Поверочный расчёт теплогенератора
Проект нового котлоагрегата на заданные параметры производительности и топлива. Расчет параметров воздуха, воды и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева, расхода топлива. Определение энтальпии объёма воздуха и продуктов сгорания.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 12.10.2009 |
Размер файла | 113,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
13
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Кафедра: Теплогазоснабжение и вентиляция
Дисциплина: ТГУ
Специальность: ТГВ
Курс: III Группа: ЗТГВ 41 Семестр: VI
Задание
На курсовой проект студента
_____________________
1. Тема проекта: Поверочный расчёт теплогенератора
2. Срок сдачи студентом законченного проекта:
3. Исходные данные к проекту: котлоагрегат - КАТОН 1,5,топливо - природный газ (Саратов - Нижний - Новгород), Т ух.=160°С, t1/t2=95/60°C.
4. Содержание расчётно-пояснительной записки: Задание. Реферат. Содержание. Исходные данные. Выбор коэффициента избытка воздуха. Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания. Расчёт энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчёт теплового баланса котлоагрегата. Конструктивные характеристики котлоагрегата. Расчёт теплообмена в газоходах котлоагрегата.
5. Перечень графического материала: план и разрезы котлоагрегата.
7. Дата выдачи задания: 23.01.2009 г.
Студент
Руководитель
Реферат
В курсовом проекте рассмотрены вопросы конструктивного и поверочного тепловых расчётов теплогенерирующих агрегатов.
Целью конструктивного расчёта является разработка проекта нового котлоагрегата на заданные параметры рабочего тела, производительности и топлива.
Поверочный расчёт выполнен для существующего котлоагрегата. По имеющимся конструктивным характеристикам при заданных нагрузке и топливе определены параметры воздуха, воды и продуктов сгорания на границах между поверхностями нагрева, КПД котлоагрегата и расход топлива.
В данном курсовом проекте определены энтальпии теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания топлива, энтальпии продуктов сгорания в газоходах и произведён поверочный расчёт котлоагрегата.
Страниц 20 ,таблиц 7,чертёж 1,используемых источников литературы 6.
Содержание
Введение
1. Исходные данные
2. Выбор коэффициента избытка воздуха
3. Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания
4. Расчёт энтальпии воздуха и продуктов сгорания
5. Расчёт теплового баланса котлоагрегата
6. Конструктивные характеристики котлоагрегата
7. Поверочный расчёт поверхностей нагрева
7.1 Расчёт топки
7.2 Расчёт конвективной части
Список используемой литературы
Введение
Жилищно-коммунальное хозяйство является крупнейшим потребителем и производителем тепловой энергии. Переход на рыночные отношения существенно осложнил работу предприятий энергетического хозяйства. Особенно тяжелое положение случилось в системах теплоснабжения. Огромный недоремонт оборудования котельных и обветшавших, предельно изношенных тепловых сетей снижает уровень их надёжности и устойчивости.
В системах децентрализованного теплоснабжения производится 28,5% тепла. Его вырабатывают более 60 тысяч котельных, большинство из которых имеют низкие технико-экономические показатели и около 600 тысяч автономных генераторов тепла. Автономные автоматизированные генераторы тепла нового типа работают на газовом топливе, что позволяет использовать более рациональные схемы теплоснабжения жилых домов и объектов социального назначения. Значительно сниженная протяженность наружных тепловых сетей и более высокий КПД автономных генераторов на модульной основе позволяют наращивать мощность без значительных затрат, снизить расход топлива на производство тепла и обеспечить высокую надёжность и экономичность теплоснабжения.
В настоящее время идёт работа над совершенствованием теплогенераторов с использованием современных методов водоподготовки, применением блочных горелок и микропроцессорных блоков с целью повышения КПД и уменьшения габаритных размеров и стоимости.
