锅炉原理课件第十章对流受热面传热计算(二)

辐射传热的影响（下一章：半辐射式受热面）
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第一节 对流传热计算的基本公式
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• 对流传热计算的基本任务
– 设计计算：已知对流受热面的吸热量，求该受 热面的结构尺寸。
– 校核计算：已知受热面的结构尺寸，校核该受 热面的进出口参数。
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– 管式空气预热器
K
1112
1122
(1028 )
– 回转式空气预热器
K 1 1
x11 x22
(1 02 9)
x1、x2分别为烟气、空气流通截面积份额。
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第四节 放热系数
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• 放热系数计算涉及：烟气对管壁的放热系数1和管壁对受热介质的放 热系数2。
第四节 放热系数
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由于影响因素很多，工程上是应用相似理论来进行分析得出放热系数公式， 对于锅炉各受热面，烟气、空气、蒸汽、水等介质的流动均为强迫流动。 在不考虑自然对流影响的情况下，稳定对流放热具有下列关系：
N uC Rm e Pnr (1 03)1
一、光管对流受热面的对流放热系数
1. （烟气）横向冲刷 • 顺列管束
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第十章 对流受热面传热计算
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第一节 对流传热计算的基本公式
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• 对流传热的特点
1.就对流传热本身而言
• 考虑温度的影响 • 考虑气流速度的影响
2.同时需考虑管间烟气的辐射影响 3.靠近炉膛出口的受热面，需考虑直接接受炉内
N u C R0.8 eP0.4 r
(1 0 4)9
C取决于蓄热板的型式。
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第四节 放热系数
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四、辐射放热系数
烟气和灰污壁面之间的热交换qR，应为多次吸收和反射的结 果。为简化 起见，仅考虑一次吸收的能量，但用加大壁面黑度的办法来对多次吸收进
d2
鳍片管和肋(T片 1高管时)，分别乘系 0.4和 数0.25. 烟气在管内纵向冲S刷0.9di (1057)
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第四节 放热系数
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• 灰污表面温度 对墙式受热面和对流过热器
T 2 (t 2) 7 ( 31 2 )B c( a Q H cl Q r) K ( 1 5 0 )8
h s
1 11
1 hs
hs
H
f
H
f
Ht H
(10 27)
(10 26)
f为鳍片或肋片效率；hs为鳍片管或肋片管的受热面效率。
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第三节 传热系数
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三、空气预热器传热系数
采用受热面的利用系数来综合考虑灰分的污染、气流对受热面冲刷
的不完善等的影响。
行补偿。把壁面黑度取为实测灰污壁面黑度2与绝对黑体的黑度之间的平 均值即，(2 +1)/20.9，这样，
q R 0 .910 (T 1 4 T 2 4 ) ( 1 5 0)0
• 烟气辐射放热系数（适合于含灰气流）
r T 1 q R T 2 0 .9 10 T 1 3 1 1 ( ( T T 2 2 //T T 1 1 ) ) 3 k/W m (2 C ) ( 1 5 0 )1
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第三节 传热系数
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一、管式承压受热面传热系数
K 1 1 a as s h h 1 m m s sc c 1 2 kW /m (2C )
忽略金属管壁的热阻和不计管内结垢
(1 0 1)8
K 1 ;
1112
污染 系 a as sh h 数(1 01)9
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第三节 传热系数
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– 燃用固体燃料时，错列布置的横向冲刷光管管束（可用于省煤器），
其灰层热阻用灰污系数考虑
K 1 ;
N 0 u .2R 10 .6 1 e5 P0 1 .3 r4 (1 0 3)5
• 错列管束
N 0 u .3R 40 .6 5 e P0 .3 r6 (1 0 3)6
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第四节 放热系数
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2. 纵向冲刷（蒸汽和管式空气预热器中的介质）
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第三节 传热系数
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二、扩展表面式承压受热面传热系数
外表面扩展式受热面较多地采用鳍片式和肋片式（一般用于省煤器以 强化烟气侧的传热），按烟气侧全部表面积计算传热系数。
K (
H
f
H
f
Hale Waihona Puke BaiduHt H
)1
hs1
(10 25)
或
K
1
( 1 ) 1
1112
a assh h
(10 1)9
– 其余情况下采用热有效系数（）法计算受热面的传热系数
KK0
1
1
1 2
(1022)
清洁(管 0)的传热系数 K0
1
1
1
1 2
(1020)
– 管内为水、汽水混合物或超临界压力以上的过热蒸汽，可简化为
K 1 11 (1 0 2)3 or K 1 (1 0 1)9
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第四节 放热系数
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烟气黑度 11ekaS
(1 05)3
介质的吸收减弱系数
k a k g r k asa hsh m 1 (1 0 5)4
辐射层有效厚度
S3.6 V F
m (1055)
光管管束 S0.9d(4 s1s2 1) (1056)
N 0 u .0R 2 0 .8 P 3 e 0 .4 C rL C t ( 1 3 0 )7
• 超临界水和蒸汽的放热系数[公式10-39，10-40]
二、扩张受热面的对流放热系数（用于省煤器） 三、回转式空气预热器的对流放热系数
定性尺寸：蓄热板的当量直径（表10-7）；定性温度：进出口流体均温。
• 烟气对管壁的放热系数1，一般包括烟气的对流放热系数c和管间烟气 容积的辐射放热系数r 。
1 ( c r) (1 3 0)0
– 影响对流放热系数的因素
• 气流流速 • 温度 • 管子尺寸 • 管束冲刷方式 • 管束布置方式 • 物性参数
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