Расчет котлов и котельных установок

ПОЛУРАДИАЦИОННЫЕ И КОНВЕКТИВНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА

В тепловом расчете отдельных поверхностей учиты­ваются: сочетание радиационной и конвективной теплоотдачи от продуктов сгорания, характер омывания ими труб, наличие на трубах внутренних. и внешних отложений, теплофизические свойства и характеристики рабочего тела (теплопроводность, температуропроводность, вязкость, температура, давление), кон­структивные особенности поверхностей нагрева (шахматное, кори­дорное расположение труб, их диаметр, оребрение и т. д.), наличие очистки от загрязнений.'

Тепловой расчет ведется на 1 кг сжигаемого топлива. Количе­ство теплоты, переданной газами поверхности нагрева конвек­цией, кДж/кг,

<3б. г — ф (I' — /" + Дап/п), (98)

Где ф —коэффициент сохранения теплоты, Ф =11/(11 + 9s)> /', I" и /п—энтальпия газа соответственно до поверхности и после нее и присосанного воздуха, кДж/кг; Аап = присос воздуха в газовом тракте.

Величину /„ для всех поверхностей нагрева, кроме воздухо­подогревателей, определяют при температуре t — 30 °С.

Для воздухоподогревателей /п рассчитывают по средней тем­пературе

<п = 0,5 (*",„ + <;„),

Где fin и tl„ —температура воздуха соответственно на входе в ступень воздухоподогревателя и выходе из нее, °С.

При расчете ширм обычно принимают Дап =0. В газоплотных котлах по всему газовому тракту вплоть до воздухоподогрева­теля Дап = 0.

Для поверхностей нагрева, расположенных на выходе из топки (ширмы, фестоны, котельные пучки, первые по ходу газов конвективные перегреватели), необходимо учитывать излучение, 198

Проникающее из топки Q„. „ В этом случае теплота, воспринятая поверхно­стью, Q6 = Q6.r + (?л.

Для ширм, фестонов и пучков, расположен­ных на выходе из топки,

Qn = Сл. BI Сл ВЫХ'

Где Qn ві и (2л ВЫ1 — те­плота излучения, соответ­ственно, воспринятая пло­скостью выходного сече­ния топки и переданная из рассчитываемой по­верхности нагрева на сле­дующую за ней по ходу

Величина

Qn вх = Ргі<2л#лок/Ял = NQA/VOI>cp^ct), (100)

Где р — коэффициент, учитывающий взаимный теплообмен между топкой и поверхностью выходного окна (см. рис. 115); 1] —коэф­фициент распределения тепловой нагрузки по высоте топки, принимаемый по рис. 120 при hr/HT = 1; Qn —теплота, передан­ная излучением в топке [см. уравнение (65)1, кДж/кг, Ялок и Нл — площади лучевоспринимающих поверхностей соответ­ственно выходного окна и экранов; г]) берется по уравнению (48).

В ширмовом перегревателе

Чя вых — ч:л вх (1 - Єф)фш/|3 + 5,67.10-%#

Л Вых Ы/Вр, (101)

Где Еф — коэффициент теплового излучения факела, определя­емый при средней температуре Т газов по уравнению (53) или (58); фщ = у^(bm/Si)2 + 1 —bm/Sx — угловой коэффициент с вход­ного на выходное сечение ширм (bm — глубина ширмы по ходу газов; Si — поперечный шаг, м); р — коэффициент, определя­емый по рис. 116; #лвых—площадь лучевоспринимающей по­верхности нагрева, находящейся за ширмами, м2; |п — коэффи­циент, зависящий от вида сжигаемого топлива (для угля, мазута £„ = 0,5, сланцев £п = 0,2, газа 1П = 0,7).

Фестоны, котельные пучки, располагаемые непосредственно на выходе из топки, воспринимают теплоту излучения

Сл = Сдвх*ф, (102)

Где Хф —угловой коэффициент трубного пучка (рис. 127). При пяти рядах труб и более теплота, переданная из топки пучку, воспринимается им полностью.