1. Исходные данные
Исходные данные приведены в таблице 1
Таблица 1
№ п/п |
наименование величины |
Обозначение |
Размерность |
расчётная формула |
данные |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
производительность котлоагрегата |
G |
кг/с |
по заданию |
10,39 |
|
2 |
давление рабочей среды |
P |
МПа |
по заданию |
0,5 |
|
3 |
температура рабочей среды |
Tп |
?К |
по заданию |
368 |
|
4 |
температура питательной воды |
Tпв |
?К |
по заданию |
338 |
|
5 |
процент продувки |
Рпр |
% |
по заданию |
? |
|
6 |
выбор типа топки |
? |
? |
по заданию |
катон-1,5 |
|
7 |
топливо |
|
|
|
|
|
|
а) состав газа по объёму |
CH? |
% |
по заданию |
91,9 |
|
|
|
C?H? |
% |
по заданию |
2,1 |
|
|
|
C?H? |
% |
по заданию |
1,3 |
|
|
C?H?? |
% |
по заданию |
0,4 |
||
|
|
C?H?? |
% |
по заданию |
0,1 |
|
|
N? |
% |
по заданию |
3 |
||
|
|
CO? |
% |
по заданию |
1,2 |
|
|
б) теплота сгорания |
Qсн |
кДж/мі |
по заданию |
36130 |
|
|
в) выход летучих веществ |
Vг |
% |
таблица 2 |
11,34 |
|
8 |
коэффициент избытка воздуха |
б |
? |
|
1,05 |
|
9 |
объёмы продуктов сгорания |
Vo |
% |
формула 1 |
9,67 |
|
|
VoRO? |
% |
формула 2 |
1,03 |
||
|
|
CH? |
% |
формула 3 |
7,67 |
|
|
C?H? |
% |
формула 4 |
2,15 |
||
|
|
Voг |
% |
формула 5 |
10,85 |
2. Выбор коэффициента избытка воздуха
При тепловом расчете коэффициент избытка воздуха на выходе топки принимаем на основе обобщённых данных эксплуатации агрегатов, которые приведены в таблице 2.1,2.2 и 4.1 4.5[1] и таблице 3,4[2]. Глядя на результаты последних исследований влияния коэффициента избытка воздуха в топке жаротрубных генераторов, что работают на газообразном топливе, на их энергоэкономические показатели наиболее оптимальным есть значение б в пределах 1,051,10.
В связи с тем, что жаротрубные теплогенераторы изготавливают в газоплотном исполнении, коэффициент избытка воздуха в конвективной части принимают равным его значению в топке.
Принимаем =1,05
3. Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания
Расчёт выполняется для теоретических условий горения () и для расчётных значений в зависимости от типа горелочного устройства и вида топлива.
Теоретический объём воздуха необходимый для сгорания 1м3 газа при
- для газообразного топлива м3/м3:
V?=0.04760.5СО + 0.5Н2 +1.5Н2S + (m + 0.25n)CmHn - O2 (1)
Vo=0.0476[(1+0,25*4)91,9+(2+0,25*6)2,1+(3+0,25*8)1,3+(4+0,25*10)0,4+(5+0,25*12)0,1]= 9,67 м3/м3
Где m и n - числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеродов входящих в состав топлива.
