Тепловая работа пароперегревателя характеризуется следующими уравнениями.

Количество тепла Q„e ккал/кг от сжигания 1 кг топлива, требуемое для перегрева пара до заданной температуры t°ne, выразится

где і'я — теплосодержание сухого насыщенного пара в ккал/кг; осталь­ные обозначения — по формуле (73).

Влажность (1 — лг) пара, поступающего в пароперегреватель, может быть определена во время испытаний калориметром.

На основании практических данных обычно принимают 1 — л: = = 0,02-4-0,03 или х = 0,97 ч-0,98. Количество же тепла Qne ккал/кг, которое может быть передано продуктами сгорания 1 кг топлива для перегрева пара,

qne

Qne —Inn Із п - j - iqq Qp к кал'кг, (138)

где — теплосодержание газов перед пароперегревателем в ккал/кг; /э.„ — теплосодержание газов за пароперегревателем в ккал/кг;

Дапе — коэфициент, учитывающий присос воздуха в пароперегре­вателе;

qne — потеря тепла пароперегревателем в окружающую среду в процентах.

Ясно, что количество тепла, отдаваемое газами, соответствует коли­честву тепла, полученному паром для перегрева.

Определив по уравнению (137) величину Qne, можно, преобразуя формулу (138), найти теплосодержание газов за пароперегревателем:

а™

Із. п — 1п. п~~ Дяие VQ(ct)x_e Qne їоо'^а ккал/кгі (139) и температуру их

t, n = ■ (НО)

2jVc

Для определения температуры t3 n можно использовать таблицу теп­лосодержания продуктов сгорания 1 кг топлива /2 или диаграмму /— t.

Температура 4. „ в противоточном пароперегревателе должна быть выше температуры 4 пара, входящего в пароперегреватель, а в парал­лельноточном — выше, чем температура перегретого пара tne.

Противоточным называется пароперегреватель, в котором осуще­ствлено встречное направление потоков пара к газов, параллельноточ­ным — пароперегреватель, в котором движение потоков пара и газов направлено в одну сторону.

Передача тепла при противотоке происходит более интенсивно, чем при параллельном токе.

Поверхность нагрева пароперегревателя, величина которой будет достаточна для передачи всего необходимого количества тепла B-Qne от газов пару, можно определить по формуле (114), переписав ее в следующем виде:

где Кпе — расчетный коэфициент теплопередачи в пароперегревателе в ккал/мгчас°С.

Значение коэфициента теплопередачи Кпе необходимо определять по формуле (133), так как коэфициент теплоотдачи от стенки к перегре­тому пару аз значительно меньше, чем от стенки к воде.

Итак,

ккал/м2час °С.

Коэфициент теплоотдачи <хк находится по номограммам II или III в зависимости от расположения труб. Необходимые для этого скорость потока газов в пароперегревателе w м/сек определяется по формуле (121), площадь живого сечения Q м2 для прохода газов — по формуле (119) или (120), температура потока t°nom — по формуле (122) и температур­ный напор Дf — по формуле (123) или (124).

Средняя температура рабочего тела — пара в пароперегревателе бу­дет равна

Ьср = °С (143)

и средняя температура стенки

tcm-tjL±r^ + 25°c - (144>

Коэфициенты теплоотдачи лучеиспусканием а^°» и а”*0 находятся по номограммам IV и V, так же как и для конвективных поверхностей котла. Необходимые для этого парциальные давления pR0 ama и рн0 ата определяются по формулам (45) и (46), а эффективная толщина излу­чающего слоя s м — по формуле (130) или (131).

Если пароперегреватель расположен за котлом, то теплопередача лучеиспусканием будет незначительной, и ею можно пренебречь.

Коэфициент теплоотдачи от стенок к перегретому пару а2 нахо­дится по номограмме VI (см, приложение 6).

Предварительно нужно определить величину средней скорости пара:

w = —-пе • - * ~tVne - м/сек, (145)

” 2830 л 2 v

где vH — удельный объем насыщенного (влажностью 1 — лг) пара, по­ступающего в пароперегреватель, в мъ/кг vne — удельный объем перегретого пара при выходе из паропере­гревателя в м3/кг;

п — число параллельных секций пароперегревателя.

В результате всех предварительных подсчетов находится коэфициент теплопередачи Кпе и величина поверхности нагрева пароперегрева­теля Нпе м2.