Для фестона, расположенного после ширм, при числе рядов труб, равном двум или более, хф определяется по рис. 127, а для

/

Однорядного фестона находятся по рис. 115 (*ф = xt). Воспри­нятая при этом теплота

Qn = Qn вых*ф>

Где Олвых определяется по уравнению (101).

Для первой по ходу газов конвективной поверхности перегре­вателя, расположенной за ширмой и фестоном,

Qn = Qn вх Qn вых (1 При наличии перед перегревателем только фестона

Qn = Qn вх (1 - *ф). Теплота Q, воспринятая обогреваемой средой, в общем случае

Qt = Qe. гг + = Di (С — Q/Bp, (103)

Где Dt — расход пара (воды) через рассчитываемую і-ю поверх­ность, кг/с; і] и і'і — энтальпия рабочего тела соответственно на выходе и входе в поверхность, кДж/кг, Вр — расчетный расход топлива, кг/с.

Для воздухоподогревателей

Q = (Рвп + О. бДо» + рРц) (С - /вп), (104)

Где Рвп — отношение количества воздуха на выходе к теорети­чески необходимому; Дап —присос воздуха в воздухоподогрева­теле; РрЦ —доля рециркулирующего воздуха в воздухоподогрева­теле; 7вп и /вп — энтальпия теоретически необходимого для сгорания воздуха при температуре соответственно на выходе из воздухоподогревателя и входе в него, кДж/кг.

Количество теплоты, воспринятое поверхностью, может быть найдено по уравнению

QT = k МН/Вр, (105)

Где k — коэффициент теплопередачи, отнесенный к расчетной поверхности нагрева, Вт/(м2 К); At —температурный напор, °С.

Теплопередачу в котлах рассчитывают по уравнению для мно­гослойной плоской стенки

Где ах и а, — коэффициенты теплоотдачи соответственно от грею­щей среды к стенке и от стенки к обогреваемой среде, Вт/(м2 ■ К); бз, 6М и 6ВН —толщина соответственно слоя загрязнений (зола, сажа) на наружной стороне трубы, стенки трубы и внутренних отложений в трубе (накипь), м; А*,, Хвн и V — теплопроводность соответственно наружных, внутренних отложений и металла трубы, Вт/(м2-К).

Порядок отдельных величин, входящих в уравнения (106),' различен.

Так, если одна или обе теплообменивающиеся среды пред­ставляют собой газы или воздух, то термическое сопротивление по газовой и воздушной сторонам (1/ах и 1/а2) будет значительно больше термического сопротивления металлической стенки Поэтому в расчете обычно полагают 6М/А, М « 0. При нормальных условиях эксплуатации оборудования толщина внутренних отло­жений 6ВН не должна достигать величин, дающих заметное по­вышение термического сопротивления 8ВН/А, ВН слоя внутренних отложений во избежание перегрева металла труб, В связи с этим бвіАвн » 0. В экономайзере, а также перегревателе котлов СКД интенсивность теплоотдачи по газовой стороне значительно меньше, чем по рабочему телу: aj < а2. Поэтому расчет указан­ных поверхностей нагрева ведут при условии 1/а2 « 0.

Величина 63/Я3 = є представляет собой термическое сопро­тивление слоя наружных отложений и носит название коэффи­циента загрязнения. Величина е зависит от вида топлива, ско­рости газа, диаметра, геометрии и способа компоновки труб в поверхности нагрева, фракционного состава золы. Оценка влияния загрязнения на теплообмен довольно сложна и про­водится по экспериментальным (опытным) данным. Учитывается это в расчетах либо с помощью величины е, либо введением коэффи­циента тепловой эффективности поверхности представляющего собой отношение коэффициентов теплопередачи загрязненных и чистых труб. Коэффициенты^ тепловой эффективности коридор­ных фестонов, перегревателей, экономайзеров для различных топлив (ат < 1,03) приведены ниже.