Теоретический объём трёх атомных газов:
VoRO?=0,01(CO?+CO+H?S+?mCmHn (2)
VoRO?=0,01(1,2+91,2+2*2,1+3*1,3+4*0,4+5*0,1)= 1,03 м3/м3
Теоретический объём двух атомных газов:
V?N?=0.79*V?+0.01Nр? (3)
V?N?=0,79*9,67+0,01*3=7,67 м3/м3
Теоретический объём водяных паров:
VoH?O=0,01(H?S+H?+?0,5nCmHn+0.124dg.ml)+0.0161Vo (4)
VoH?O=0,01(0,5*4*91,2+0,5*6*2,1+0,5*8*1,3+0,5*10*0,4+0,5*12*0,1+0,124*10)+0,0161*9,67=2,15 м3/м3
Dг.тл - влагосодержание топлива отнесённое к 1 м3 сухого газа (г/м3)
Суммарный объём продуктов сгорания:
Voг=VoRO?+V°N?+V°H?O (5)
Voг=1,03+7,67+2,15=10,85 м3/м3
Таблица 2. Характеристика продуктов сгорания в газоходах котлоагрегата
№ п/п |
название величины |
размерность |
формула |
данные |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
коэффициент избытка воздуха |
|
б |
1,05 |
|
2 |
действительный объём трёх атомных газов |
м3/м3 |
VRO?=V°RO? |
1,03 |
|
3 |
действительный объём двух атомных газов |
м3/м3 |
VN?=V°N?+(б-1)V° |
8,15 |
|
4 |
действительный объём водяных паров |
м3/м3 |
VH?O=V°H?O+0,0161* (б-1)V° |
2,15 |
|
5 |
суммарный объём продуктов сгорания |
м3/м3 |
Vг=VRO?+VN?+VH?O |
11,34 |
|
6 |
объёмная доля трёх атомных газов |
|
rRO?=VRO?/Vг |
0,09 |
|
7 |
объёмная доля двух атомных газов |
|
rN?=VN?/VГ |
0,72 |
|
8 |
объёмная доля водяных паров |
|
rH?O=VH?O/Vг |
0,19 |
|
9 |
суммарная доля трёх атомных газов |
|
rn=rH?O+rRO? |
0,28 |
4. Расчёт энтальпии воздуха и продуктов сгорания
Энтальпия теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания, отнесённые к 1м3 сжигаемого топлива при температуре кДж/м3:
I = Vо(сt)П (6)
I=I+I+I= V(c)+ V(c)+ V(c) (7)
Где (сt)П, (c) , (c), (c) - удельные энтальпии воздуха, трёхатомных газов, азота и водяных паров; кДж/м3
Удельную энтальпию сухих трёхатомных газов (c)считают равной удельной энтальпии двуокиси углерода (c)СО?.
Расчёт по определению энтальпий теоретического объёма воздуха и продуктов сгорания сводят в таблицу 3.
Таблица 3
?,0С |
I?в |
IоRO? |
I?N? |
I?H?O |
I?г |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
30 |
377 |
|
|
|
|
|
100 |
1276 |
175 |
997 |
324 |
1496 |
|
200 |
2572 |
369 |
1994 |
653 |
3016 |
|
300 |
3897 |
577 |
3006 |
994 |
4578 |
|
400 |
5241 |
797 |
4042 |
1344 |
6183 |
|
500 |
6614 |
1029 |
5092 |
1705 |
7826 |
|
600 |
8026 |
1262 |
6166 |
2076 |
9505 |
|
700 |
9467 |
1509 |
7255 |
2463 |
11227 |
|
800 |
10927 |
1760 |
8382 |
2866 |
13009 |
|
900 |
12387 |
2015 |
9533 |
3272 |
14820 |
|
1000 |
13886 |
2275 |
10691 |
3704 |
16669 |
|
1100 |
15424 |
2538 |
11849 |
4135 |
18522 |
|
1200 |
16961 |
2807 |
12999 |
4575 |
20381 |
|
1300 |
18673 |
3074 |
14188 |
5033 |
22295 |
|
1400 |
20075 |
3347 |
15408 |
5492 |
24247 |
|
1500 |
21651 |
3620 |
16596 |
5967 |
26183 |
|
1600 |
23237 |
3891 |
17816 |
6443 |
28150 |
|
1700 |
24813 |
4168 |
19035 |
6929 |
30132 |
|
1800 |
26389 |
4445 |
20262 |
7425 |
32132 |
|
1900 |
28014 |
4722 |
21512 |
7876 |
34110 |
|
2000 |
29629 |
5003 |
22732 |
8429 |
36164 |
|
2100 |
31321 |
5284 |
23982 |
8934 |
38200 |
|
2200 |
32868 |
5565 |
25232 |
9445 |
40242 |
Энтальпию продуктов сгорания определяют по формуле:
I=I + (” -1 )I (8)
Расчёты по определению энтальпии продуктов сгорания топлива при различных температурах газов в различных газоходах сводят в таблицу 4.
В таблице отмечены пределы изменения температур, при которых подсчитывают энтальпию на различных участках газохода.
?I - разница между двумя значениями энтальпий смежных температур.
