第二节对流及半辐射受热面的热力计算.ppt
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一、对流传热计算的基本公式1.基本公式烟气放热量公式为工质吸热量公式传热方程式2.校核计算的基本步骤(1)假设烟气出口温度,查得出口烟焓,计算Qdf(2)由Qdf=Qdx,计算工质进(出)口焓,查得进(出)口温度(3)由烟气、工质进出口温度计算Δt、K、F,求得Qdc;(4)校核误差3.特殊情况说明(1)后屏:二、传热系数计算通式上式中,、、、、分别为烟气至管壁、烟气侧积灰层、管壁、工质侧水垢层和管壁至工质的传热热阻。简化式:1.污染系数、热有效系数与利用系数(1)污染系数ε(燃烧固体燃料、烟气横向冲刷错列管束)定义式:计算式:(m2·℃)/kW式中各项查相关图表(2)热有效系数Ψ(固体燃料、烟气横向冲刷顺列管束;液体、气体燃料所有受热面;工业锅炉的锅炉管束)定义为灰污管壁与清洁管壁传热系数的比值。数值确定查相关图表(3)利用系数:考虑由于烟气对受热面的冲刷不完全而使吸热减少的修正系数。对于现代锅炉横向冲刷的管束,可取ξ=1;对于大多数混合冲刷的管束,可取ξ=0.95。屏式过热器的利用系数ξ是考虑烟气对屏冲刷不完全的修正系数,其值按烟气流速由图13-8查取。当烟气流速wy≥4m/s时,取ξ=0.85。管式空气预热器的ξ由表13-4查得。引入污染系数、热有效系数和利用系数后,各受热面的传热系数可分别按照以下各式计算,量纲均为kW/(m2.oc)(1)对流过热器当燃用固体燃料,管束为错列布置时当燃用固体燃料,管束为顺列布置,以及燃用气体燃料和重油(包括错列和顺列布置)时(2)省煤器、直流炉过渡区、蒸发受热面以及超临界锅炉的对流过热器当燃用固体燃料,管束为错列布置时当燃用固体燃料,管束为顺列布置以及燃用气体燃料和重油时(3)对于屏式过热器2.烟气对管壁的放热系数a1对流放热系数(1)横向冲刷顺列布置管束(13-65)式(2)横向冲刷错列布置管束(13-67)式(3)纵向冲刷(13-68)式(4)回转式空气预热器对流放热系数(13-69)式烟气辐射放热系数kW/(m2·℃)注意:1)含灰气流n=4,不含灰气流n=3.6;烟气黑度计算中辐射介质对于含灰气流为三原子气体和灰粒,不含灰气流只有三原子气体;2)受热面之前或之间有空烟室存在时,辐射系数要修正3.管壁对工质的对流放热系数a2管内纵向冲刷时(省煤器、水冷壁、过热器、再热器):用公式13-68计算管外横向冲刷时(管式空预器):若管束顺列排列,用公式13-65计算;若管束错列排列,用公式13-67计算。三、传热温差计算1.简单流动(纯顺流、纯逆流):当/<1.7时,当/>1.7时四、对流传热面积和流速的确定1.对流传热面积凝渣管束、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器,用管外壁计算面积空气预热器:管子内、外表面积的算术平均值作为传热面积。屏:按照平壁面积(由屏最外圈管子的外轮廓线围成的平面面积)的2倍,再乘上角系数x进行计算。2.对流受热面流体流速的确定烟气流速的计算:空气流速的计算:水和蒸汽流速计算:流通截面积计算:当介质横向冲刷光滑管束时,管排中心线平面上的实际流通截面积为对于管内纵向冲刷,流通截面积为管束间纵向冲刷时,流通截面积为