М............................................................ . ................................................... 0,6—0,7

АШ и тощий уголь....................................................................................... 0,6

К и Б, промышленные продукты. ......................................................... 0,65

Подмосковный Б.......................................................................................... 0,7

Канско-ачинский уголь, Т.......................................................................... 0,6

Сланцы северо-западных месторождений.............................................. 0,5

І

Формулы для расчета коэффициентов теплопередачи k отдель­ных поверхностей нагрева котла приведены в табл. 24. і

Коэффициент загрязнения

Е = СйСфРе0 + Ае.

Значение е для ширм, исходный коэффициент загрязнения е0 и поправка Cd на влияние диаметра приведены на рис. 128. Зна­чение Ае приводится ниже. Для экономайзеров и других поверх­ностей нагрева при температуре газов О < 400 °С Ае =0 для всех топлив, для АШ без очистки поверхностей дробью Ае =0,0017. Пря Ф > 400 °С для экономайзеров и переходных зон Ае = 0,0017, для АШ без очистки Ае = 0,0043, для канско-ачинских углей Ае =0,0026. Для пароперегревателей Ае =0,0026, для АШ без очистки Ае = 0,0043, для канско-ачинских углей Ае = 0,0034.

Для расчета ширм при сжигании газа е = 0, а мазута е = = 0,005.

24. Формулы для определения коэффициента теплопередачи к,

Вт/ (м2- К)

Формулы для определения к

Гладкотрубные испари­тельные конвективные экономайзеры, вынос­ные переходные зоны и перегреватели СКД Пароперегреватели вы­сокого и среднего давле­ния

Гладкотрубные поверх­ности высокого давления

Испарительные пучки, фестоны, выносные пере­ходные зоны и экономай­зеры, перегреватели сверх критического дав­ления

Ширмы высокого давле­ния

Ширмы сверхкритиче­ского давления

ТВП РВП

1 + еах

1 + (в + 1/оц) <4 . ахаа

<[5]I + а»

1 + 0 + <WQ)(e+ І/а*) «І (ПІ)

«і

1 + (1 + Qmn/Q) (112) " аг -+- а»

(114)

1/о^дср + 1/а2 хв

Остановимся вначале на расчете змеевиковых поверхностей нагрева и

/

Воздухоподогревателей. Последовательность расчета рассмотрена ниже (рис. 134).

1. Предварительно принимают температуру нагреваемой среды: при известной величине t' задают г, и наоборот. Затем по термодинамическим таблицам (для перегревателя, экономай­зера, переходной зоны) находят энтальпию і" или і'.

Для воздухоподогревателя энтальпию воздуха определяют по уравнению (17). Рассчитывают среднюю температуру t рабо­чего тела.

2. По уравнению (103) для перегревателя, переходной зоны и экономайзера, а по выражению (104) для воздухоподогревателя рассчитывают величину Q6. г.

3. По формуле (98) определяют энтальпию газов I" за поверх­ностью нагрева или /' перед ней, и по уравнению (17) находят соответствующую ей температуру или О'); рассчитывают среднюю температуру § газов.

4. По температурам Ф и t получают теплопроводность X, вяз­кость v и число Прандтля Рг, которые необходимы для расчета коэффициентов теплоотдачи ак и ал. Для газа и воздуха значе­ния Я,, v и Рг берут по данным табл. 27, а для пара —из литера­турных источников. Необходимо помнить, что для перегревателей котлов СКД, а также экономайзеров и испарительных поверх­ностей нагрева (фестонов, переходных зон) независимо от давле­ния рабочего тела в них 1/ocj 1/аъ и в расчетах принимают 1/oj « 0, т. е. X, v и Рг по рабочему телу не определяют.

5. По уравнению (95) рассчитывают скорость газа, а по выражениям (97) и (96) — скорости нагреваемой среды w или wB.

6. По формулам табл. 26 находят коэффициенты теплоотдачи ак, ал и а2, а по табл. 24—коэффициенты теплопередачи k. Величину (Q6. г + фл) 5р/Я при определении температуры Т3 загрязнения для перегревателей сначала задают, а затем уточняют.

7. Определяют температурный напор А/.

8. По уравнению (105) рассчитывают теплоту Qt, воспринятую поверхностью по условиям теплопередачи.

