Заглавная страница
Избранные статьи
Случайная статья
Познавательные статьи
Новые добавления
Обратная связь

ТОП 10 на сайте

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Техника нижней прямой подачи мяча.

Франко-прусская война (причины и последствия)

Организация работы процедурного кабинета

Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний

Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Обработка изделий медицинского назначения многократного применения

Образцы текста публицистического стиля

Четыре типа изменения баланса

Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву

Мы поможем в написании ваших работ!

ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Влияние общества на человека

Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации

Практические работы по географии для 6 класса

Организация работы процедурного кабинета

Изменения в неживой природе осенью

Уборка процедурного кабинета

Сольфеджио. Все правила по сольфеджио

Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления

Главная Избранные Случайная статья Познавательные Новые добавления Обратная связь FAQ

Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания в реперных

Стр 1 из 6Следующая ⇒

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Теплогенерирующие установки»
по теме «Производственно-отопительные котельные установки
с паровыми котлами КЕ и экономайзером ВТИ»;
часть I «Теплогенератор»

Выполнил_____________________________________________

Проверил _________________________________________________Е.Н. Цой

Нижний Новгород – 2005г.

Содержание

1. Определение характеристик рабочих тел котельного агрегата.............3

2. Описание конструкции котла и принимаемой компоновки котельного агрегата. Техническая характеристика выбранного котла.......................3

3. Выбор топки котельного агрегата. Техническая характеристика топки.............................................................................................................5

4. Выбор вспомогательной поверхности нагрева.........................................6

5. Выбор характерных сечений газового и воздушного трактов котельного агрегата. Расчет коэффициента избытка воздуха................................... 7

Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания в реперных

точках газового и воздушного трактов котельного агрегата...................8

7. Тепловой баланс котельного агрегата и расход топлива........................12

8. Тепловой расчет топки...............................................................................16

8.1. Определение площади поверхностей топки..........................................16

8.2. Расчет лучевоспринимающих поверхностей топки..............................17

8.3. Расчет теплообменных характеристик топки........................................19

8.4. Определение температуры дымовых газов на выходе из топки..........20

Расчет теплообмена в конвективных поверхностях нагрева

котлоагрегата............................................................................................. 22

9.1. Расчет I кипятильного пучка......................................................................22

9.2. Расчет II кипятильного пучка....................................................................26

10. Тепловой конструктивный расчет водяного экономайзера ВТИ......... 28

11. Определение невязки теплового баланса котлоагрегата........................31

Список литературы.....................................................................................32

1. Определение характеристик рабочих тел котельного агрегата.

Роль рабочих тел, участвующих в процессе тепловых преобразований, играют топливо, воздух и вода.

В качестве источника тепла мы применяем паровой теплогенератор. Он вырабатывает насыщенный пар. Для того, чтобы пар вырабатывался мы должны сжигать топливо. Для того чтобы происходил процесс горения в топку подается окислитель (воздух). Топливо, сгорая в топке, образует горячие газы, которые движутся по газоходам котельного агрегата, отдавая тепло поверхностям нагрева. После чего газы охлаждаются и выбрасываются в окружающую среду.

В качестве теплоносителя в котельных установках обычно используются пар или вода.

Котельный агрегат представляет собой генератор, в котором химическая энергия топлива преобразуется в тепло.

В данной работе выполняется поверочный расчет теплогенератора типа КЕ-6.5-14.

Задачей расчета является определение температуры воды, пара, воздуха, дымовых газов на границах между определенными поверхностями котельного агрегата, а также расход топлива, КПД котлоагрегата, расхода и скорости дымовых газов по заданным конструкциям и размерам теплогенератора.

Также выполняется конструктивный расчет водяного чугунного экономайзера некипящего типа системы ВТИ с целью определения его конструкции и размеров.

Общей задачей курсовой работы является создание эффективной компоновки теплогенерирующего агрегата из отдельных его частей.

Краткая техническая характеристика топлива (1, табл. 1):

- располагаемый источник тепловой энергии: каменный уголь марки «ПА», класс или продукт обогащения «Р»;

- месторождение: Донецкий бассейн;

- рабочая масса топлива:

W^p = 5,0%; A^p = 20,9%; S_k^p = 1,7%; S_op^p =0,7%; C^p =66,6%; H^p = 2,6%;

N^p= 1,0%; O^p = 1,5%;

- низшая теплота сгорания Q_н^р = 6030 ккал/кг;

- приведенная влажность W^п = 0,83 · 10³ кг/ккал;

- приведенная зольность А^п = 3,47 · 10³ кг/ккал;

- температура деформации золы: t₁ = 1060⁰ С.

Выбор топки котельного агрегата

Топка с пневмомеханическими забрасывателями и цепной решеткой обратного хода.

В зависимости от марки котла КЕ - 6,5 - 14 рекомендуется топка ТЛЗМ –1.87/3.0

Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания в реперных точках газового и воздушного трактов котельного агрегата.

