Räkna ut materialtemperaturen på stålets utsida överhettare
Hej!
Jag ska försöka räkna ut vad materialtemperaturen på stålet (tillverkat av 7mm basmaterial 316LN och 3 mm påläggssvetsning Alloy 59 i tjocklek) på överhettaren blir. Temp ånga inlopp: 365 - 375°C grader och temp ånga utlopp: 415 - 435°C. Utanför tubpaketet är temperaturen ca 800 grader varm (rökgaser och sand etc.) . Överhettaren är kopplad motström.
Har börjat så här:
Temperaturer:
Inlopp: 365 - 375°C
Utlopp: 415 - 435°C
Formeln för effekt: Q[W] = Ångflöde * Cp_ånga *ΔTånga
qi = Q/Ai [W/m2] = αånga [W/m2°C] *(Tinrevägg - Tång_medeltemp) =
k/((d0-di)/2) (Tutsida - Tinrevägg)
där Tinrevägg = temperaturen på insidan av tuben
Tång_medeltemp = 398 °C
Tutsida = materialtemperaturen på utsidan av tuben, dvs den sökta temperaturen
Är ΔTånga = Tut - Tin = 425 - 370°C ? Eller är ΔTånga = Tut - Tin = 800 - 370 ? För att senare i formlerna tar vi ju aldrig hänsyn till de ca 800 grader varma rökgaserna utanför tuberna. För att det borde väl ändå påverka materialtemperaturen på tuberna?
k antar jag att jag kan räkna ut genom:
1/k = r0/(ri*αånga) + r0ln(r0/ri)/λt + r0ln(ry/r0)/λs +.....r0/(ry*α_utsida) ? där λt och λs är koefficenter för de olika materialen.
Som ett approximativt medelvärde på värmeövergångskoefficienten på rörens utsida (dvs α_utsida) kan jag än så länge använda 350 W/(m2 K) tills jag hittar något bättre, vet dock inte hur jag skulle kunna ställa upp ngn formel för att kunna hitta ett bättre värde?