9. Сравнивают теплоту QT с ранее найденной величиной Qg. r. При (QT —(Q6. r)/Q6. г <0,02 расчет считают законченным. При невыполнении указанного условия расчет повторяют, принимая новое значение f (или Ґ).

В ширмах теплота излучения Qл. вх, переданная из топки, воспринимается лишь частично, причем величина <2Л. вых зависит от температуры газов Фш за ширмой [см. уравнения (100) и (101) ]. Более целесообразно задаться температурой газов Ф'ш за ширмой, а затем после определения Гш рассчитать Qe. г и Q„_ ВЬ1Х и из уравнения (103) найти энтальпию Ґ и соответствующую ей тем­пературу t". Дальнейший расчет проводится по п. 4—9.

Обычно при расчете ширм учитывают теплоту, воспринимаемую дополнительными поверхностями экранов Яд. э и потолочных перегревателей Яд, „, расположенных в области ширм. В первом приближении можно принять, что распределение теплоты. между ширмой и дополнительными поверхностями определяется из условия

В этом случае

Qm « [Q*. » - Q-. ... + ф (/ш - /ш)] N,

Площадь Яш поверхности ширм находят па уравнению (85) или (86), а дополнительных поверхностей

Яд. п «

Можно провести более точный расчет, учитывающий различие температурных напоров А і в ширмах и дополнительных поверх­ностях.

Как и для змеевиковых поверхностей нагрева расчет счи­тается законченным, если выполняется условие

(Qx - Qfi. p)/Qt = {Qt - Ntф [/ш - /шіі/Qt < 0,02. (129)

Конструкторский расчет располагаемых в соединительном газоходе поверхностей проводится при известном размере вход­ного окна (из расчета топки). При сжигании газа и мазута ввиду отсутствия золы (Др = 0) нижняя часть газохода может быть выполнена горизонтально. Для твердых топлив с целью обеспе­чения ссыпания частиц золы угол наклона нижнего ската не должен быть меньше 45°. В конце газохода допускается горизон­тальный участок длиной до 0,8—1 м. Ширина газохода равна ширине аТ топки по фронту. Протяженность его по ходу газов зависит от числа размещаемых в нем поверхностей, вида компо­новки котла, способа расположения горелок. Так, фронтальная и боковая, а при одновихревой схеме и тангенциальная компо­новки горелок не лимитируют протяженности соединительного газохода. В то же время встречная или встречно-смещенная компоновки горелок на фронтальной и задней стенках топки требуют определенного расстояния между радиационной и кон­вективной шахтами по условиям размещения, ремонта и обслужи-! вания как самих горелок, так и пыле - и воздухопроводов. Не­сколько проще решаются вопросы при выполнении воздухо­подогревателя выносным (см. рис. 70).

При расчете размеров соединительного газохода необходимо помнить, что температура в его начале и конце (начале конвек­тивной шахты) ограничена (см. табл. 15), скорость wr газа и шаги Sj и 52 труб должны быть оптимальными, а компоновка труб может быть только коридорной.

При температуре газа выше 800 °С схема движения сред в кон­вективных перегревателях прямоточная. Размещение вторичного перегревателя в соединительном газоходе допускается при тем­пературе газа перед ним меньше или равной 850 °С. Обычно тепловосприятием отдельных ступеней перегревателя Ді — і" — t" задаются, исходя из условия снижения тепловой разверки среды по отдельным змеевикам. Так, тепловосприятие выходной сту­пени перегревателей котлов СКД, как правило, не превышает 120—165 кДж/кг. Тепловосприятие ширмы должно быть таким, чтобы температура газов в них снижалась до значений ОІ, реко - 212 мендуемых в табл. 13. Приращением энтальпии пара в остальных ступенях задаются (160—210 кДж/кг); меньшие значения берут для котлов СКД.

Так как при конструкторском расчете температура д' газов и Ґ рабочего тела перед поверхностью известны, а тепловоспри­ятие Лі = Ґ — і' предварительно задается, то фактически изве­стна энтальпия і" среды и энтальпия газов ft" за поверхностью (находится из условия Q6. г = Q). Так

DM <рВр

Температуру ft" определяют по уравнению (17). Зная t', t", ft' и Г, рассчитывают средние значения tuft.