Таблица - 4
?,0С |
I?в |
I?г |
Iг |
?I |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
30 |
377 |
|
|
|
|
100 |
1276 |
1496 |
1560 |
|
|
200 |
2572 |
3016 |
3144 |
1584 |
|
300 |
3897 |
4578 |
4773 |
1629 |
|
400 |
5241 |
6183 |
6445 |
1673 |
|
500 |
6614 |
7826 |
8157 |
1711 |
|
600 |
8026 |
9505 |
9906 |
1749 |
|
700 |
9467 |
11227 |
11700 |
1794 |
|
800 |
10927 |
13009 |
13555 |
1855 |
|
900 |
12387 |
14820 |
15440 |
1884 |
|
1000 |
13886 |
16669 |
17364 |
1924 |
|
1100 |
15424 |
18522 |
19294 |
1930 |
|
1200 |
16961 |
20381 |
21230 |
1936 |
|
1300 |
18673 |
22295 |
23229 |
1999 |
|
1400 |
20075 |
24247 |
25250 |
2022 |
|
1500 |
21651 |
26183 |
27265 |
2015 |
|
1600 |
23237 |
28150 |
29312 |
2047 |
|
1700 |
24813 |
30132 |
31373 |
2060 |
|
1800 |
26389 |
32132 |
33451 |
2079 |
|
1900 |
28014 |
34110 |
35510 |
2059 |
|
2000 |
29629 |
36164 |
37645 |
2135 |
|
2100 |
31321 |
38200 |
39766 |
2120 |
|
2200 |
32868 |
40242 |
41885 |
2119 |
5. Расчёт теплового баланса котлоагрегата
Тепловой баланс котлоагрегата выражает количественное соотношение между поступившей в котлоагрегат теплотой, называемой располагаемой теплотой топлива Q, и суммой полезно используемой теплоты Q? и теплоты потерь с уходящими газами Q?, от химической неполноты cсгорания Q?, от механической неполноты сгорания Q?, от внешнего охлаждения Q?, с физическим теплом шлаков Q?.
Общее уравнение теплового баланса, кДж/м3, имеет вид:
Q= Q?+ Q?+ Q?+ Q?+ Q?+ Q? 9)
Потерю теплоты с уходящими газами определяем по формуле:
где Iух- энтальпия уходящих газов при бух и ух , кДж/м3, находим по таблице 4.
Ioхв- энтальпия теоретически необходимого количества холодного воздуха, кДж/м3, находим по таблице 3.
Суммарная потеря теплоты в котлоагрегате подсчитывается по формуле:
?q=q2+q3+q4+q5+q6 (11)
Расход топлива подаваемого в топку, м3/с, рассчитываем по формуле:
B=(12)
Где Q1- полезно используемое тепло в котлоагрегате, кВт, находим по формуле:
Q1=G*(i1-i2) (13)
КПД котлоагрегата определяем по формуле:
з=q1=100-?q (14)
Коэффициент сохранения теплоты определяем по формуле:
Таблица 5
№ п/п |
наименование |
обозначение |
расчётная формула |
единица измере ния |
расчёт |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
располагаемая теплота |
Qрр |
Qрр=Qрн |
кДж/м3 |
36130 |
|
2 |
потеря теплоты от химического недожога |
q3 |
по таблице 4.1…4.5[1] |
% |
0,2 |
|
3 |
потеря теплоты от механического недожога |
q4 |
по таблице 4.1…4.5[1] |
% |
0 |
|
4 |
температура уходящих газов |
иух |
по заданию |
?С |
160 |
|
5 |
энтальпия уходящих газов |
Iух |
по таблице 4 |
кДж/м3 |
2393 |
|
6 |
температура воздуха в котельной |
tхв |
по выбору |
?С |
30 |
|
7 |
энтальпия воздуха в котельной |
I?хв |
по таблице 4 |
кДж/м3 |
377 |
|
8 |
потеря теплоты с уходящими газами |
q? |
формула 10 |
% |
5,53 |
|
9 |
потеря теплоты от наружного охлаждения |
q? |
по рис. 3.1[1] |
% |
0,92 |
|
10 |
сумма тепловых потерь |
?q |
формула 11 |
% |
6,65 |
|
11 |
потери с физическим теплом шлаков |
q? |
для газа 0 |
% |
0 |
|
12 |
КПД котлоагрегата |
з |
формула 14 |
% |
93,35 |
|
