X T= 0,3 Đối với các buồng đốt kiểu lớp dày, ghi xích hoặc ghi cố định T= 0,14.
TÍNH GIÀN FESTON VÀ CHÙM ỐNG SINH HƠ
Giàn festĩn và các chùm ống sinh hơi được nối trực tiếp với bao hơi và quyết định sơ đồ tổng thể của iị hơi. Việc thiết kế lại chúng, cĩ sự thay đổi diện tích các bề mật đốt hoặc thay đổi các đặc tính kết cấu lị là rất khĩ và phải chi phí đầu tư lớn. Vì vậy khi thiết kế lị hay cải tiến lị hơi, giàn festĩn và các giàn ống sinh hơi thường khơng thay đổi thiết kế, mà chỉ tiến hành tính tốn kiểm tra lại. Kết quả tính là xác định được các thơng số của khĩi trước và sau bề mặt đĩ. Nếu trước giàn festĩn hay trước các giàn ống sinh hơi ta bơ' trí bộ quá nhiệt đối lưu - bức xạ, ví dụ bộ quá nhiệt kiểu mành thì ta tính nhiệt bộ quá nhiệt đĩ trước khi tính tốn các bề mặt đốt sinh hơi.
Việc tính tốn các bề mặt sinh hơi được thực hiện bằng cách đồng thời giải hai phương trình: Phương trình truyền nhiệt từ khĩi tới bề mạt đĩ (6.1) và phương trình truyền nhiệt (6.2).
Nhiệt độ và entanpi của khĩi trước bề mặt đĩ đã biết, từ tính tốn nhiệt ở mặt bố trí trước. Nhiệt độ nưĩc trong các ống được lấy khơng đổi và bằng nhiệt độ bão hịa ở ‘áp suất trong bao hơi. Bởi vì số các biến cĩ trong các phương trình tính tốn lớn hơn số các phương trình, nên việc tịnh tốn được thực hiện bằng phương pháp lặp. Trước tiên chọn sơ bộ nhiệt độ khĩi sau bề mặt tinh tốn (&"), sau đĩ ta chính xác lại nhiệt độ đĩ trong q trình tính tốn lần sau.
Việc tính kiểm kiểm tra giàn festĩn và các giàn ống sinh hơi thực hiện theo các bước sau:
1. Theo bản vẽ và theo đặc tính kỹ thuật của lị hơi, lập sơ đồ tính tốn, bảng các kích thước kết cấu và đặc tính của các bề mặt đốt của giàn festĩn và chùm ống sinh hơi (bảng 7.1). Tên các bể mặt tính tốn và thứ tự bố trí trong bảng này phải đúng như trong sơ đồ lị hơi.
Nhận xét: Trong bảng chỉ điền vào cột ứng với các bề mặt đốt, cĩ ở lị hơi tính tốn.
Nếu chùm ống sinh hơi khơng phân chia thành hai phần, thì ở cột "các chùm ống sinh hơi" điền số liệu vào cột số I ...
Trường hợp, nếu trong chùm ống chiều dài và số lượng ống trong các dãy khác nhau nhiều thì chiều dài ống trung bình của chùm ống được xác định theo cơng thức:
1V 1 + n 2/; + -:: (7.1)
H z
Diện tích tính tốn bề mặt đốt của giàn feston và chùm ống sinh hơi xác định theo cơng thức:
H = 7ĩdHz./Cp
Khi xác định H ta chỉ tính các bề mặt cĩ bị khĩi bao phủ.
(7.2)
B ảng 7.1. Kích thước kết cấu và các đặc tính của
các bề mặt đốt của giàn feston và chùm ống bay hơi
Tên gọi Ký hiệu Đơn vị Giàn Các chùm ống bay hơi
feston I II Đường kính ngồi ống d m Số ống trong dãy ống Sơ' dãy ống Zl hàng Tổng số lượng ống trong chùm ống tính tốn Z2 ống
Chiều dài trung bình của ống z m Diện tích tính tốn của bề mặt đốt lcp m2
Bố trí đường ống kiểu so le H Bước ống:
ngang dịng khĩi S1 mm
dọc dịng khĩi s2 mm
Bước tương đối của ống: ngang / dọc
kích thước Si/d
s2/d -
tiết diện cắt ngang đường khĩi A m
B m
diện tích tiết diện lưu động của khĩi F m2
2. Ta giả thiết nhiệt độ của khĩi ở đầu ra chùm ống cần tính tốn, cĩ thể chọn nhiệt độ đĩ từ độ chênh nhiệt độ dồng khĩi A9 = 9’ ~ 9", mà giá trị gần đúng của A9 như sau:
Đối với giàn feston cĩ số lượng các hàng ống khơng lớn hơn ba: A9 = 20 + 60°C;
lớn hơn ba:
Đối với giàn feston và giàn ống sinh hơi được bố trí ngay sau giàn feston: Aơ = 80 + 200°c
Đối với các chùm ống sinh hơi phân bố trước bộ quá nhiệt, cĩ số lượng dãy ống khơng lớn hơn ba (ví dụ, đối với các lị hơi DKBp):
A3 = 60+ 120°c
lớn hơn ba:
AO = 100 + 300°c.
