Проектирование и оптимизация установок по снабжению энергоносителями

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Саратовский государственный технический университет
имени Гагарина Ю.А.»
Кафедра «Промышленная теплотехника»
Система утилизации теплоты огнетехнической установки
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине:
«Проектирование и оптимизация установок по снабжению энергоносителями»
КФБН. 160 000. 488







                                               Выполнил:
                                               студент группы б1ТПЭН-41
                                               Шаля А.В.
                                               Проверил:
                                               Доц. КафПТ Долотовская Н.В.



Саратов 2017 г.
Реферат
    Пояснительная записка 45 с., 6 рис., 9 табл., 21 источников.
    
    НАГРЕВАТЕЛЬНАЯ МЕТОДИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, КЕРАМИЧЕСКИЙ ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР, МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ТЕПЛОУТИЛИЗАТОР, БАЙПАСНАЯ ЛИНИЯ, ДЫМОВАЯ ТРУБА, ТЕПЛОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ.
    
    Предмет конструирование– нагревательная методическая двухзонная печь.
    Задача – сбережение энергии в нагревательной методической двухзонной печи.
    Итогом сделанной работы стал проект по сбережению энергии в нагревательной методической двухзонной печи.
    В проекте был выполнен расчет нагревательной методической двухзонной печи, производительностью 72 кг/с, с керамическим теплоутилизатором площадь поверхности которого составила 204 м2. В качестве сберегающего устройства был установлен петлевой металлический теплоутилизатор с площадью поверхности  56 м2 . Выполнены теплотехнологические расчеты, утверждающие работоспособность и надежность работы рассчитанной установки. Расход топлива до реконструирования был 0,06 м3/с, после реконструирования 0,048 м3/с.



















Введение
    Нынешняя ситуация в Российской федерации не даёт компаниям безмерно применять энерго ресурсы. Стоимость на энерго ресурсы значительно влияет на себестоимости издаваемой продукции. А это в свою очередность воздействует на спрос, который возникает у потребителей.
    Задачей является приобретение наибольшей выработки продукции, соответственной заявленному качеству, при малых издержек на технологический процесс. Такая задача решается путем внедрения энергосберегающих мероприятий, капитальные издержки на которые не важны, а результат достигается в короткие сроки. 
    Разумное внедрение топливно-энергетических ресурсов является одним из главных принципов функционирования современной промышленности и производства. Энергосберегающие мероприятия направлены на  цели преображения исходного горючего в окончательные энергоносители конкретно у технологического покупателя, нужно обратить внимание на неравнозначность энергосберегающих решений в зависимости от стадии преображения энергоносителей. Наибольший результат ожидается при внедрении мероприятий сообразно экономии энергоресурсов на окончательной стадии преображения, которое имеется у технологического покупателя. При этом огромный практический смысл получают вопросы полезного применения энергетического потенциала отходящих от промышленных  установок потоков отходов и продуктов. [10] В качестве теплотехнологического оснащения в проекте является методическая нагревательная двухзонная печь, в которой рабочем видом энергии является теплота и рабочее место которого ограждено от находящейся вокруг среды. Обширное использование методической печи вызвано тем, что эти печи обеспечивают довольно высшую продуктивность при низком удельной трате горючего, а это в свою очередь обеспечивает высочайший коэффициент применения тепла в рабочей зоне. Двухзонный режим работы методической печи предусматривает нагрев сплава в 1 и 2, однако исключает выдержку. Правильная эксплотация установки гарантирует её надежность. 






Содержание
Реферат………………………………………………………………………… …...3
Введение……………………………………………………………………………..4
Основная часть……………………………………………………………................6
      1  Обоснование темы работы и описание технологической схемы………….6
1.1 Обзор литературных источников и патентный поиск …………….…..7
1.2 Предварительное технико-экономическое обоснование ……………..8
2 Теплотехнологические  расчеты основного оборудования….…………….9
2.1 Расчет нагревательной методической двухзонной печи………………9
2.2 Выбор основных размеров рабочей камеры печи…………………….10
2.3 Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи……….11
2.4 Расчет времени нагрева заготовок……………………………………..14
2.5 Тепловой баланс………………………….……………………………..16
3  Расчет керамического воздухоподогревателя………………………….…19
4 Выбор и расчет теплоутилизатора………………………………………....23
4.1 Область применения…………………………………………………….23
4.2 Расчет металлического воздухоподогревателя………………………..23
5 КИП и автоматика…………………………………………………………...32
6 Ожидаемые технико-экономические показатели………………………….34
6.1 Определение капитальных затрат на строительство установки……...34
6.2 Определение издержек на производство продукции …………………36
6.3 Расчет интегральных показателей……………………………………...41
Заключение……………………………………………………………………..…...43
Список используемых источников………………………………………………..44














Основная часть.
1 Обоснование темы работы и описание технологической схемы.

