Расчет теплообмена в конвективных поверхностях нагрева

Расчет теплообмена в конвективных поверхностях нагрева [c.129]

Распределение теплоты, передаваемой радиационным и конвективным поверхностям котла, определяется значением температуры продуктов сгорания на выходе из топки. Увеличение этой температуры повышает среднюю температуру в топке и интенсифицирует радиационный теплообмен. При неизменной паропроизводительности котла снижается доля теплоты, передаваемой радиационным поверхностям нагрева, увеличиваются необходимые конвективные поверхности и соответственно возрастает расход электроэнергии на тягу и дутье. Общая поверхность нагрева уменьшается вследствие интенсификации радиационного теплообмена и некоторого повышения температурного напора в конвективных поверхностях нагрева. Снижение температуры продуктов сгорания на выходе из топки приводит к обратным результатам. В общем случае оптимальная температура продуктов сгорания на выходе из топки V" определяется технико-экономическими расчетами по минимуму расчетных затрат на котел (рис. 13.2). [c.292]

В первой части книги приведены результаты исследования физических процессов, определяющих работу конвективных поверхностей нагрева теплообмена, загрязнения поверхности золовыми отложениями, золового износа труб, выпадения из дымовых газов сернокислотной росы и коррозии металла труб. Рекомендованы уточненные методы расчета этих процессов. [c.2]

Оставшееся после теплообмена в топке и в фестоне тепло продуктов сгорания распределяют между конвективными поверхностями нагрева водопарового тракта, учитываемыми тепловым балансом (14-34), и воздухоподогревателем. Для этих поверхностей нагрева выполняют конструкторский расчет. Сначала тепло распределяют между теми поверхностями нагрева, для которых заданы или известны входные и выходные параметры рабочего тела. В соответствии с 14-2 сначала определяют количество тепла, которое необходимо передать пароперегревателю Qne для достижения заданных параметров пара (D, рпе, tne) и затем воздухоподогревателю Qaa (Уг.в, /г.в)- [c.165]

На основе примеров, взятых из практики проектирования паровых котлов в ПО Красный котельщик , рассмотрено влияние различных факторов на процессы теплообмена в топке, конвективных, радиационных и радиационно-конвективных поверхностях нагрева. Приведены алгоритмы и расчеты характеристик топлива, теплового баланса, конструкторские расчеты поверхностей нагрева парового котла. В каждой главе даны задачи, снабженные ответами. [c.302]

Ввиду различия законов радиационного и конвективного теплообмена сумма радиационных и конвективных поверхностей нагрева и их стоимость не остаются постоянными при различных значениях 0 "т. Выбор температуры продуктов сгорания на выходе из топки определяется технико-экономическими расчетами. Решение этой задачи может быть сведено к вариантным расчетам стоимости парогенератора при различных значениях и определению величины при которой стоимость минимальна. Однако такой метод расчета применим лишь для газового и жидкого топлива, а также для твердого топлива с тугоплавкой золой. В этих случаях б "т 1250°С. При сжигании твердого топлива в пылевидном состоянии величину д"т выбирают из соображений надежности парогенератора, которая в значительной мере определяется предотвращением шлакования поверхностей нагрева. Температура продуктов сгорания на выходе из топки должна предотвратить вынос из топочного объема не-гранулированной золы в конвективные газоходы. [c.228]

Коэффициент теплопередачи аппарата k, входящий в формулу (11), определяют из расчета отдельных процессов, характеризующих общую интенсивность передачи тепла. Такими процессами являются конвективный теплообмен между поверхностью нагрева (охлаждения) и обтекающей ее средой и теплопроводность через разделяющую теплоносители твердую стенку. Интенсивность конвективного теплообмена определяется величиной коэффициента теплоотдачи а. [c.174]

Применительно к печам такого типа изложенные выше соображения о развитии конвективного теплообмена должны полностью учитываться. Сложность расчета конвективных печей заключается главным образом в выборе наиболее подходящей к конкретным условиям теплообмена формулы для определения коэффициента теплоотдачи конвекцией, а также в правильном определении расчетной поверхности нагрева. Расчет печей усложняется, если происходит нагрев массивных изделий, особенно если речь идет о печах для непрерывного технологического процесса. Однако то обстоятельство, что в конвективных печах внешний теплообмен совершается по закону разности первых степеней температур и что можно полагать коэффициент теплоотдачи независящим от температуры, существенно упрощает решение и позволяет преодолеть многие расчетные трудности. [c.287]

