Тепловий повірочний розрахунок теплогенератора

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Января 2014 в 13:31, курсовая работа

Описание работы

Паровим котлом називається комплекс агрегатів, призначених для одержання водяної пари за рахунок спалення палива.
Основними елементами котла є:
- топковий пристрой, котрий призначений для спалювання палива і перетворення його хімічної енергії у теплоту нагрітих газів;
- поверхні нагріву, розташовані у газоходах котла, в котрих циркулює вода;
- хвостові поверхні нагріву: економайзер и повітропідігрівник.

Содержание работы

Введення…………………………………………………………...........................
4
1 Загальна частина……………………………………………………………….
5
1.1 Вихідні дані………………………………………………...............................
5
1.2 Опис роботи і конструкції котла…………………………..………………....
5
2 Розрахункова частина. Тепловий розрахунок котла………………………...
11
2.1 Характеристика палива……………………………………………………….
11
2.2 Розрахунок обсягів повітря і продуктів згоряння…………………………..
11
2.3 Розрахунок ентальпій повітря і продуктів згоряння………………………..
14
2.4. Тепловий баланс теплогенератора …………………………………………
16
2.5. Розрахунок топки ……………………………………………………………
19
2.6 Розрахунок конвективної поверхні………………………………………….
23
2.7 Розрахунок економайзера…………………………………………………….
31
2.8 Перевірочний тепловий баланс теплогенератора…………………………..
33
Висновки…………………………………………………………………………..
34
Література……………………………………

Скачать архив (182.11 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Файлы: 1 файл

ДКВР-2.5-14.doc

— 791.00 Кб (Скачать файл)

2.5 Розрахунок топки

2.5.1 Конструктивні характеристики

Перевірочний тепловий розрахунок топки полягає у визначенні температури газів на виході з топки і тепловиділення для існуючої конструкції топки котла.

Для скорочення розрахунку за кресленнями теплогенератора і за конструктивними характеристиками визначаємо такі величини:

Таблиця 2.4 Конструктивні й оптичні характеристики топлення

Найменування величини	Познач.	Спосіб визначення	Розрахунок
1	2	3	4
1. Діаметр екранних труб, м	d	по кресленню	51х2,5
2. Крок екранних труб, м	S	по кресленню казана	55
3. Відстань між екранними трубами й обмуровуванням	l	0,8 d	44
4. Відносний крок екранних труб	-		1,08
5. Відносна відстань між обмуровуванням і екранними трубами	-		0,86
7. Коефіцієнт забруднення екранів	x_э		0,6
8. Коефіцієнт теплової ефективності екранів	y_э	х_э× x_э	0,275
9. Сумарна площа стін топлення, м²	F_ст	по кресленнях	36,4
10. Обсяг топкової камери, м³	V_т	по кресленнях	10,4
11. Ефективна товщина випромінюючого шару, м	S		1,03
12. Площа дзеркала горіння, м²	R_ЗГ	Технич. характеристика	2,76

2.5.2 Тепловий розрахунок топки

Метою теплового перевірочного розрахунку топлення є визначення температури газів на виході з топки J, °С и теплосприйняття в топці випромінюванням Q_л, МДж/кг.

Температура газів на виході з топки визначається по формулі:

Для визначення температури газів на виході з топки по формулі попередньо треба визначити ступінь чорності топки а_т і середню сумарну теплоємність продуктів згоряння Vс_ср, кДж/кг×К, але для їхнього визначення треба знати температуру газу на виході з топки. Таке завдання вирішується методом послідовних наближень. Цей метод полягає в тім, що спочатку приймається температура газів на виході з топки, , ступінь чорності топки а_т, середня сумарна теплоємність продуктів згоряння Vс_ср. Тепловий розрахунок топки вважається виконаним вірно, якщо прийняте і отримане в результаті розрахунку значення температури газів на виході з топки відрізняються друг від друга не більше ± 100°С. У противному випадку варто приймати нове значення температури газів на виході з топки і розрахунок її повторити.