      Основной агрегат установки это методическая нагревательная печь, ктораяя предназначена для нагрева заготовок. Это осуществляется методом сжигания горючего топлива. Нагретые изделия направляются под пресс, где происходит их деформация для предстоящего применения. 
      Главной проблемой данной установки является малоэффективное внедрение теплоты уходящих газов, из за выброса уходящих газов с температурой 450 0С чрез дымовую трубу в атмосферу. По реконструкции аппарат представляла собой печь нагревательную методическую двухзонную, и керамический теплоутилизатор, который используя теплоту уходящих газов для нагрева воздуха от 200С по 546,30С, при этом газы охлаждались от 9500С по 4500С. Это технологическое решением позволило увеличеть энергетическую эффективность установки путём внедрения воздухоподогревателя: петлевой теплоутелизатор специализирован для остывания газов до 220,60С и обогрева воздуха от 200С до 3000С, после чего воздух подогревается в керамическом тепоутилизаторео 8180С. 
      Нагретый воздух посылается на горение в печь с целью интенсификации процесса сжигания горючего. Для печи употребляются диффузионные горелки. После воздухоподогревателя дымовые газы направляются в дымовую трубу и выбрасываются по ней в  атмосферу. Рисунок 1 - Принципиальная технологическая схема:
 П – Печь методическая нагревательная, КВ – Керамический воздухоподогреватель, ПВ – Петлевой воздухоподогреватель, ДТ – Дымовая труба, Ш – Шибер с электроприводом, ПВК Предохранительный взрывной клапан, ДС – Дымосос, В – Вентилятор, Т – Топливо, А1 – Холодный воздух, А2 – Подогреваемый воздух, А3 – Горячий воздух, Г – Дымовые газы.
    Так же, были рассмотрены два возможных варианта утилизации отходящих газов в металлический рекуператор: трубчатый и петлевой рекуператор. Расчеты показали оценку с экономической и теплотехнической точки зрения и выбран один из предложенных теплоутилизаторов.
    
1.1  Обзор литературных источников и патентный поиск 
    Для описания энергосберегающей установки были применены последующие  [4, 5, 6, 7, 8]. При работе с разделом КИП и автоматика был применены источники [9, 10] по ним был осуществлен выбор объекта автоматизации, а так же устанавливаемые контрольно-измерительные приборы. При расчете экономической части бы применен источник [11].
      Отчет о патентном поиске
      В ходе проделанной работы был проведен патентный поиск по изобретениям нагревательных печей [1,2,3]. Было найдено большое количество изобретений с 1997 – 2012 год. Патентный поиск осуществлялся  в патентном отделе университета.
    Установка [1]  представляет собой нагревательную печь, предназначенную для нагрева заготовок, пригодных в металлургической индустрии. Данный аппарат создан для горячей прокатки сплава, включающий в себя толкатель, подводящий рольганг, стол подачи сплава, глиссажные трубы, подину с нишей и склизом и отводящий рольганг, отличающаяся тем, что ниша обеспечена железным каркасом, а меж каркасом и нишей проложен слой огнеупорного материала. Главная задача это – уменьшение затрат расхода сплава на создание проката за счет убавления отходов сплава при нагреве.
    Установку [2] используются с целью обогрева воздуха и направление его на горение с целью убавления расхода горючего. Открытие относится к области металлургии, в частности к рекуператорам печей нагрева металлопродукции, к примеру проволоки, и может быть применено на металлургических и машиностроительных заводах.
    Нагревательная печь [3], содержащая нагревательную секцию с каркасом из теплоизолирующих панелей, с электронагревательными веществами, размещенными внутри верхней части секции вместе с каркасом из теплоизолирующих панелей для снабжения циркуляции воздуха, и вентилятором, расположенным в верхней части секции, отличающаяся тем, что печь выполнена из N ? 2 нагревательных секций, объединенных меж собой в продольном направлении с образованием общего внутреннего места печи, при этом одна из 2-ух последних секций, расположенных на противоположных концах печи, обеспечена торцевой теплоизолирующей дверцей, а иная – обеспечена торцевой теплоизолирующей дверцей либо закрыта плотно теплоизолирующей панелью, каждая из секций обеспечена своим пультом управления, электрически связанным с вентилятором и электронагревательными веществами собственной секции, в каждой из секций электронагревательные составляющие обхватывают рабочую зону с четырех сторон - сверху, исподнизу и с боков замкнутой в конце ленты.  
    