13 |
коэффициент сохранения теплоты |
ш |
формула 15 |
% |
0,990 |
|
14 |
производительность котлоагрегата |
G |
по заданию |
кг/с |
10,39 |
|
15 |
давление рабочего тела |
P |
по заданию |
мПа |
0,5 |
|
16 |
температура рабочего тела |
t? |
по заданию |
?С |
95 |
|
17 |
температура питательной воды |
t? |
по заданию |
?С |
60 |
|
18 |
энтальпия рабочего тела |
i? |
i=c*t? |
кДж/м3 |
397,8 |
|
19 |
энтальпия питательной воды |
i? |
i=c*t? |
кДж/м4 |
251,2 |
|
20 |
полезно используемая теплота в котлоагрегате |
Q? |
Q?=G(i?-i?) |
кВт |
1522,6 |
|
21 |
полный расход топлива |
В |
формула 12 |
мі/с |
0,0451 |
|
22 |
расчетный расход топлива |
Вр |
Вр=В |
мі/с |
0,0451 |
6. Конструктивные характеристики котлоагрегата
Для выполнения поверочного расчета необходимо сложить схему соответственной поверхности нагрева и указать на них пределы внутреннего объёма, все поверхности нагрева и их конструктивные характеристики (длинна, диаметр и шаг труб).
При определении длинны и диаметра цилиндрической топки графоаналитическим способом для конструкторского расчета:
Vт=0,785*dІ*l (16)
Определение конструктивных характеристик поверхностей нагрева ведётся в таблице 6.
Конвективные поверхности нагрева теплогенераторов децентрализованного теплоснабжения выполняются непосредственно в виде дымогарных каналов круглого или прямоугольного сечения, расположенных вертикально или горизонтально с небольшим углом наклона.
Расчетную площадь конвективной поверхности нагрева Нк, м2, принимаем такой, которая равняется площади поверхности труб с газовой стороны.
Для каналов круглого сечения она будет равна:
Нк=р*d*z*l (17)
Где z-общее число каналов; шт.
d- диаметр канала с газовой стороны; м.
тепловая нагрузка топочного объёма равна:
qv= (18)
Таблица 6
№ п/п |
наименование |
обозначение |
расчётная формула |
единица измерения |
расчёт |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
активный объём топочной камеры |
Vт |
формула 16 |
мі |
1,492 |
|
2 |
диаметр топки |
d |
по заданию |
м |
0,796 |
|
3 |
длинна топки |
l |
по заданию |
м |
3,0 |
|
4 |
тепловая нагрузка топочного объёма |
qv |
формула 18 |
кВт/мі |
1093,07 |
|
5 |
общая площадь стен топки |
Fст |
Fст=Fт+Fф |
мІ |
8,5 |
|
6 |
охлаждаемая поверхность стен |
Fт |
Fт=рdl |
мІ |
7,5 |
|
7 |
закрытая футеровкой |
Fф |
Fф=0,785dІ*2 |
мІ |
1,0 |
|
8 |
лучевоспринимающая поверхность |
Нп |
Нп=Fт+Fф |
мІ |
8,5 |
|
9 |
эквивалентный диаметр топки |
dе |
dе=3,6*Vт/Fст |
м |
0,63 |
|
10 |
геометрический параметр |
l/dе |
|
|
4,74 |
|
|
конвективный газоход |
|||||
1 |
длинна газохода |
lср |
по заданию |
м |
3,0 |
|
2 |
внутренний диаметр конвективной трубы |
dв |
по заданию |
м |
0,052 |
|
3 |
количество конвективных труб |
z |
по заданию |
шт |
104 |
|
4 |
расчётная площадь нагрева |
Нк |
Нк=рdlz |
мІ |
50,94 |
|
5 |
живое сечение для прохода продуктов горения |
Fж |
Fж=рdІ/4*z |
мІ |
0,221 |
|
6 |
отношение |
lср/dв |
|
|
57,69 |
7. Поверочный расчёт поверхностей нагрева
Поверочный расчёт теплообмена в топке заключается в определении температуры продуктов сгорания на выходе из топки.
