Тепло, затрачиваемое на нагрев воздуха за цикл

Предварительный расчет поверхности нагрева насадки.

Q_в =V_в*(i_в^// – i_в^/)* τ = 232231,443*(2160-111,3)*0,7 = 333,04*10⁶ кДж/цикл.

Среднелогарифмическая разница температур за цикл.

254,47 ⁰С

Скорость продуктов сгорания (дыма) =2,1 м/с. Тогда скорость воздуха при нормальных условиях:

6,538 м/с

Средние за период температуры воздуха и дыма.

935 ^оС

680 ^оС

Средняя температура верха насадки в дымовой и воздушный периоды

1277,5 ^оС

1010 ^оС

Средняя за цикл температура верха насадки

1143,75 ^оС

Средняя температура низа насадки в дымовом и воздушном периодах:

592,5 ^оС

350 ^оС

Средняя за цикл температура низа насадки

471,25 ^оС

Определяем значение коэффициентов теплоотдачи для верха и низа насадки. Для насадки принятого типа при значении 2240<Re>18000 величина теплоотдачи конвекцией определяется из выражения Nu=0,0346*Re^0,8

Действительную скорость дыма определяем по формуле W_д=W_до*(1+βt_д). Действительную скорость воздуха при температуре t_в и давлении воздуха р_в=0,355 Мн/м² (абсолютных) определяем по формуле

Где 0,1013-Мн/м² – давление при нормальных условиях.

Значение кинематической вязкости ν и коэффициента теплопроводности λ для продуктов сгорания выбираем по таблицам. При этом учитываем, что значение λ очень мало зависит от давления, и при давлении 0,355 Мн/м² можно использовать значения λ при давлении 0,1013 Мн/м². Кинематическая вязкость газов обратно пропорциональна давлению, того значения ν при давлении 0,1013 Мн/м² делим на отношение .

Эффективная длина луча для блочной насадки

= 0,0284 м

Для данной насадки м²/м³; ν =0,7 м³/м³; м²/м².

Расчеты сведены в таблицу 3.1

Таблица 3.1 – Определение коэффициентов теплоотдачи для верха и низа насадки.

Наименование, значение и единицы измерения размеров	Расчетная формула	Предварительный расчет	Уточненный расчет
верх	низ	верх	Низ
дым	воздух	дым	воздух	воздух	воздух
Средние за период температуры воздуха и дыма ^0С	По тексту	1277,5		592,5		1026,7	355,56
Коэффициент теплопроводности продуктов сгорания и воздуха l 10^2Вт/(мград)	По тексту	13,405	8,101	7,444	5,15	8,18	5,19
Кинематическая вязкость продуктов сгорания и воздуха g 10^6 м^2/с	Приложение [3,А]	236,5	52,6	92,079	18,12	53,19	18,28
Определяющий диаметр канала d,м	[3]	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031	0,031
Действительная скорость дыма и воздуха W м/с	По тексту	11,927	8,768	6,65	4,257	8,712	4,213
Re
Nu	По тексту	12,425	32,334	16,576	42,549	31,88	41,91
Коэффициент теплоотдачи конвекцией aк Вт/м^2*град		53,73	84,5	39,804	70,69	84,15	70,226
	[2]	0,027	-	0,045	-	-	-
	[2]	1,005	-	1,055	-	-	-
Коэффициент лучистой теплоотдачи aп Вт/м^2*град	[3]	13,56	-	5,042	-	-	-
a Вт/м^2*град		67,29	84,5	44,846	70,69	84,15	70,226

Теплоемкость и коэффициент теплопроводности кирпича l насадки рассчитываются по формулам:

С,кДж/(кг*град) l, Вт/(мград)

Динас 0,875+38,5*10^-5*t 1,58+38,4*10^-5 t

Шамот 0,869+41,9*10^-5* t 1,04+15,1*10^-5 t

Эквивалентная полутолщина кирпича определяется по формуле

мм

Таблица 3.2 – Физические величины материала и коэффициент аккумуляции тепла для верней и нижней половины регенеративной насадки

Наименование размеров	Расчетная формула	Предварительный расчет	Уточненный расчет
		верх	низ	верх	Низ
динас	шамот	динас	шамот
Средняя температура,^0С	По тексту	1143,75	471,25	1152,1	474,03
Объемная плотность,r кг/м^3	По тексту
Коэффициент теплопроводности l Вт/(мград)	По тексту	2,019	1,111	2,022	1,111
Теплоемкость С,кДж/(кг*град)	По тексту	1,315	1,066	1,318	1,067
Коэффициент температуропроводности а, м^2/час		0,0027	0,0018	0,0027	0,0018
F0S		21,704	14,59	21,68	14,58
Коэффициент аккумуляции тепла hк		0,942	0,916	0,942	0,916

Как очевидно с таблицы, значение h_к> ,т.е.кирпичи используется в тепловом отношении на всю его толщину. Соответственно к выше составленного принимаем значение коэффициента теплового гистерезиса для верха насадки x=2,3, для низа x=5,1.

Тогда суммарный коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле:

c =

для верха насадки

=58,025 кДж/(м²цикл*град)

для низа насадки

=60,454 кДж/(м²цикл*град)

В среднем для насадки в целом

59,239 кДж/(м²цикл*град)

Поверхность нагрева насадки

22093,13 м²

Объем насадки

= 579,87 м³

Площадь горизонтального сечения насадки в свету

=9,866 м²

Дата добавления: 2015-08-31