               Предварительное технико-экономическое обоснование.

    Необходимо обосновать выбор металлического рекупетора для нагревательной методической печи. Для этого составим сметы капитальные затрат на установку трубчатого и петлевого рекуператора. Так же выявим издержки на установоки и срок окупаемости, который определяется по формуле приведенной ниже:
    ;                                                                                                   (2.1)
    где  К2, К1 – кап. затраты на установку петлевого и трубчатого рекуператора соответственно, тыс. руб.;
    И2,И1 – издержки на эксплуатацию печи с петлевым и трубчатым рекуператора соответственно тыс. руб.
    Срок окупаемости находим по формуле:
    
    Таким образом, можно сделать вывод, что срок окупаемости петлевого рекуператора будет меньше и составит . Поэтому установка петлевого рекуператора более экономична и целесообразна , поэтому все последующие расчеты будут проводится для него.
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    


    
    
1 Теплотехнологические расчеты основного оборудования
1.2 Расчет нагревательной методической двухзонной печи
    Процесс горения топлива [12]
    Теплота сгорания топлива .
    Теоретическое количество воздуха = 9,31 м3/м3.
    Действительный расход воздуха =10,3 м3/м3.
    Количество продуктов горения:
    – 0,986 м3/м3;
    –  2,10 м3/м3;
    – 8,09 м3/м3;
    – = м3/м3.
    Суммарное количество продуктов сгорания =11,41 м3/м3.
    Состав дымовых газов:
    – СО2=8,69%;
    – N2=72,1%;
    – Н2О=18,00%;
    – О2 =1,71%.
    Плотность газов, образовавшихся при сгорании 1 кг топлива,   определяется по формуле:
                                                                (2.1)
    
    Плотность топлива определяется по формуле:
    
    Т а б л и ц а 1 - Материальный баланс горения топлива
Приход
Расход
1. Топливо

1. Продукты сгорания топлива

2. Воздух







Невязка баланса =0,005%

    
    

    Энтальпия топлива определяется по формуле:
    = кДж/м3;                                                                     (2.2)
    где  - теплоёмкость топлива определяется по формуле:
    
    Энтальпия воздуха определяется по формуле:
     = кДж/м3                                                         (2.3)
    Определим калориметрическую и действительную температуру горения [18].
    Зададимся калориметрической температурой горения 0С.
    Значение калориметрической температуры определяется по формуле:
                                     (2.4)
    0С
    Погрешность составила менее 30 0С.
    
    Действительная температура горения определяется по формуле:
    0С;                                                                       (2.5)
    где  - пирометрический коэффициент принимаем 0,7 [18].

1.3 Выбор основных размеров рабочей камеры печи

    Для методической прокатной печи с однорядным расположением заготовок( Сталь 35)  зазор между стенками принимаем ?=0,2м; сечение  заготовки a=0,35 м (рисунок 3.1). При длине заготовки lз=7 м, ширина печи определяется по формуле:
                                                                            (2.6)
    
    а
    
    
    lз
    Рисунок 2 – Заготовка для методической нагревательной печи
    Число заготовок определяется по формуле:
    ;                                                                                      (2.7)
    где  площадь, занятая металлом определяется по формуле:
    ;                                                                           (2.8)
    где напряженность пода .
    Площадь пода, занятой одной заготовкой определяется по формуле:
                                                                                     (2.9)
    Длина ряда при однорядном расположении заготовок определяется по формуле:
                                                                                     (2.10)
    Проверим соотношение:
    
    
    Высота нагреваемой печи определяется по формуле:
    ;                                                                             (2.11)
    
    где  эффективная температура определяется по формуле:
                                                (2.12)
    0С
    Так как 10000С<<15000С, то А=0,56
    Температура отходящих газов определяется по формуле:
    0С
    
    Калориметрическая температура определяется по формуле:
    