Тепловой расчет топки

Задача теплового расчета топочной камеры заключается в определении ее тепловосприятия, размеров необходимой лучевоспринимающей поверхности экранов и объема топки, обеспечивающих снижение температуры продуктов сгорания до заданного значения.

8.1 Определение площади поверхностей топки

Расчет топочной камеры парового котла выполняется с целью выявления экономичности и надежности ее работы

Определяем геометрические характеристики топки. Верхняя часть объема топки ограничивается потолочным перекрытием и выходным окном, перекрытым рядом труб конвективной поверхности нагрева. Нижняя часть слоевых топок ограничивается колосниковой решеткой со слоем топлива. Горизонтальная площадь, проходящая через верх колосниковой решетки, называется подом. Полная площадь поверхностей стен топки вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающих объем топочной камеры.

Передняя стенка топки:

F_ст^п = 2,4×3,22 - 2×0,62×0,78 - 2×0,28×0,34×0,5 – 0,5×3,14×1²/4 = 6,2731м²

Задняя стенка топки:

F_ст^з = 2,4×3,22 - 2×0,28×0,34 - 0,66×2,44 – 0,5×3,14×1²/4 = 5,6775м²

Боковая стенка топки (левая + правая):

F_ст^б =(2,88+0,44+0,4)×2,077×2 + 0,25×(2,88+0,44+0,4) = 16,3829м²

Под камеры догорания:

F_ст^{под к.д.} =(0,51×1,16)×2=1,1832м²

Боковые стенки камеры догорания:

F_ст^{бок. к.д.} =(1,5+0,44+0,4)×0,51×2=2,3868м²

Задняя стенка камеры догорания:

F_ст^{з. к.д.} =2,4×1,84 – 0,5×0,28×0,34 + 2×0,5×1,14×0,36 – 1,84×0,7 – 0,5×0,7×0,2-

- 0,5×3,14×1²/4 = 3,0303м²

Потолок топки и камеры догорания:

F_ст^пот. = 0,5×2×3,14×0,5×(2,077+0,51) = 4,0616м²

Полная площадь поверхность стенок топки:

F_ст^пот. = 6,2731+5,6775+16,3829+1,1832+2,3868+3,0303+4,0616=38,995 м²

Расчет I кипятильного пучка

Расчет сводится в таблицу №4.1.

Строим график и по нему определяем температуру дымовых газов на выходе из 1 кипятильного пучка

q_1кп”_(р)=466 °С

Определяем количество теплоты воспринятое первым кипятильным пучком

Q_1кп=j × (I_т’-I_1кп” +Da _I_КП ×I⁰_ХВ), ккал/кг

I”_1кп=1545 ккал/м³

Q_1кп= 0,97× (3600-1545+0,05 ×63,58)=1996,43 ккал/кг

Таблица №4.1 - Расчет I кипятильного пучка.

