 70,4 ккал1кг. Количество тепла, воспринятое самим котлом при меньшем давлении, наоборот, должно увеличиваться. Например, при давлении а котле 15 кГ/с 1 даже при подогреве воды в водяном неотключае-мом экономайзере до температуры кипения (около 200° С) I кг вырабатываемого в котле пара должно быть сообщено 667,1—204 = =463,1 ккал кг (204 — энтальпия кипящей воды при 16 ат). [c.110] Паровая производительность собственно котла может быть уменьшена установкой водяного экономайзера кипящего типа, в котором вода не только нагревается до температуры кипения, но и частично испаряется например, при степени кипения 10% в самом котле испаряется лишь 90% производимого пара. [c.110] Поверхности нагрева котла разделяются по способу передачи им тепла дымовых газов на радиационные и конвективные. [c.111] К радиационным поверхностям относятся экраны топок и первые ряды труб котла, освещаемые излучением из топки. Радиационная теплоотдача происходит благодаря лучеиспусканию нагретых газов. Количество передаваемого тепла зависит от разности четвертых степеней абсолютной температуры (в градусах Кельвина — °К), нагревающего и нагреваемого тел. Например, при средней температуре в топке 1 200° С (1 200-f273= 1 473° К) повышение температуры топки с 1 200 до 1 427° С, т. е, примерно на 19%, увеличило бы количество передаваемого тепла почти на 80%- Но загрязнение лучевоспринимающих поверхностей существенно ухудшает радиационный теплообмен. Тепловос-приятие экранных труб при толщине внешних отложений 0,1 мм уменьшается на 15—20%, а при толщине отложений 0,4 мм — до 40%. [c.111] В отличие от излучения тепла поверхностью слоя горящего твердого топлива топочные газы излучают тепло всем объемом. Интенсивность излучения при этом зависит от средней температуры газов, толщины излучающего слоя и парциального давления в дымовых газах трехатомных газов (R02 = 03+S02) и водяных паров (Н,0). [c.111] Увеличение избытка воздуха в топке ведет к ослаблению радиационной теплопередачи как за счет уменьшения температуры газов, так и из-за уменьшения содержания и парциального давления трехатомных газов. [c.111] Поверхности нагрева, расположенные вне топки и называемые конвективными, также могут воспринимать тепло благодаря излучению газового слоя. Одновременно они воспринимают тепло газов путем конвекции. Чем ниже температура газов, тем меньше теплопередача за счет излучения в поверхностях нагрева, расположенных после пароперегревателя, передача тепла от газов происходит почти только за счет конвекции. [c.111] Принудительная теплопередача конвекцией происходит и в пароперегревателе — от стенки к пару, который движется по трубам пароперегревателя под давлением пара в барабане котла. Вследствие потери давления при этом движении, связанной с преодолением сопротивления пароперегревателя, давление перегретого пара ниже давления пара в барабане. В водяном экономайзере на преодоление сопротивления движению воды расходуется часть напора, создаваемого питательными насосами, а в воздухоподогревателе на преодоление сопротивления движению воздуха — часть напора дутьевого вентилятора. [c.112] Конвективная передача тепла от стенок труб к котловой воде происходит благодаря циркуляции воды в трубах котла. [c.112] Особенностью передачи тепла кипящей воде при постоянном давлении является расход тепла на испарение воды, температура которой при этом не изменяется и равна температуре кипения при данном давлении в котле. [c.112] Вода из экономайзера (или непосредственно из питательного трубопровода), попадая в барабан котла, догревается до температуры, близкой к температуре кипения при давлении в котле, и смешивается с котловой водой (водой в барабане). Соответствующее количество тепла котловая вода получает от дымовых газов, в котле, но передача тепла при этом происходит при меньшем температурном перепаде, чем в экономайзере, так как в экономайзере всегда средняя температура воды ниже температуры кипения. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке в экономайзере больше, чем в котле, благодаря меньшему диаметру труб и возможности их лучшего расположения и омывания газами. [c.112] По этим соображениям, а также в связи с меньшей стоимостью поверхности нагрева водяных экономайзеров их применение более эффективно, чем развитие поверхности нагрева собственно котла. [c.112] Количество тепла Q , передаваемого конвекцией от дымовых газов к стенке поверхности нагрева или от стенки к воде, пару или воздуху, зависит от коэффициента теплоотдачи Ок, ккал м -ч-град, средней разности температур или температурного напора между греющей и нагреваемой средой Д/, °С и от величины поверхности нагрева Н, м . [c.112] Коэффициент ок выше при поперечном смывании труб, чем при продольном он также возрастает при шахматном расположении труб и при меньшем их диаметре. [c.112] При обогреве труб с наружной температурой стенки (средней) ta ДЫМОВЫМИ газами со средней температу-рой /газ температурный напор равен M = Ua3— ст- Если труба загрязнена (золой, сажей), под ст подразумевается более высокая температура поверхности загрязняющего слоя, соприкасающегося с дымовыми газами. Вследствие этого М и Qk будут ниже. [c.113] Слагаемые, стоящие в знаменателе уравнения для количества тепла, передаваемого путем конвекции, называемые термическими сопротивлениями, сильно разнятся друг от друга. [c.113] Вернуться к основной статье