    
    2.3  Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи
    
    Так как температура уходящих газов больше 9000С, то 86 – 96 процентов всего тепла направляется на поверхность нагреваемого тела излучением. Тепло, передаваемое на поверхность нагрева конвекцией примерно учитывается увеличением ?л на 10%.[5]
    Известно, что наибольшим излучением обладают только трехатомные газы и газы большей атомности. значит, степень черноты продуктов сгорания в рабочем пространстве будет складываться из ?CO2+SO2  и  ?H2O,а так же из степени черноты твердых частиц пыли сажистого углерода, находящегося в продуктах горения   ?тч. Значение ?тч определяется только экспериментально.  Степень черноты CO2 (?CO2) и SO2 (? SO2) можно определить по номограммам приложений, в зависимости от температуры отходящих газов (для печей с изменяемой температурой по длине рабочего пространства степень черноты, так же как и значение приведенного коэффициента излучения находятся для каждого участка по средней температуре на этом  участке) и произведения парциального давления данной составляющей газа (P CO2 и PH2O) на эффективную толщину слоя Sэф.[5]
    Парциональное давление газов  (CO2  и H2O) определяется по формуле:
    P CO2=СO2/100=8,74/100=0,0868
    PH2O= H2O/100=18,01/100=0,18;
    где CO2  и H2O - процентное содержание CO2  и H2O в продуктах горения,%.
    Эффективная толщина газового слоя определяется по формуле:
    ;                                                       (2.13)
    где объем рабочего пространства печи за вычетом части объема, занимаемого металлом, определяется по формуле:
    ?газ=L.B.H=16,2.7,4.3,5=416м3                                                                     (2.14)
    Поверхность стен и свода печи определяется по формуле:
                                       (2.15)
    Поверхность пода печи определяется по формуле:
                                                                                (2.16)
                                                                     (2.17)
                                                                          (2.18)
    где  Fм - поверхность металла, равная активной площади пода,м.
    Коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле:
                                                                                  (2.19)
    Знaчeниe ? зaвиcит oт тeмпeрaтуры газов и поверхности нагрева (металла). Пoэтoму c цeлью пoвышeния тoчнocти расчета весь период нагрева разбиваем нa нecкoлькo интeрвaлoв пo тeмпeрaтурe поверхности металла. Затем находим cрeднee знaчeниe кoэффициeнтa тeплooтдaчи.
    По номограммам приложений 3 и 4 [16] в зависимости от температуры газа степени черноты ?CO2=0,097 и ? H2O=0,16
    Суммарная степень черноты продуктов горения определяется по формуле:
    ? г= ?CO2+ ? ? H2O=0,097+1.0,16=0,257;                                                         (2.20)
    где ?=1 – угловой коэффициент излучения с поверхности кладки на металл.
    
    Приведенный коэффициент излучения в зависимости от температуры газов определяется по формуле:
    ;                                                 (2.21)
    
     Вт/м2К
    где С0=5,66 – коэффициент излучения абсолютного черного тела, Вт/м2К,
    ? м = 0,8-0,86 степень черноты металла (при нагреве стали),
    ? г - степень черноты продуктов горения,
    ? – угловой коэффициент излучения с поверхности кладки металла.
    Рассчитаем среднее значение коэффициента теплоотдачи по интервалам:
а). 20 – 400  0С
б). 400 – 850 0С
    Температуры определяются по формулам:
    
    
    
    
    tд
    
    
    
tух                                                                                                       
    
    
    
    


    Рисунок 3 - Изменение температуры газов по длине печи
    
    Коэффициент теплоотдачи при нагреве металла от 20 до 400 0С определяется по формуле:
     Вт/м2К
    Коэффициент теплоотдачи при нагреве металла от 400 до 850 0С определяется по формуле:
     Вт/м2К
    
     Вт/м2К
    Средние значения коэффициентов теплоотдачи определяется по формуле:
     Вт/м2К
     Вт/м2К
    
2.4  Расчет времени нагрева заготовок
    
    Метод расчета нагрева зависит от формы заготовки и ее тепловой массивности, которые определяет критерий Bi.
    Значение критерия Bi  для первого периода нагрева определяется по формуле:
    ;                                                                      (2.22)
    где ? -  коэффициент теплоотдачи соответствующего периода нагрева, Вт/м2К;
    S=0,1 м – расчетная толщина изделий, равная толщине заготовок b для одностороннего нагрева цилиндрических заготовок,
    ? – коэффициент теплопроводности заготовок, Вт/м2К.
    Значение коэффициента теплопроводности, а так же значения необходимые в дальнейших расчетах коэффициенты температуропроводности, теплоемкости берутся из приложения 5 [16].
    Для продолжительности нагрева «массивных» изделий Bi>0,5 ведется с использованием номограмм Д.В.Будрина, приведенных в приложениях 8 и 9 [16].
    Безразмерная температура поверхности заготовок определяется по формуле:
                             (2.23)
    По найденным  и Bi определяем F0=0,42.
    По значениям Bi и F0 находят температуру центра заготовки по приложению 9: =0,51.
Конечную температуру центра заготовок определяется по формуле:
    0С                       (2.24)
    