№	Наименование	Ед. изм.	Формула	Расчет	q_1кп”=400	q_1кп”=600
	Температура дымовых газов на входе в IКП	°С		из расчета топки
	Энтальпия дымовых газов на выходе из топки I_Т”	Ккал/кг		По I - q диаграмме
	Энтальпия дымовых газов на выходе из топки I_Т”	Ккал/кг		По I - q диаграмме
	Кол-во теплоты отданное дымовыми газами	Ккал/кг	Q_Б=j× (I_Т”-I₁_кп” + +Da_I_КП ×I⁰_ХВ)	Q_Б1=0,97(3600-1305+ +0,05∙63,58) = 2237,74 Q_Б2=0,97(3600-2080+ +0,05∙63,58)=1483,12	2237,74	1483,12
	Температур-ный напор	°С	Dt_СР =(Dt_Б – Dt_М)/ln(Dt_Б/Dt_М)	Dt_Б=1025-194,13= =830,13 Dt_М1=400-194,13=205,87 Dt_М2=600-194,13=405,87 Dt_СР1=(830,87-205,87)/ /ln(830,87/ 205,87)=447,96 Dt_СР₁=(830,87-405,87)/ /ln(830,87/405,87)=593,21	447,96	593,21
	Средняя температура дымовых газов	°С	q_1кп^СР=(q_Т”+q_1кп”)/2	q_КП1^СР=(1025+400)/2=712,5 q_КП2^СР =(1025+600)/2=812,5	712,5	812,5
	Средний объем дымовых газов в кипятильных пучках V_КП^СР	м³	(V_Т^² + V_I_КП^²) / 2	V_1КП^СР =(9,669+10,007)/ / 2 =9,838	9,838	9,838
	Определение площади живого сечения для прохода продуктов сгорания при поперечном смывании гладких труб	м²	F = a ∙b – n ∙l ∙d где а–ширина живого сечения кипятильных пучков; в - высота живого сечения кипятильных пучков; n – количество труб в кипятильном пучке; l – длина кипятильных труб; d–диаметр кипятиль-ных труб	F₁=(1,84∙0,72-0,5∙0,34∙0,28+ 0,22∙0,72∙0,5) -0,051∙6∙ ∙(1,38+ +2,2)/2=0,8087 F₂=1,68∙1,2-0,051∙13∙1,68=0,902 F₃=(3,18∙0,45-0,5∙0,34∙0,28)- -0,051∙4∙(1,62+3,6)/2=0,851 F_ср1=3/[(1/0,8087)+(1/0,902)++(1/0,851)]=0,852	0,852	0,852
	Средняя скорость дымовых газов	м/с	v_СР = В_Р×V_СР¹×(q_1кп^СР+ 273)/ /3600×F_СР×273	v_СР1 = 736,768×9,838× ∙(712,5 + 273)/3600∙ 0,852× ×273=8,53 v_СР2 = 736,768×9,838× (812,5+273)/3600× ×0,852 ×273=9,4	8,53	9,4
	Коэффициент теплоотдачи конвекцией	Ккал/ /м²ч×°С	a_К = a_Н×С_Z×С_S×С_Ф s₁ = s₁/d; s₂ = s₂/d	[1, номограмма 12] s₁=1,76; s₂ = 2,16 a_К¹=52,5×1×0,99×0,99=51,4 a_К²=56×1×0,99×0,95=52,67	51,46	52,67
	Определение температуры стенки трубы	°С	t_СТ= t_НАС+ 60	t_СТ= 194 + 60 = 254
	Определение эффективной толщины излучающего слоя газового потока	м	S = 0.9×d× [(4/p)× ∙(S₁×S₂/d²) -1]	S=0,9×0,051× [(4/p)× (0,09×0,11/0,051²)-1] = 0,177	0,177	0,177
	Средняя объемная доля трехатомных газов в КП		r_П^СР= (r _т”+r _I_кп”)/2	r_П^СР=(0,18198+0,1764)/2= =0,17899	0,17899	0,17899
	Среднее парциальное давление газов		Р_П^СР= S ×r_П^СР	Р_П^СР= 0,177× 0,17899 = 0,032	0,032	0,032
	Средняя объемная доля водяных паров		r_H₂_O^СР=(r _т”+r _I_кп”)/2	r_H₂_O^СР=(0,0517+0,0506)/2= 0,05115	0,05115	0,05115
	Определение коэффициента ослабления лучей для 3ат. газов Кг			[1, номограмма 3]	3,7	3,25
	Сила поглощения газового потока Kрs		Kрs	Kрs₁=3,7×0,032=0,1184 Kрs₂=3,25×0,032=0,104	0,1184	0,104
	Степень черноты факела а		а= 1-е^-kps		0,11	0,099
	Определение коэффициент теплопередачи лучистой	Ккал/ /м²×ч×°С	[1, номогр.19] aл = a_н ∙ а	a_Л¹=40×0,11=4,4 a_Л²=65×0,099=6,435	4,4	6,435
	Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке для конвектив-ного пучка	Ккал/ /м²×ч×°С	a = x× (a_К + a_Л) x=0,95 [1,п.7-51]	a¹=0,95× (51,46+4,4) = 53,067 a²=0,95× (52,67+6,435) = 56,15	53,067	56,15
	Определение коэффициент теплопереда-чи	Ккал/ /м²×ч×°С	К=y×a y =0,65[1, т.7-1]	К¹= 0,65×53,067 = 34,49 К²= 0,65×56,15 = 36,5	34,49	36,5
	Количество теплоты, воспринятое конвективной поверхнос-тью нагрева на процесс парообразо-вания	Ккал/кг	Q_Т=К×Н×Dt_СР/В_Р Н=Нк∙Z_I/Zк	Н=149∙13/23=84,217 Q_Т1=34,49×84,217×447,96// 736,768=1766,04 Q_Т2=36,5×84,217×593,21/ / 736,768=2474,93	1766,04	2474,93

Список литературы

1. Кузнецов Н.В., Митор В. В., Дубовский И. Е., Красина Э. С. «Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод).» Изд.2-е переработ. и доп. М. «Энергия», 1973.

2. Эстеркин Р. И. Промышленные парогенерирующие установки. – Л.: Энергия, Ленингр. отделение, 1980. – 400с.: ил.

3. Цой Е. Н., Климов Г. М. «Компановка котельного агрегата. Ч.4; Тепловой расчет топки / Методические указания по проектированию ТГУ для студентов спец.2907 «ТГВ» - Горький: ГИСИ, 1989.

4. Цой Е. Н., Климов Г. М. «Компановка котельного агрегата» ч.4; Тепловой расчет топки / Приложение. Горький;ГИСИ,1990

5. Бузников Е. Ф., Роддатис, Берзиньш Э.Я. «Производственные и отопительные котельные». Изд. 2-е, перераб. И доп. М. Энергоатомиздат, 1986.

6. Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. Справочник по котельным установкам малой производительности/ под ред. Роддатиса К. Ф. М.: Энергоатомиздат, 1989, - 488 с, ил.

7. Эстеркин Р. И. Котельные установки. (Курсовое и дипломное проектирование) – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 227 с.: ил..