Уравнение для расчёта теплообмена в топке:
Кт==(19)
Расчёт теплообмена в топке и конвективной части приводится в таблице 7.
Суммарный усреднённый коэффициент поглощения газов для газообразного топлива находим по формуле:
=()/(+)Р (20)
Где - Р= 0,1 МПа
Число Рейнольдса:
Re= (21)
Критерий Бугера:
Вu = (22)
Параметр при dг‹d:
у=5*-7,4*+3,5 (23)
энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки:
I"т=Qт-Кт(Qт-Iст) (24)
средний температурный напор:
?t= (25)
коэффициент теплоотдачи излучением:
биз= (26)
коэффициент теплоотдачи конвенцией:
бк=0,016* (27)
скорость продуктов сгорания в конвективной поверхности:
щк= (28)
число Рейнольдса:
Re= (29)
коэффициент теплоотдачи конвективной поверхности:
к= (30)
количество теплоты передаваемое конвективной поверхностью:
QТк= кНt/1000 (31)
количество теплоты, передаваемое в конвективной поверхности с балансом:
QБк= Вр(І- І+ І) (32)
Невязка:
Q= (33)
Таблица 7
№ п/п |
наименование |
обозначение |
расчётная формула |
единица измерения |
расчёт |
|
1 |
полезное тепловыделение в топке |
Qт |
Qт=Qрр*(100-q?-q?-q?)/(100-q?) |
кДж/мі |
36057,74 |
|
2 |
адиабатная температура горения |
иа |
табл.4 при Qт |
°С |
1929 |
|
|
|
Та |
табл.4 при Qт |
°К |
2202 |
|
3 |
кинематический коэффициент вязкости: |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
нH?O |
доп. Б при иа |
мІ/с |
786,4*106 |
|
|
двухатомных газов |
нN? |
доп. Б при иа |
мІ/с |
424,7*106 |
|
|
трёхатомных газов |
нR?O |
доп. Б при иа |
мІ/с |
273, *106 |
|
|
продуктов сгорания |
нсм |
1/ |
мІ/с |
441, *106 |
|
4 |
усреднённые коэффициенты поглощения газов |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
К |
доп. В при иа |
МПа?м-1 |
941,3 |
|
|
трёхатомных газов |
К |
доп. В при иа |
МПа?м-1 |
369,1 |
|
5 |
объёмная часть |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
rH?O |
таблица 2 |
|
0,19 |
|
|
двухатомных газов |
rN? |
таблица 2 |
|
0,72 |
|
|
трёхатомных газов |
rRO? |
таблица 2 |
|
0,09 |
|
6 |
коэффициент поглощения газов |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
|
К ? rH?O |
МПа?м-1 |
178,86 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
трёхатомных газов |
|
К ? rRO2 |
МПа?м-1 |
33,62 |
|
7 |
суммарный усреднённый коэффициент поглощения газов |
|
формула 20 |
м-1 |
2,83 |
|
8 |
суммарный объём продуктов сгорания |
Vг |
таблица 2 |
м3/м3 |
11,34 |
|
9 |
число Рейнольдса |
Re |
формула 21 |
|
697,5 |
|
10 |
критерий Бугера |
Bu |
формула 22 |
|
1,70 |
|
11 |
коэффициент тепловой эффективности поверхностей нагрева |
ж |
дополнение А |
|
0,85 |
|
12 |
параметр при dг‹de |
у |
формула 23 |
|
1,16 |
|
13 |
диаметр горелки |
dг |
по заданию |
мІ |
0,29 |
|
14 |
энтальпия стенки |
Iст |
табл. 4 при tст |
кДж/мі |
1248 |
|
15 |
температура стенки |
tст |
tст=(t?+t?)/2 |
?С |
80 |
|
16 |
коэффициент интегрального переноса |
Кт |
формула 19 |
|
0,65 |
|
17 |
теплопроизводительность |
N |
по заданию |
кВт |
1740 |
|
18 |
энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки |
I"т |
формула 24 |
кДж/мі |
13449 |
|
19 |
температура продуктов сгорания на выходе из топки |
и"т |
таблица4 при I"т |
?С |
794 |
|
20 |
тепловосприятие топки |
Qтвп |
Qтвп=Кт(Qт-I"т) |
кДж/мі |
14684 |
|
21 |
полное восприятие |
Qп |
Qп=Вр*Qтвп |
кВт |
863 |
|
22 |
степень черноты загрязнённой тепловоспринимающей поверхности |
а3 |
а3=1- е |
|
0,83 |
|
расчёт конвективной части |