В настоящее время существуют две методики расчета конвективного теплообмена загрязненных поверхностей нагрева — путем применения коэффициента загрязнений и коэффициента использования поверхности нагрева. [c.226]

Расчеты конвективного и лучистого теплообмена в поверхностях нагрева, расположенных после топочной камеры, базируются на уравнениях тепловосприятия по тепловому балансу и теплопередачи. [c.445]

В ряде технических устройств, например в работающих при повышенных давлениях топочных камерах высоконапорных парогенераторов, в камерах горения газотурбинных установок и других огневых камерах, значительная часть теплоты передается от факела к поверхностям нагрева путем конвективного теплообмена. Так, при сжигании газа в топочных камерах высоконапорных парогенераторов доля конвективной составляющей в суммарном теплообмене может доходить при пониженных нагрузках до 40—50 %. В этих условиях при проведении расчетов необходимо учитывать как радиационную, так и конвективную составляющие теплообмена. [c.168]

Дифференциальные уравнения для процессов теплоотдачи. В ядерной энергетике приходится встречаться с разнообразными условиями протекания конвективного теплообмена. Из этого многообразия можно выделить два типа процессов теплоотдачи, которые встречаются наиболее часто и в то же время являются сравнительно простыми. Первый из них связан с определением плотности теплового потока др на поверхности нагрева, если задана температура этой поверхности tp а также условия отвода тепла путем теплоотдачи. С таким процессом теплоотдачи наиболее часто встречаются при проектировании теплообменных аппаратов, в которых тепло от более нагретой жидкости передается к менее нагретой через разделяющую их стенку. Второй тип процессов теплоотдачи связан с определением температуры tp поверхности твердого тела, если заданы плотность теплового потока др на этой поверхности и условия отвода тепла от нее. Такие процессы встречаются главным образом при расчетах охлаждения тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов. [c.237]

Коэффициенты конвективного теплообмена между газами и трубами в теплообменниках или насадкой в регенераторах определяются по формулам, приведенным в справочниках и специальных руководствах. Ряд их приведен в соответствующих разделах этой книги. Во всех случаях для повышения интенсивности конвективного теплообмена надо стремиться к наибольшей равномерности омывания всех поверхностей агрева газами, уменьшать до оптимальных размеров сечения каналов, образованных материалом в слое, через который протекает теплоноситель, увеличивать скорость потока до величин, оправдываемых технико-экономическими расчетами. Если материал не теряет качества от высокого нагрева, то направление движения газов и нагреваемого материала выбирается противотоком, так как в этом 116 [c.116]

В большинстве методов, предназначенных для расчета теплообмена в топках мощных паровых котлов, заложено предположение о том, что конвективная составляющая Qк общего теплового потока Q, воспринимаемого поверхностями нагрева, мала по сравнению с лучистой составляющей пото- [c.66]

Не менее сложным остается вопрос о правильной оценке т е м-пературы дисперсного потока в качестве расчетной для лучистого теплообмена. В [Л. 130] для псевдоожиженного слоя предлагается выбирать температуру ядра, предполагая небольшим поперечный (по каналу) градиент температур частиц. В Л. 66] применяется среднеарифметическое значение входной и выходной температур, а в [Л. 201] приближенно решается обратная задача — расчет температуры нагрева дисперсного потока при конвективно-лучистом теплообмене. В этом случае на основе теплового баланса при предположении, что газ лучепрозрачен, режим стационарен, расчетная поверхность излучения Рст. [c.271]

Для сопоставления работы названных установок необходимо располагать данными о коэффициентах теплоотдачи в конденсационных поверхностных теплообменниках. Надежных экспериментальных данных об этих коэффициентах теплоотдачи в конденсационных сребренных поверхностных теплообменниках в литературе пока нет. Можно лишь предположить, что коэффициент теплоотдачи в них должен быть выше, чем при чисто конвективном теплоиереносе, не должен заметно отличаться от коэффициентов теплообмена между газами и водой в контактном экономайзере с кольцевыми насадками, уложенными рядами. До получения достаточных по объему и надежности данных для оценки возможных коэффициентов теплоотдачи (от продуктов сгорания газа к поверхности нагрева в зоне конденсации водяных паров) предлагается условно разделить общий поток дымовых газов (т. е. фактически парогазовой смеси) на два потока сухих газов и водяных паров. Результаты расчетов для некоторых вариантов соотношения показали, что коэффициент теплоотдачи аср растет с увеличением влаго-содержания газов и снижением их температуры для обычных условий, свойственных котлам отопительно-производственных котельных, аср должна составлять порядка 100—200 ккал/ (м Х Хч-°С), что согласуется с экспериментальными данными, полученными в насадке контактных экономайзеров, а в определенной степени также с результатами опытов Т. А. Канделаки [c.249]