Приняв величины d и 5Ь по рекомендуемой скорости о)г газа находят среднюю высоту Лг газохода в пределах поверхности (см. рис. 125):

H = Др^г (273 + 0) г 273aTfts (1 — d/Sx) »г '

Число труб г в одном змеевике определяют исходя из реко­мендуемых массовых скоростей pw среды:

Х _ Dkt Si 0,785d2BIfpw От '

Число г должно быть целым. Для этого подбирают в рекомен­дуемых пределах величин ptw, 5л и dBH.

После определения 2 по табл. 14 принимают продольный шаг 5а. /

Дальнейший порядок, расчета следующий (рис. 135).

1. По данным табл. 27 при средней температуре газов на­ходят значения X, v, Рг.

2. Предварительно принимают поправку на число ходов Сг = 1.

3. По уравнению (124) определяют величину С„ а по рис. 131 находят значение Сф.

4. По формуле табл. 26 рассчитывают значение а„.

5. Для перегревателей котлов СКД, экономайзеров, переход­ных зон теплоотдачу от стенки к пару не рассчитывают, так как 1/а2 да 0. В других случаях порядок определения а2 такой:

При средней температуре і и давлении р рабочего тела на­ходят X, v, Рг;

По уравнению (97) определяют скорость w движения рабочего тела в трубах;

Принимают поправку С{ = 1, определяют С* (см. рнс. 131) и Си

Находят величину а2 по уравнению (119).

6. Определяют коэффициент е загрязнений (для газа в = = 0,03, для мазута е = 0,05).

7. Ориентировочно принимают qx = = (60-f-80) ■ Ю3 кДж/(м2-ч), затем уточняют по формуле qx = 5Р (<?б, г + Qtt)/H.

8. По уравнению (124) рассчитывают температуру Т3 загрязнения.

9. По формуле (122) определяют коэффи­циент ал теплоотдачи излучением, а по ура­внению (115) — коэффициент аг теплоотдачи от газов к стенке.

10. При принятом по табл. 24 коэффици­енте тепловой эффективности поверхности находят коэффициент k теплопередачи.

11. По уравнениям (125) и (127) оп­ределяют величины А/дрг и А/, а по фор­муле (105) находят площадь Д поверхности.

При полученной величине Я тепловое напряжение не должно отличаться от принятого более чем на 1200 кДж/(м2-ч). В случае выполнения этого условия переходят к проектированию поверх­ности.

Зная Я, hr и г определяют число петель змеевика

Za = H/(2ndhrz). (130)

Эту величину округляют до целого числа. Естественно, что округление будет приводить к погрешности тем большей, чем меньше получается по расчету величина z„. Устранить погреш­ность можно двумя путями:

Изменить тепловосприятие At поверхности и повторить расчет, добиваясь приближения величины zn к целому числу;

Провести поверочный расчет поверхности после округления га и определить истинные значения і" и Ф".

По числу петель zn в змеевике, количеству z труб в змеевике, принятом продольном шаге S2 определяют глубину пакета по ходу газов

/ = 2z„ (z — 1) S2 + (2zn — 1) dr6, (131)

Где dr6 = (3,8-M) d — допускаемый диаметр гиба труб, м.

Глубина пакета по условиям ремонта и обслуживания / < < 1,2-М,5 м (меньшие значения получаются у котлов СКД). Если I больше рекомендуемого значения, то необходимо уменьшить приращение энтальпии А і рабочей среды, число труб в змеевике (увеличить pay), диаметр труб d и увеличить скорость газов (уменьшить S^. Для перегревателей с У < 10,84-13,8 МПа при малозольных топливах можно использовать лирообразные гибы труб (рис. 136).