||||||
1 |
температура продуктов сгорания на входе |
и'к |
и'к=и"т |
?С |
794 |
|
2 |
энтальпия продуктов сгорания на входе |
I'к |
I'к=I"т |
кДж/мі |
13449 |
|
3 |
температура продуктов сгорания на выходе |
и"к |
и"к=иух |
?С |
160 |
|
4 |
энтальпия продуктов сгорания на выходе |
I"к |
I"к=Iух |
кДж/мі |
2393 |
|
5 |
средняя температура продуктов сгорания |
иср |
иср=0,5*(и'к+ и"к) |
?С |
476,9 |
|
6 |
средняя температура воды |
tср |
tср=0,5(t?+t?) |
?С |
80 |
|
7 |
больший температурный напор |
?tб |
?tб=и'к-tср |
?С |
714 |
|
8 |
меньший температурный напор |
?tм |
?tм=и"к-tср |
?С |
80 |
|
9 |
средний температурный напор |
?t |
формула 25 |
?С |
289,6 |
|
10 |
коэффициент использования поверхности |
ж |
поворот потока на 90? |
|
0,95 |
|
11 |
толщина шара накипи на поверхности труб |
д |
для новых труб 0 |
м |
0,0005 |
|
12 |
коэффициент теплопроводности накипи |
л |
0,08-3,14 |
Вт/м?С |
0,75 |
|
13 |
объёмная доля |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
rH?O |
таблица 2 |
|
0,19 |
|
|
двухатомных газов |
rN? |
таблица 2 |
|
0,72 |
|
|
трёхатомных газов |
rRO? |
таблица 2 |
|
0,09 |
|
|
продуктов сгорания |
rn |
таблица 2 |
|
0,28 |
|
14 |
кинематический коэффициент вязкости: |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
нH?O |
доп. Б при иср |
мІ/с |
85,7*106 |
|
|
двухатомных газов |
нN? |
доп. Б при иср |
мІ/с |
81, *106 |
|
|
трёхатомных газов |
нR?O |
доп. Б при иср |
мІ/с |
50,1*106 |
|
|
продуктов сгорания |
нсм |
1/ |
мІ/с |
77,5*106 |
|
15 |
усреднённые коэффициенты поглощения газов |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
К |
доп. В при иср |
МПа?м-1 |
787,1 |
|
|
трёхатомных газов |
К |
доп. В при иср |
МПа?м-1 |
1220,6 |
|
16 |
коэффициент поглощения газов |
|
|
|
|
|
|
водяного пара |
|
К ? rH?O |
МПа?м-1 |
149,6 |
|
|
трёхатомных газов |
|
К ? rRO2 |
МПа?м-1 |
111,2 |
|
17 |
суммарный усреднённый коэффициент поглощения газов |
|
формула 20 |
м-1 |
6,4 |
|
18 |
эффективная толщина шара, которая излучает |
dе |
dе=dв |
м |
0,052 |
|
19 |
степень черноты потока продуктов сгорания |
а |
а=1- е |
|
0,28 |
|
20 |
коэффициент теплоотдачи излучением |
биз |
формула 26 |
Вт/м2 0С |
5,0 |
|
21 |
скорость продуктов сгорания на входе |
щ'к |
щ'к= |
м/с |
9,1 |
|
22 |
коэффициент теплоотдачи конвенцией |
бк |
формула 27 |
Вт/м2 0С |
27,7 |
|
23 |
скорость продуктов сгорания в конвективной поверхности |
щк |
формула 28 |
м/с |
6,4 |
|
24 |
число Рейнольдса |
Re |
формула 29 |
|
4300 |
|
25 |
коэффициент загрязнения |
ц |
для газа 0 |
|
0 |
|
26 |
расчётный коэффициент загрязнения |
ц' |
ц'=ц+д/л |
|
0,00067 |
|
27 |
коэффициент теплоотдачи конвективной поверхности |
к |
формула 30 |
Вт/м2 0С |
30,6 |
|
28 |
количество теплоты передаваемое конвективной поверхностью |
QТк |
формула 31 |
кВт |
486,3 |
|
29 |
количество теплоты передаваемое в конвективной поверхности с балансом |
QБк |
формула 32 |
кДж/мі |
499,1 |
|
30 |
невязка |
?Q |
формула 33 |
% |
2,1 |
На основании поверочного теплового расчёта поверхностей нагрева определяется расчётная невязка теплового баланса теплогенератора, (кДж/м3)
?Q=Qрр*з*Вр-(Qп+Qтк)(34)
?Q= |
36130 |
* |
0,9335 |
* |
0,0451 |
- |
( |
863 |
+ |
486,3 |
) |
= |
171,8 |
При правильном расчёте:
?Q Qрр(35)
171,8 |
< |
180,65 |
Список используемой литературы