    Средняя температура металла в конце интервала определяется по формуле:
    0С                                              (2.25)
    Время нагрева заготовки определяется по формуле:
                                                                          (2.26)
    Значение критерия Bi  для второго периода нагрева определяется по формуле:
                                                                             (2.27)
    Для продолжительности нагрева «массивных» изделий Bi>0,5 ведется с использованием номограмм Д.В.Будрина, приведенных в приложениях 8 и 9 [16].
    По найденным  и Bi определяем F0=0,21.
    По значениям Bi и F0 находят температуру центра заготовки по приложению 9: =0,61.
Температура  центра заготовок определяется по формуле:
    0С
    Перепад температур по поверхности и центру заготовки определяется по формуле:
    0С                                                             (2.28)
    Средняя температура металла в конце интервала определяется по формуле:
    0С                                         (2.29)
    Время нагрева заготовки определяется по формуле:
    
    Время нагрева металла определяется по формуле:
                                                       (2.30)
    По приложению 10 [31] определим коэффициент, учитывающий расположение заготовок с зазорами.
    Общее время определяется по формуле:
                                                      (2.31)
    После расчета времени нагрева заготовок уточняем принятые размеры рабочего пространства печи.
    Количество заготовок, одновременно находящихся на поду определяется по формуле:
    ;                                                                      (2.32)
    где  вес одного изделия (цилиндр)
    Длина печи определяется по формуле:
    
    Действительная площадь поверхности определяется по формуле:
    
    Выгрузка заготовок- торцовая, что позволяет экономить место по сравнению с боковой выгрузкой.
    Пoлучeннoe знaчeниe плoщaди aктивнoгo пoдa отличается от первоначально принятой не бoлee чeм нa 16% этo означает, что принятые размеры пода и рacчeт нaгрeвa в цeлoм являются правильными. После определения главных размеров пeчи принимaeм трeбуeмую тoлщину клaдки и осуществляем выбор огнеупорных и тeплoизoляциoнных мaтeриaлoв для выпoлнeния клaдки печи. Внутренний слой кладки печи будeт выпoлнeн из шaмoтa тoлщинoй 200мм с коэффициентом теплопроводности ?=1,53 Вт/м20, наружный слой  - из теплоизоляционного кирпича толщиной 200мм с коэффициентом теплопроводности   ?=0,61 Вт/м20[21].
    
2.5 Тепловой баланс

    Химическое тепло топлива определяется по формуле:
     кВт                                                                         (2.33)
    Физическое тепло топлива определяется по формуле:
     кВт, т.к. отсутствует предварительный подогрев топлива.
    Физическое тепло воздуха (без подогрева воздуха) определяется по формуле:
     кВт                                                 (2.34)
    Тепло экзотермических реакций определяется по формуле:
     кВт;                                                           (2.35)
    где =1%  угар металла в печи.
    Расход тепла [17]
    Расход тепла на нагрев металла находится по формуле:
    кВт;                                   (2.36)
    где - теплоёмкость металла при средней температуре,  кДж/м3 0С (приложение 6)[16].
    Тепло, уносимое уходящими продуктами горения, определяется по формуле:
    =кВт;                                             (2.37)
    где   - теплоёмкость продуктов сгорания определяется по формуле:
                                                      (2.38)
     кДж/м3 0С
    Потери теплоты от химического недожога топлива
    При coздaниe прoeктa пeчeй, нeдoжoг топлива не учитывают во внимание, тaк кaк прaвильнo cпрoeктирoвaнныe тoпливo – сжигающие устройства должны обеспечивать cгoрaниe тoпливa [18].
    Потери теплоты через кладку за счет теплопроводности
    Коэффициент теплоотдачи от кладки к окружающей среде при =520С определяется по формуле:
     Вт/(м2 0С)                                        (2.39)
    Температура кладки определяется по формуле:
                                                              (2.40)
    Коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к кладке находится по формуле:
                                                                            (2.41)
     Вт/(м2 К)
    Внутренняя и наружная площади поверхности соответствующего слоя кладки находится по формуле:
                                                 (2.42)
     (2.43)
    Теплота, теряемая через кладку печи находится по формуле:
                                                                          (2.44)
    