В опускном газоходе методика расчета змеевиковых поверх­ностей такая же, как и в соединительном. Особенности расчета при этом следующие:

Компоновка труб может быть как шахматной, так и коридор­ной, что зависит от температур газов (см. табл. 15);

Ориентация змеевиков к фронту котла (перпендикулярно или параллельно) принимается в зависимости от зольности и абра­зивных свойств минеральной части топлива;

Движение нагреваемой среды, за исключением выходного пакета вторичного перегревателя, организуется по схеме противо­тока;

Глубина Ьт опускного газохода, радиационной шахты остается неизменной, ширина ат.

Для получения меньшей неравномерности скоростей газов при повороте потока целесообразно, чтобы Ьт = (0,9-^1,1) h"r.

Глубину газохода рассчитывают по формуле (81) с заменой h0 на Ьг. За температуру принимают среднее значение в первой по ходу газов поверхности, располагаемой в опускном газоходе.

Поддерживать скорость wr газа на уровне, обеспечивающем достаточную интенсивность теплоотдачи, можно варьированием (в допускаемых пределах) поперечным шагом труб SJd (см. табл. 14). Скорость газов (вследствие снижения их температуры) по ходу поддерживается уменьшением шага

Для интенсификации теплопередачи экономайзерные поверх­ности целесообразно выполнять из оребренных труб.

Приращение энтальпий в перегревателях высокого давления, располагаемых в опускном газоходе, то же, что в соединительном. Для промежуточного перегревателя с паро-паровым теплообмен­ником приращение энтальпии в пакете, расположенном после ППТО, около 50 % общего тепловосприятия перегревателя низ­кого давления. Для экономайзеров энтальпия рабочего тела на выходе і" берется по справочным данным.

При расположении змеевиков перпендикулярно фронту, котла число труб в них

TOC o "1-3" h z г==------- ^і-ііА-, (132)

А число петель змеевика

ZB = H/(2bTndz). (133)

При расположении труб параллельно фронту котла

2 =--------- (134)

И

В уравнениях (131)—(134) Dj — расход среды через рассчитыва­емую поверхность нагрева, кг/с.

Конструкторский расчет ТВП ведут исходя из допускаемых значений скорости wT газа. Температуры газа (#', Фуг) и воздуха 216

(<гв, fin) заданы или их принима­ют. Размеры шахты (ат и Ьг) за­даны на основании расчетов топки, перегревателей и экономайзера.

Принимают диаметр труб (d, dBH), число потоков (zn) и число ступеней подогрева воздуха. Рас­чет каждой ступени проводят отдельно. При двухступенчатом подогреве температура, fB„i воз­духа на выходе из первой ступени находится по уравнению (31).

Для выбранных значений dBH и wr по выражению (93) опре­деляют число zTp труб. Прини­мая Si, получают число - z в первом ряду и число Z. труб по ходу воздуха:

Zi = b2/Si,

Г2 — гтр/(г12п^з)і

Где Ьъ — ширина газохода (см. рис. 68).

Величина zx должна быть кратна числу кубов (секций) ТВП, a z2 — целое число. При этом должно выполняться условие

S2 (z2 — 1) za + (zn — 1) b = 62,

Где b = 0,5ч-0,6 м — ширина перепускного воздуховода при многопоточной (z„ 2) подаче воздуха.

Выполнение условий по zu z2 и 62 достигается вырьированием в допускаемых пределах величин S2 и доР.

Принимают два-три значения скорости а>„ воздуха: wB — = (0,44-0,6) wr. По уравнению (94) находят высоту хода воздухо­подогревателя

BpV»Pcp(273 + /)

По направлению движения воздуха

WBbi (1 — d/Si) гц273

Число ходов ориентировочно принимают: второй ступени zx = 1). Находят площадь Я грева [см. уравнение (88)).

По формулам табл. 26 и 24 рассчитывают оъ а2 и k, а по урав­нениям (125) и (127) —температурные напоры Аіпрт и At.

Определяют значение QT, строят (рис. 137) зависимости Сб. г (шв). hz (wB) и QT (wB, zx) и находят истинные значения Шв и Zx.

По условиям транспортировки и эксплуатации hx с 3,5 м. При невыполнении этого условия целесообразно увеличить число
потоков воздуха. Расстояние между ходами по высоте принимают равным 0,5—0,6 м.