1. Тепловой расчёт промышленных парогенераторов. Под редакцией В.И. Частухина. - Киев: Вища школа, 1980 г. -183 стр.
2. Промышленные парогенерирующие установки. Р.И. Эстеркин. -Львов.:Энергия. 1989 г.-400 стр.
3. Справочник по котельным установкам малой производительности. Под редакцией К.Ф. Родатиса. Москва: Энергия, 1989 г. -487 стр.
4. Теплогенерирующие установки. Учебник для вузов. Г.Н. Делягин. Москва: Стройиздат, 1986 г.-559 стр.
5. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Теплогенерирующие установки». «Тепловой расчёт теплогенератора». Макеевка: МакИСИ, 1990 г. -56 стр.
6. Теплогенераторы для локальных систем теплоснабжения. А.В. Лукьянов. Макеевка: ДонНАСА, 2003г. -155 стр.
Подобные документы
Описание котлоагрегата до перевода на другой вид топлива. Характеристика принятых к установке горелок. Обоснование температуры уходящих газов. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания при сжигании двух видов топлива. Тепловой баланс и расход топлива.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 13.06.2015Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
лабораторная работа [15,3 K], добавлен 22.06.2010Краткие технические характеристики современных котельных агрегатов. Охрана воздушного бассейна от вредных выбросов. Топливо, объёмы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчёт теплового баланса, определение КПД и расхода топлива, теплообмена в топке.
учебное пособие [3,3 M], добавлен 06.05.2014Описание парового котла. Состав и теплота сгорания топлива. Расчёт объемов и энтальпий воздуха, теплосодержания дымовых газов и продуктов сгорания, потерь теплоты и расхода топлива, топочной камеры, теплообмена в топке и конвективных поверхностей нагрева.
курсовая работа [1000,2 K], добавлен 19.12.2015Описание конструкции котлоагрегата, его поверочный тепловой и аэродинамический расчет. Определение объемов, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса и расхода топлива. Расчет топочной камеры, разработка тепловой схемы котельной.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.01.2016Расчет объемов и энтальпии воздуха и продуктов сгорания. Расчетный тепловой баланс и расход топлива котельного агрегата. Проверочный расчет топочной камеры. Конвективные поверхности нагрева. Расчет водяного экономайзера. Расход продуктов сгорания.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 11.04.2012Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014Принципиальное устройство котлоагрегата. Тепловой расчет котлоагрегата. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания топлива. Определение конструктивных характеристик топочной камеры. Расчет конвективных поверхностей, водяного экономайзера.
дипломная работа [210,9 K], добавлен 22.06.2012Конструкция и характеристики котла. Расчет объёмов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение расхода топлива. Поверочный тепловой расчет водяного чугунного экономайзера, воздухоподогревателя, котельного пучка, камеры дожигания, фестона, топки.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 28.02.2015Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания котельной установки. Определение коэффициентов избытка воздуха, объемных долей трехатомных газов и концентрации золовых частиц. Расчет энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчет поверхностей нагрева котла.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.05.2015