Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ухтинский государственный технический университет»(УГТУ)

Кафедра теплогазоводоснабжения и вентиляции

Контрольная работа

по дисциплине : Генераторы тепла и автономное теплоснабжение зданий

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПАРОВОГО КОТЛА ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПАРОВОГО КОТЛА

Выполнил:

Трутнева В.А.

Проверил:

Иванова Е.С.

Введение

Данные по составу топлива

Жидкое топливо

На проверочный расчет

Таблица П1. Конструктивные характеристики топки

Таблица П2. Конструктивные характеристики газохода

Таблица П3. Конструктивные характеристики экономайзера.

Таблица П 4. Доля топочного объема, заполненная светящимся факелом.

Таблица П 5. Коэффициент загрязнения лучевоспринимающих поверхностей нагрева.

Таблица П 6. Коэффициент тепловой эффективности.

Таблица П 7. Поправка для определения температуры.

1. Расчёт теплового баланса теплового котла

Выбор температуры уходящих газов и коэффициента избытка воздуха

Температура уходящих газов за хвостовой поверхностью нагрева (экономайзером) выбирается в зависимости от вида сжигаемого топлива по таблице 1.

Таблица 1. Рекомендуемые температуры уходящих газов, оС

Коэффициент избытка воздуха должен обеспечить практически полное сгорание топлива. Он выбирается в зависимости от типа топочного устройства и вида сжигаемого топлива по таблице 2.

Таблица 2. Расчётный коэффициент избытка воздуха на выходе из топки.

Таблица 3. Расчётные присосы холодного воздуха в газоходах.

2. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания

Для всех видов топлива энтальпии теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания, в кДж/м3, при расчетной температуре oС, определяют по формулам:

Энтальпия продуктов сгорания при избытке воздуха

В приведенных формулах : - теплоемкость соответственно воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров, кДж/м3К, значения выбираются по табл. П4.

” - коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева,

Результаты расчёта энтальпии газов при действительных избытках воздуха сводятся в таблицу 5.

4. Тепловой баланс парового котла

Тепловой баланс составляется на 1кг твёрдого топлива или жидкого топлива и 1 м3 газообразного топлива.

Уравнение теплового баланса имеет вид:

где - располагаемая теплота топлива;

- полезно используемая теплота для производства водяного пара;

- потери теплоты с уходящими газами;

- потери теплоты от химической неполноты сгорания;

- потери теплоты в окружающую среду;

Если отнести все слагаемые теплового баланса к располагаемой теплоте и выразить их в процентах, то уравнение (5.1) примет вид:

Коэффициент полезного действия котельного агрегата (брутто) определяется из данного уравнения:

Располагаемая теплота топлива определяется по уравнению:

Для мазута учитывается физическая теплота топлива .

где - теплоемкость мазута;

- температура мазута, обычно она составляет 90ч1400С. Зависит от сернистости мазута, чем больше сернистость ,тем выше .

При использовании для распыла мазута паромеханических форсунок в топку котла вместе с разогретым топливом поступает пар. Он вносит дополнительную теплоту .

где G - расход пара на 1 кг топлива, кг/кг;

iп - энтальпия дутьевого пара;

2510 - величина расчётной энтальпии водяного пара, сбрасываемого с продуктами сгорания в атмосферу.

При паровом распыливании мазута расход пара составляет

G = 0,3ч0,35 кг/кг.

Потеря теплоты с уходящими газами определяется по формуле:

где Jух - энтальпия уходящих газов при и , кДж/кг, кДж/м3, определяется по диаграмме;

- коэффициент избытка воздуха за экономайзером,

- энтальпия воздуха при температуре в котельной tхв=30°C, определяется по формуле (4.1). Теплоёмкость воздуха при tхв= 30°C составляет схв = 1,29.

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания зависит от рода топлива и типа топочного устройства. При сжигании мазута и природного газа q3 = 0,5%.

Потеря теплоты от наружного охлаждения для стационарных паровых котлов принимается по данным рис.2. = 1,4 %

Распределение по отдельным элементам котельного агрегата, производится пропорционально количеству теплоты, отдаваемому продуктами сгорания в соответствующем элементе и учитывается введением коэффициента сохранения теплоты :

Полное количество полезно используемой теплоты для производства водяного пара определяется по формуле :

iп.в - энтальпия питательной воды, кДж/кг, принимается в соответствии с формулой:

iп.в = св• tп.в = 4,19 * 104 = 435,76 кДж/ч

где св - теплоёмкость питательной воды, принимают равной 4,19 кДж/кг;

tп.в - температура питательной воды, принимают равной 104 оС.

П - процент непрерывной продувки, принимается равным 3%.

Расход топлива, подаваемого в топку, определяется по формуле: (5.13). температура воздух котельный теплообмен

5. Проверочный расчёт парового котла

Расчет теплообмена в топке

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из топки , удельной нагрузки на единицу объема топки .

Таблица 1. Расчет теплообмена в топке

Расчет теплообмена в газоходе парового котла.

Целью расчета является определение температуры продуктов сгорания на выходе из газохода и количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева газохода.

При расчете конвективной поверхности котла предварительно принимают два значения температуры на выходе из газохода. Например: для котла с одним газоходом можно принять =500 °С и =300 °С. По двум принятым температурам проводят параллельно расчеты. Порядок проведения расчетов приведен в таблице 2.

Таблица 2.Расчет теплообмена в газоходе.

Тепловой расчет экономайзера

Целью расчета является определение поверхности нагрева экономайзера Нэ. Экономайзер компонуется из отдельных ребристых чугунных труб длиной 2 метра и 3 метра.

Порядок расчета экономайзера приведен в таблице 3.

Таблица 3. Расчет экономайзера.

Определение невязки теплового баланса котла

Невязка теплового баланса котла:

где Qл - таблица 1;

Qг - тепловосприятие газохода при ;

Qэ - таблица3.

Относительная невязка:

Условие выполняется.

Размещено на Allbest.ru