Для газотрубных рекуператоров в знаменатели формул (1.153) и (1.154) следует вводить множитель ri2 из табл. 1 5. Поверхности нагрева трубчатых рекуператоров без оребрения или вставок рассчитывают по формуле (1.153), коэффициент теплопередачи в которой может быть определен в соответствии с п. 3.5.4 кн. 3 настоящей серии, а также [34], если рекуператор конвективный. Для трубчатых радиационных рекуператоров существует специфика в расчете О]. Если трубы имеют оребрение или другие устройства для ин-тенсифакции теплообмена, то удобнее использовать формулу (1.154). [c.58]

Для расчета теплоотдачи в пучках плавниковых и ребристых труб применяются приведенные коэффициенты теплоотдачи, учитывающие совместный эффект конвективного теплообмена всей поверхности нагрева с потоком и передачи тепла теплопроводностью через металл ребер. Приведенные коэффициенты теплоотдачи относятся к полной поверхности нагргва оргбр нных труб. [c.131]

Теоретической предпосылкой для теплового моделированин является наличие соответствующего математического описания исследуемого явления в виде системы уравнений и условий однозначности, Согласно третьей теореме подобия М. В. Кирпичева, явление в модели будет подобно исходному явлению, если оба они подчиняются одинаковым по физическому содержанию и форме дифференциальным уравнениям и одинаковым яо физическому содержанию и форме записи уравиениям, определяющим условия однозначности. Применительно к процессам конвективного теплообмена это означает, что рассматриваемые явления протекают в геометрически подобных системах, имеют подобное распределеняе скорости и температуры во входных сечениях геометрических системах, подобное распределение полей физических параметров в потоке жидкости. Кроме того, одноименные, определяющие критерии подобия для явления-модель и явления-образец должны быть численно одинаковыми. Перечисленные условия подобия являются необходимыми и достаточными. Практически точно удается осуществить не все перечисленные требования при моделировании явлений. Геометрическое подобие модели и образца и подобное распределение скоростей во входном сечении может быть выполнено относительно просто. Подобное распределение температуры в жидкости при входе в модель выполняется также достаточно легко, если задается постоянное распределение температуры м скорости при входе в модель. Наоборот, осуществление подобного распределения температуры в жидкости у поверхности нагрева в модели и образце является весьма трудной задачей, хотя и возможно путем применения различных способов обогрева поверхности. Для расчета средств обогрева поверхности нагрева необходимо выбрать перепад между температурами поверхности нагрева и омывающей ее жидкостью в модели. При развитом турбулентном движении указанный температурный перепад непосредственно в критерий подобия не входит. Поэтому опыты можно производить и при таком значении температурного напора, которое обеспечивает необходимую точность его измерения. [c.311]

Основную роль в физическом механизме процесса теплообмена В топках паровых котлов играет теплообмен излучением. Именно условиями переноса энергии излучения определяются тепловос-приятие экранных поверхностей нагрева и температура газов на выходе из топки. Конвективная составляющая теплообмена сравнительно невелика, и в технических расчетах ею обычно пренебрегают в связи с невысокой скоростью движения газов и небольшими температурными напорами на границе между факелом и загрязненной стенкой экранных труб. Принимается, что условия теплообмена в топке в основном определяются условиями переноса энергии излучения. [c.5]

По найденному таким образом теп-ловосприятию пароперегревателя Q" , используя уравнение теплового баланса по газам (4-11), находятся энтальпия 1" и температура " газов после пароперегревателя. Далее по уравнению теплообмена (4-9) определяется или необходимая поверхность нагрева пароперегревателя, или при заданной поверхности нагрева путем последовательных приближений температура перегрева (или тепловосприятие в пароохладителе). Эта стадия расчета в современных конвективных пароперегревателях осложняется компоновкой пароперегревателя из прямоточной и противоточной частей и расположением пароохладителя в рассечку . В этих случаях каждая часть рассчитывается самостоятельно по принятому распределению тепловосприятия или промежуточной температуре перегрева, или распределению поверхностей нагрева. [c.76]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...