Тепловий перевірочний розрахунок топки виконуємо у формі таблиці.

Таблиця 2.5. Розрахунок топки

Найменування величини і одиниця виміру	Познач.	Спосіб визначення	Розрахунок	Результат
1	2	3	4	5
Об'єм топкової камери, м³	V_т	конструктивна характеристика	–	10,4
Площа поверхні топки, м²	F_ст	Те ж або 6Vт ^0,667	–	36,4
Повна радіаційна поверхня топки, м²	Н_р	- // -	–	16,7
Площа дзеркала горіння	R_дз	- // -	–	2,76
Діаметр труб екрана, мм	d	- // -	–	51х2,5
Відстань між осями труб бічних екранів, мм	S_е	- // -	–	55
Відстань від осі труби до поверхні стінки, мм	l	0,8∙ d	0,8∙51	44
Відносна відстань між осями труб екрана	S_е / d	S_е / d	55/51	1,08
Ефективна товщина випромінюючого шару, м	s	3,6 ∙ V_т/ F_ст	3,6 10,4/36,4	1,03
Коефіцієнт забруднення	ξ	Приймаємо		0,6
Коефіцієнт теплової ефективності екранів	ψ_ср	З Таблиці		0,275
Топкові втрати теплоти, %	q₃	[7, по табл.4.5]		0,5
Кількість теплоти внесеної повітрям	q₄	[7, по табл.4.5]		3,5
	q₆	Из табл. 2.3	0,87 26,7	0,66
	Q_пв	a_т	1,45 207	300
Корисне тепловиділення в топці, кДж/ м³	Q_т =І_а		19800	19862
Теоретична температура горіння в топці, °С	J_а	I-J– таблиця	–	1568

Продовження табл. 2.5

1	2	3	4	5
Температура на виході з топки, °С	J¢¢_т	приймається	–	800
Ентальпія продуктів згоряння, кДж/ м³	І¢¢_т	І-J- таблиця		9443
Об¢ємна доля водяного пару	r_H₂_O	З попередніх розрахунків		0,069
Об¢ємна доля трьохатомних газів і водяного пару	r_n	-//-		0,187
Сумарна поглинальна спроможність трьохатомних газів і водяної пари м∙Па∙10⁵	p_n s	pr_п s, де р=0,1МПа	0,1 0,187 1,03	0,02
Коефіцієнт ослаблення випромінювання трьохатомними газами, м∙ МПа^-1	к_г	[7, по номограмі 5.4]		6,5
16. Коефіцієнт ослаблення променів золовими частками,	к_зл	[7, по номограмі 5.5]		0,065
17. Коефіцієнт ослаблення променів коксовими частками,	к_кокс	приймається		0,15
Коефіцієнт ослаблення променів топкового середовища, м∙ МПа^-1	к	к_г× r_n+ m_зл×к_зл+ к_кокс×	6,5 0,187 + 4,37 0,065 + 0,15	1,65
Ступінь чорності факела	а_ф			0,156
Ступінь чорності топки	а_т			0,506
Параметр	М	0,59 – 0,5х_т	0,59 – 0,5×0	0,59
Середня сумарна теплоємність продуктів згоряння	V_C_¢_ср	(Q_т – I”_т)/ (J_а – J”_т)	(19862-9443)/(1568-800)	13,57

Продовження табл. 1

1	2	3	4	5
Параметр	В_р∙ Q_т/F_т	В_р∙ Q_т/ F_ст	0,13×19862/36,4	70,9
Дійсна температура на виході з топки	J_т¢¢			870
Ентальпія продуктів згоряння, кДж/ м³	І¢¢_т	І-J- таблиця		10362
Теплосприйняття топки	Q_т₁	φ∙ (Q_т – I”_т)		9120
Корисне об’ємне тепловиділення в топці, кВт/ м³	q_v			247,5

Одержана температура газів на виході з топки не перевищує взяту заздалегідь. Розходження складає менш 100°С, тому остаточно беремо J_т¢¢= 870°С . Корисне тепловиділення в топці також не перевищує допустимої межі.

