《锅炉原理》备课笔记10

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1、《锅炉原理》备课笔记10第十章半辐射和对流受热面的传热计算一．对流传热计算的基本公式1．炉膛里面全是辐射传热；对流烟道内全是对流传热。2．半辐射受热面指后屏，后屏的辐射量传热占大部分，可能达到80%，这个辐射传热量来自炉膛内部。流经对流受热面的烟气传给受热面的热量即使是用辐射的方式传递的，和用对流的方式传递的热量一起统称对流传热量。3．对流放热系数公式：（10-1）4．在这些公式中，工质焓用小写字母；烟气焓用大写字母。二．工质对流吸热量因为吸热的工质不同有很多公式，具体公式自己写。1．空气预热器的吸热公式：（10-6）2．各个公式是针对1kg燃料的；空气焓是1kg

2、燃料燃烧所用那么多空气的焓。三．对流传热量1．对流传热量公式：（10-7）2．这个公式是针对1kg燃料的，这里面最不好求的是对流传热系数。§10-2传热温压1．对数平均温差公式：（10-8）2．串联混合流、平行混合流、交叉流的公式的用法见标准上的说明。先求出修正系数再求出逆流温差，两个数据相乘得到温差。§10-3传热系数一．传热系数的表达式1．通用表达式：（10-15）2．（10-15）式的简化过程：（1）分母的几个量相比，很小，所以把它忽略。（2）电站锅炉正常运行的时候没有水垢，所以把它忽略。（3）管子积灰的厚度和导热系数不好测量，用其他的参数（污染系数、热有效

3、系数、利用系数）代替。（4）在管子内是水、汽水混合物、超临界蒸汽的时候，特别大，所以特别小把它忽略。3．导热系数、传热系数和放热系数的区别：（1）描述的问题不同：导热系数是描述固体内部一部分与另一部分之间的热传导问题的。传热系数是描述管壁两侧的两种流体之间传热问题的。放热系数是描述固体表面和与它接触的流体之间热传递问题的。（2）量纲不同：传热系数和放热系数的量纲是kW/(m2℃)，而导热系数的量纲是kW/(m℃)。4．（10-21）式的推导。它是这本书中比较难的推导。提示如下：传热温差是从管子外面烟气到管子里面蒸汽的温差。把传热温差分成三个部分，第一个是从烟气到管

4、子外表面的温差；第二个是从管子外表面到管子内表面的温差；第三个是从管子内表面到蒸汽的温差。（1）温差等于热流（单位时间单位面积的热量）乘以热阻。三部分分别是：（2）（3）（4）把（10-7）式变化一下：（5）把（2）、（3）、（4）带入（5）中，得到：经过整理得到：最后得到：（10-21）一．烟气侧放热系数1．烟气侧放热系数：（10-24）式中的系数叫做利用系数。标准中的利用系数有两个：一个是烟气侧放热系数公式中的利用系数，考虑烟气冲刷的均匀性。在现代的锅炉中取1。另一个是空气预热器传热系数公式中的利用系数，考虑烟气对空气预热器冲刷的均匀性和污染情况。这样看来，利

5、用系数有时使用一次，有时使用了两次，每次都有具有不同的意义。2．（10-25）式是屏式过热器的烟气侧放热系数公式，在烟气侧放热系数公式中是一个特例，因为屏式过热器吸收炉膛辐射最多，有时达到80%以上，不能用加大计算对流吸热的方法，计算屏式过热器的总吸热，那样的误差会很大。（10-25）式实际上是用计算辐射吸热的方法计算辐射吸热；用计算对流吸热的方法计算对流吸热。二．对流放热系数1．在传热学里面计算对流传热用准则方程式，现在也用准则方程式。2．在对流传热的准则方程式中：（10-27）应用条件是常物性、强迫对流、稳定段。3．对于顺列管束（包括屏）的对流放热准则方程式：

6、（10-29）4．对于错列管束的对流放热准则方程式：（10-32）5．对于纵向冲刷管束的对流放热准则方程式：（10-36）6．上述三个式子是苏联热力计算标准上的式子，经常应用，据说误差不大。7．对于回转式空气预热器烟气侧和蒸汽侧都用（10-41）式。二．辐射放热系数1．在传热学中根本就没有辐射放热系数这个概念，因为放热系数是描述固体表面向流体放热的概念，与辐射无关。但是在实际计算中，常常是辐射和对流同时发生，要一起计算。两种传热方式的公式合不到一起。于是就人为地造出一个辐射放热系数，与对流放热系数相加，一起计算这个实际的放热过程。这个人为制造辐射放热系数的过程见P

7、204。2．辐射放热系数的计算公式是（10-45）、（10-47）。3．有效辐射层厚度的概念前面讲解过，公式也给出了。（10-50）、（10-51）、10-52）三格式子是根据（10-49）推导出来的。4．计算辐射放热系数的时候，用到的灰污壁温见（10-53）和P206的内容。5．单独计算烟气空间的辐射传热量用（10-54）。6．对流管束之间的烟气空间的辐射，可以用加大管束的辐射放热系数的方法考虑。其计算公式为：（10-55）五．污染系数、热有效系数和利用系数1．污染系数的物理意义：就是灰污层的热阻。2．热有效系数的物理意义：是灰污（实际）管子的传热系数比上清洁管

8、子的传热系