Đối với các chùm ống sinh hơi sau bộ quá nhiệt: Aơ = 150 + 600°C;
Đối với các chùm ống sinh hơi của lị hơi khơng cĩ bộ quá nhiệt: AO = 500 + 700°c.
Trong lần tính gần đúng đầu tiên, chọn giá trị nhỏ hơn đối với các lị hơi cĩ các bề mặt đốt phần đuơi lớn. Lưu ý rằng, ở một vài trường hợp, độ chênh nhiệt độ A0 tính được cĩ thể vượt ra khỏi giá trị nĩi trên.
3. Theo bảng 10 (bảng 2.6) hay theo đồ thị 10 hình 2.1 xác định được entanpi của khĩi sau đoạn tính tốn I", tương ứng với nhiệt độ chọn sơ bộ 0". Khi sử dụng bảng 10, I" được xác định theo phương pháp nội suy.
4. Theo cơng thức (6.1) ta tính lượng nhiệt do khĩi truyển cho bề mặt đốt đối lưu QG. 5. Sử dụng phương pháp và các biểu thức tính tốn đưa ra ở chương 6, ta xác định hệ số truyền nhiệt k và độ chênh nhiệt độ trung bình At.
6. Theo phương trình truyền nhiệt (6.2) tính được lượng nhiệt hấp thụ đối lưu trong đường khĩi QT. Nếu trong vùng đường khĩi tính tốn, ta cĩ các bề mặt đốt phụ (ví dụ các giàn ống trên tường), mà diên tích của chúng lớn hơn 5% so với diện tích chính, thì khi xác định sự hấp thụ nhiệt đối lưu tổng theo phương trình (6.2) ta cũng tính sự hấp thụ nhiệt của bề mật đốt phụ đĩ:
Qbs = kbsHbs.Atbs/(1 0 3Bp) (7.3) Hệ số truyền nhiệt và độ chênh nhiệt độ trung bình của bề mặt đốt phụ cũng lấy như đối với buồng đốt chính, tuỳ theo kết cấu của chúng.
Độ chính xác tính tốn được đánh giá theo độ lệch [%] của lượng nhiệt hấp thụ xác định theo cơng thức (6.1) và lượng nhiệt hấp thụ tính theo phương trình (6.2):
AQ= Q° ~ QĨ -,.100 (7.4)
Qg
Nếu độ lệch AQ khơng vượt quá 2% đối với các chùm ống sinh hơi và 5% đối với giàn feston, thì tính tốn coi là chính xác, cịn nhiệt độ khĩi ra khỏi chùm ống đĩ được coi là kết quả. Nếu độ sai lệch lớn, ta lấy giá trị mới của khĩi ở đầu ra bề mặt đốt đang xét và tính lặp lại để đạt được độ hội tụ cần thiết giữa Qc và QT.
Nếu trong phần tính gần đúng đầu, giá trị Qx lớn hơn QG, thì nhiệt độ khĩi ra ở lần tính thứ hai được chọn sao cho sự khác nhau giữa các nhiệt độ khĩi ở đầu vào và đầu ra chùm ống đang xét là lớn hơn so với lần gần đúng trước và ngược lại.
Đối với lần tính gần đúng gần đúng thứ hai, tốt nhất nên chọn giá trị nhiệt độ lệch với giá trị chọn ở lần tính đầu gần đúng khơng lớn hơn 50°c. Khi này, do sự thay đối hệ sơ' truyền nhiệt là nhỏ, nên khơng cần tính lại hệ số truyền nhiệt, chỉ cần tính lại các giá trị của độ chênh nhiệt độ và tiến hành lại các tính tốn theo cơng thức (6.1) và phương trình (6.2).
Nếu lần tính gần đúng thứ hai, độ lệch giữa QG và QT lớn hơn giới hạn đã chỉ ra, thì cần cho giá trị mới và lặp lại tính tốn lần nữa. Nhiệt độ cần tìm cĩ thể xác định bằng đồ thị - nội suy tuyến tính (hình 7.1) - phương pháp 3 điểm.
Nếu giá trị tính tốn của nhiệt độ sai khác với giá trị nhiệt độ ta dùng để xác định hệ số truyền nhiệt, khơng lớn hơn 50°c thì để kết thúc tính tốn, cần phải lấy nhiệt độ đĩ để chính xác lại giá trị lượng nhiệt hấp thụ và xác định nhiệt độ của mơi chất hấp thụ nhiệt, bằng cách sử dụng cơng thức (6.1). Nếu độ lệch lớn hơn, cần phải từ nhiệt độ tính được, tính lập lại kể cả phải xác định lại hệ số truyền nhiệt và độ chênh nhiệt độ.
Nhiệt độ và lượng nhiệt hấp thụ tính theo cơng thức (6.1), được coi là là các giá trị kết quả cuối cùng.
H ình 7.1. Xác định nhiệt độ các khí bằng đồ thị
Chương 8