Розрахунок топки вважаємо закінченим.

2.6 Розрахунок конвективної поверхні теплогенератора

Основними рівняннями при розрахунку конвективного теплообміну є:

рівняння теплопередачі, кВт

Q_т=kHΔt_ср;

рівняння теплового балансу

, кВт

Розрахунок уважається завершеним при виконанні рівності

Q_т = Q_б

або, де H – розрахункова поверхня нагрівання газоходу, м². Для водотрубних котлів H= n p×d×l, м.

Тут n – число труб зовнішнім діаметром d (м) у газоході; l - довжина труб, що відповідає висоті газоходу, м; І^/ і І^// - ентальпія газів до і після газоходу, прийнята по І-J – діаграмі при даному α ; Δα - величина присмокту холодного повітря в газохід; B і φ - приймається з теплового балансу котла; Δ t_ср – температурний напір

Попередньо задаємося двома значеннями температури продуктів згоряння після першого газоходу і, далі виконуємо два паралельних розрахунки для прийнятих значень температур.

За кресленнями теплогенератора визначаємо конструктивні характеристики першого конвективного пучка.

Такі дії виконуємо і при розрахунку другого конвективного пучка. Розрахунок конвективної поверхні котла проводимо в табличній формі, табл. 2.7 і 2.8

Таблиця 2.7 Конструктивні і оптичні характеристики конвективної поверхні котла

Найменування величини	Позначення	Спосіб визначення	Розрахунок
1	2	3	4
1. Характер омивання труб	-	по кресленню котла	поперечний коридор
2. Розташування труб	-	по кресленню котла	коридор
3. Діаметр труб	d	по кресленню котла	0,051
4. Число труб у ряді I і II котельного пучка	z_I	по кресленню котла	9
4. Число труб у ряді I і II котельного пучка	z_II	по кресленню котла	6
5. Число рядів труб по ходу газів	z_г	по кресленню котла	15
6. Поперечні кроки, м	S₁	по кресленню котла	0,1
7. Поздовжній крок, м	S₂	по кресленню котла	0,1
8. Відносний поздовжній крок труб, м	s₂
9. Живий перетин для проходів газу в I і II котелень пучках, м2			0,243
			0,162
10. Ефективна товщина випромінюючого кулі, м	S		0,179

Таблиця 2.6 Розрахунок першого конвективного пучка

Найменування величини і одиниця виміру	Познач.	Спосіб визначення	Розрахунок	Результат
1	2	3	4	5
Поверхня нагрівання, м²	Н_I	конструктивна характеристика	-	73,6
Діаметр труб конвективного пучка, мм	d	- “ -	-	0,051
Поздовжній крок, мм	S₁	- “ -	-	0,1
Поперечний крок, мм	S₂	- “ -	-	0,1
Поперечна відносна відстань	s₁	S₁/ d	0,1/0,051	1,96
Поздовжня відносна відстань	s₂	S₂/ d	0,1/0,051	1,96
Середня площа перетину для проходу газів	f_Iкр	по конструктивних характеристиках	-	0,405
Температура на вході газів у пучок, ^оС	J¢	з розрахунку топлення	-	870
Ентальпія газу, кДж/ м³	I’	- “ -	-	44,16
Температура газів за першим газоходом, ^оС	J₁²	прийнята	-	500	300
Ентальпія газу, кДж/ м³	I²₁	по I-J– таблиці	-	5787	3532
Теплота, передана конвективному пучку, кДж/ м³	Q_б₁	φ∙ ( I' - I²+ ∆a_1к∙ )		4413	6578585
Середня розрахункова температура продуктів згоряння, ^оС	J_ср₁	(J¢ + J₁²₎/ 2		585	685
Середня швидкість продуктів згоряння, м/с	W_г₁	В_р∙ V_г∙ ( J_ср₁+273)/ (F∙ 273)		13,57	15,15

Информация о работе Тепловий повірочний розрахунок теплогенератора