    Потери теплоты через открытые окна и щели
    Поверхность открытых окон определяется по формуле:
                                    (2.45)
             (2.46)
    Неучтенные потери теплоты
    Принимаем 20% от всех статей расхода, за исключением Qполез и  Qотх.
    Прирaвнивaя cумму cтaтeй прихoдa тeплa к сумме статей расхода, получим урaвнeниe тeплoвoгo бaлaнca, в кoтoрoм неизвестен расход топлива:
                               (2.47)
    Отсюда расход топлива до реконструирования находится по формуле:
                                                             (2.48)
    
    Т а б л и ц а 2 – Тепловой баланс нагревательной печи
Приход, кВт
%
Расход, кВт
%
Химическое тепло топлива
2089,6
78,9
Расход тепла на нагрев металла
929,6
36,2
Физическое тепло топлива
0
0
Тепло, уносимое уходящими газами
461,0
17,6
Физическое тепло воздуха
439,0
16,5
Потери тепла через кладку
42,8
1,62
Тепло экзотермических реакций
114,0
4,4
Потери тепла через открытые окна и щели
9,92
0,42



Неучтенные потери
1178,6
45,3
Всего 2644,7
100
Всего 2641,8
100
Невязка 0,32%

    После реконструbhjdfybz расход топлива находится по формуле:
    
    
    Термический КПД, характеризующий эффективность тепловой работы нагрева:
                                                    (2.49)
    
    
    
    
          3 Расчет керамического рекуператора
Керамический рекуператор ставим после печи, для того, что бы сами газы охлаждались, а воздух поступающий из металлического рекуператора подогревался и направляется в печь на горение.
    
    Температура воздуха за керамическим рекуператором находится по формуле:
                                                     (3.1)
    
    
    Объемная средняя теплоемкость воздуха Ссрв=1,34 кДж/(м30С) при средней температуре воздуха, которая определяется по формуле:
    0,52.(818+300)=5600С;
    где t?в =300?С – температура воздуха на входе в воздухоподогреватель,
    t?в=818?С – температура воздуха на выходе в воздухоподогревателя.
    Количество тепла, воспринятое воздухом в воздухоподогревателе, определяется по формуле[18]:
                             (3.2)
    Количество тепла, вносимое в воздухоподогреватель газами, определяется по формуле:
    ;                                         (3.3)
    где теплоемкость дымовых газов определяется по формуле:
 
 Количество тепла, уносимое из рекуператора газами определяется по формуле:
    Q?д=Qд- Qв=1120,4-490=628,4 кВт                                                              (3.4)
    Определим средний температурный напор в воздухоподогревателе.
    
    
    
    
    
    


    Принимаем схему движения теплоносителей в теплоутелезаторе – противоток.
    t
      9500С
    
    
     818 0С                                                 4500С

         3000С
                                                                             F
    Рисунок 4 - Средний температурный напор в рекуператоре
    Средний температурный напор в воздухоподогревателе определяется по формуле:
                                                                     (3.5)
                                                                                         (3.6)
                                                                              (3.7)
0С
    Скорость теплоносителей при нормальных условиях Wод=0,3?1м/с; Wов=1?3м/с. Принимаем Wод=1м/с; Wов=2м/с.
    Общее сечение каналов для прохода теплоносителей определяется по формуле:
    ,                                                                                     (3.8)
                                                                                            (3.9)
    Действительная скорость дымовых газов определяется по формуле:
     ;                                                          (3.10)
    где средняя температура газов определяется по формуле:
    0С                                                     (3.11)
    Фактическая скорость воздуха при tвср=560?С определяется по формуле:
    м/с                                                        (3.12)
    Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху определяется по формуле:
    ?в=?н.CZ2.CS.CФ=33.1,08.1.1=36,2  Вт/(м2 0С);                                                  (3.13)
    где ?н=33 Вт/(м2 0С) - коэффициент теплоотдачи[19];
    CZ2=1; CФ=1; CS= 1,09 - поправочные коэффициенты[19].
    Коэффициент теплоотдачи излучением от дымовых газов к стенке определяется по формуле:
    ?дизл= ?н.Cг.аг=90.0,12.0,9=9,68 Вт/(м2 0С);                                                   (3.14)
    где ?н=33 Вт/(м2 0С) – коэффициент теплоотдачи[19].
    Критерий Рейнольдса находится по формуле:
    ;                                                                     (3.15)
    где ?д=113.10-6 м2/с – динамическая вязкость дымовых газов при tдср, [19].
    Режим движения дымовых газов – ламинарный 2300