Для унификации кубов оптимальным для двухступенчатого ТВП является вариант, когда высоты ходов первой и второй сту­пени равны между собой. Достигается это варьированием в до­пускаемых пределах величин wr, tTB, tBnі и tBп.

На котле обычно устанавливают типовые воздухоподогрева­тели (см. табл. 16). Тогда при принятых значениях t'B„ и Ьух про­водится проверочный расчет отдельно для холодной и горячей чавтей воздухоподогревателя. Проверяются скорости газов и воздуха, температура горячего воздуха на выходе из РВП (см. табл. 17 или при двухступенчатой схеме подогрева t"Bn)- Порядок расчета такой же, как на схеме рис. 134.

При конструкторском расчете РВП с диаметром ротора Dp, отличном от значений, приведенных в табл. 16—18, порядок расчета следующий.

Сначала определяется диаметр ротора РВП.

1. Принимают общее число секторов РВП: гс = 18 или zD = = 24 и число воздухоподогревателей 2рВп-

2. Для холодной и горячей частей выбирают толщину 8Л листов и степень интенсифицирования набивки (kn, С, А).

3. Выбирают скорость wT газа и определяют площадь FT для их прохода.

4. Принимают долю хг сечения для прохода газов и из урав­нения (90) находят диаметр Dv ротора. Коэффициент kv при этом выбирают, а затем уточняют по формуле (89).

5. Определяют площадь для прохода воздуха и находят ско­рость воздуха. Сравнивают wB с рекомендуемыми значениями. Корректировку проводят изменением Хв, Wr И Dp.

Затем рассчитывают высоту горячей и холодной части РВП.

Расчет проводят отдельно для горячей и холодной частей воздухоподогревателя. Присосы воздуха распределяют между ними поровну.

На выходе из горячей части (входе в холодную) температура fly газов должна быть такой, чтобы отсутствовала низкотемператур­ная коррозия поверхностей. Достигается это при температуре стенки

T - *гаА + *в«2'г ^ , ст ~ зд+ад ^

Где ccj и а2 — средние коэффициенты теплоотдачи; и t'T — соот­ветственно температура газа на выходе из топки и воздуха на входе в горячую часть РВП; tv — температура точки росы, опре­деляемая по уравнению (32).

Из выражения (98) следует, что при расчете нужно предвари­тельно задаться величиной t'r. В качестве первого приближения можно принять

— Фг.

При конструкторском расчете ширмы высота входного окна ширмы (см. рис. 125) h0 = (0,7-~1,1) Ьт. Меньшие значения бе­рутся для газа, мазута и котлов с Т-образной компоновкой.

Число ширм рассчитывают в зависимости от шага Si (см. табл. 14),

Гш = (aT/Si — 1) к3,

Где к3 см. уравнение (83); ат — ширина топки по фронту.

На основании принимаемых значений d, dBB и рдо число труб в ширме

2 = Рщкг тр 0,785<ідНршгш'

Їде Dm — расход пара через ширмы, кг/с; к2 — число парал­лельно последовательных потоков по ширине газохода (обычно Къ = 1 или кг = 2).

Глубину ширмы по ходу газов при выбранном продольном шаге (см. табл. 14) определяют в соответствии с принятой кон­структивной схемой (см. рис. 55): рассчитывают по уравнению (87). Поверхность Нш находят по уравнениям (85) или (86).-

Дальнейший расчет аналогичен поверочному, так как известны все геометрические характеристики и параметры по газам /ш) и пару (Ґ, V) на входе.

При расчете может оказаться, что температура газов за ширмой будет превышать значение, рекомендуемое табл. 13. Устранить это можно следующим образом:

Увеличением числа труб в ширме при уменьшении в допускае­мых пределах массовой скорости ра>;

Увеличением числа потоков до двух (к2 = 2), если до этого расчет велся при к2 = 1;

Переходом на многопетлевую схему ширмы или установкой двух ступеней ширм;

Увеличением высоты ширмы; снижением температуры в конце топки.