Расчет котлоагрегата КЕ-2,5-14
Конструктивный расчет котлоагрегата КЕ-2,5-14. Расчет горения топливной смеси. Тепловой баланс парогенератора и расход топлива. Расчет конструктивных характеристик топки. Расчет теплообмена в топке. Конструктивные размеры и характеристики экономайзера.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 24.02.2016 |
Размер файла | 938,3 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
УКРАИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Энергетики
КУРСОВАЯ РАБОТА
с дисциплины: “Котельные установки”
тема: Расчет котлоагрегата КЕ-2,5-14
Днепропетровск 2014г.
Продольный(а), горизонтальный (б) и поперечный (в) розрезы парогенератора КЕ-2,5
Рис.1 Схема котлоагрегата КЕ-2,5-14
Паровой котёл КЕ-2,5-14 с естественной циркуляцией производительностью от 2,5 до 10 т/ч со слоевыми механическими топками предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Топочная камера котла КЕ-2,5-14 образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками. Топочная камера котлов КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч разделена кирпичной стенкой на топку глубиной 1605-2105 мм и камеру догорания глубиной 360-745 мм, которая позволяет повысить КПД котла снижением механического недожога. Выход газов из топки в камеру догорания и выход газов из котла асимметричные. Пол камеры догорания наклонен таким образом, чтобы основная масса падающих в камеру кусков топлива скатывалась на решетку.
В котлах КЕ применена схема одноступенчатого испарения. Вода циркулирует следующим образом: питательная вода из экономайзера подается в верхний барабан под уровень воды по перфорированной трубе. В нижний барабан вода сливается по задним обогреваемым трубам кипятильного пучка. Передняя часть пучка (от фронта котла) является подъемной. Из нижнего барабана вода по перепускным трубам поступает в камеры левого и правого экранов. Питание экранов осуществляется также из верхнего барабана по опускным стоякам, расположенным на фронте котла.
Блоки котлов типа КЕ производительностью от 2,5 до 10 т/ч опираются камерами боковых экранов на продольные швеллеры. Камеры приварены к швеллерам по всей длине. В области конвективного пучка блок котла опирается на задние и передние поперечные балки. Поперечные балки крепятся к продольным швеллерам. Передняя балка крепится неподвижно, задняя - подвижно.
Обвязочный каркас котлов серии КЕ устанавливается на уголках, приваренных вдоль камер боковых экранов по всей длине.
Для возможности перемещения элементов блоков котла КЕ-2,5-14 в заданном направлении часть опор выполнена подвижными. Они имеют овальные отверстия для болтов, которыми крепятся к раме.
Площадки котлов типа КЕ расположены в местах, необходимых для обслуживания арматуры котлов. Основные площадки котлов: боковая площадка для обслуживания водоуказательных приборов; боковая площадка для обслуживания предохранительных клапанов и запорной арматуры на барабане котла; площадка на задней стенке котла для обслуживания продувочной линии из верхнего барабана и для доступа в верхний барабан при ремонте котла.
На боковые площадки ведут лестницы, на заднюю площадку - спуск (короткая лестница) с верхней боковой площадки.
Каждый котел типа КЕ паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч оснащен контрольно-измерительными приборами и арматурой.
Котлы КЕ-2,5-14 с топкой оборудованы двумя предохранительными клапанами, один из которых контрольный. У котлов с пароперегревателями контрольный предохранительный клапан устанавливается на выходном коллекторе пароперегревателя. На верхнем барабане каждого котла установлен манометр; при наличии пароперегревателя манометр устанавливается и на выходном коллекторе пароперегревателя.
На верхнем барабане устанавливается следующая арматура: главный паровой вентиль или задвижка (у котлов без пароперегревателя), вентили для отбора проб пара, отбора пара на собственные нужды. На колене для спуска воды установлен запорный вентиль с условным проходом 50 мм.
У котлов производительностью от 2,5 до 10 т/ч через патрубок периодической продувки осуществляются периодическая и непрерывная продувки. На линиях периодической продувки из всех нижних камер экранов установлены запорные вентили. На паропроводе обдувки установлены дренажные вентили для отвода конденсата при прогреве линии и запорные вентили для подачи пара к обдувочному прибору. Вместо паровой обдувки может быть поставлена газоимпульсная или генератор ударных волн (ГУВ).
На питательных трубопроводах перед экономайзером устанавливаются обратные клапаны и запорные вентили; перед обратным клапаном установлен регулирующий клапан питания, который соединяется с исполнительным механизмом автоматики котла.
Испытания и опыт эксплуатации большого числа котлов типа КЕ подтвердили их надежную работу на пониженном, по сравнению с номинальным, давлении. С уменьшением рабочего давления КПД котлоагрегата не уменьшается, что подтверждено сравнительными тепловыми расчетами котлов на номинальном и пониженном давлении.
Для сжигания заданного типа топлива выбираем топку.
По данным расчетным характеристик камерных топок (табл. 4-3) и нормативных значений присосов воздуха в газоходах (табл. 2-1) выбираем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах. Результаты расчетов сводим в таблицу 1.
Табл.1. Присосы воздуха по газоходам Дб и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах.
Участки газового тракта |
Дб |
||
Топка и фестон |
0,05 |
1,15 |
|
Перегреватель (II ст.) |
0,05 |
1,2 |
|
Экономайзер (II ст.) |
0,04 |
1,24 |
|
Экономайзер (I ст.) |
0,04 |
1,28 |
Выполняем расчет горения топлива
Данные расчета энтальпии в зависимости от температуры продуктов сгорания заносим в таблицу 2, а также представляем графически на рис. 2.
Состав природного газа в процентах:
92,8 |
3,9 |
1 |
0,4 |
0,3 |
1,5 |
0,1 |
100 |
37,3 |
Теоритически необходимый объём воздуха при б=1:
= 0,0476 (2СН4 + 3,5 С2Н6 + 5С3Н8 + 6,5С4Н10 + 8С5Н12) =
= 0,0476Ч (2Ч92,8 + 3,5Ч3,9 + 5Ч1,0 + 6,5Ч0,4 + 3Ч0,3) = 9,95 м3/м3
Теоритические объёмы продуктов сгорания при б=1.
= (0,1+1*92,8+2*1+8*0,3+2*3,9+4*0,4)*0,01=1,067 м3/м3
= 0,01*N2 + 79 * = 0,79*9,955+0,01*1,5 = 7,879 м3/м3
Объём воздуха при б >1:
Объём двухатомных газов и водяных паров:
7,879 + (1,1 - 1)Ч9,95 = 8,874 м3/м3
2,283 + 0,0161Ч(1,1 - 1)Ч9,95 = 2,239 м3/м3
Суммарный объём дымовых газов при б>1:
1,068 + 8,87 + 2,24 = 12,18 м3/м3
Объёмные доли трехатомных газов, равные парциальным давлениям газов при общем давлении 0,1 МПа
= V/Vг =1,067/12,18=0,087
= V/Vг =2,239/12,18=0,184
= +=0,087+0,184=0,271
При 100 0С
9,95Ч132 = 1314 кДж/кг
1,067Ч169 = 180кДж/кг
7,88Ч130 = 1024 кДж/кг
2,223Ч151 = 336кДж/кг
180 + 1024 + 336 = 1540 кДж/кг
Энтальпия теоретически необходимого объема воздуха:
Коэффициент избытка воздуха: б=1,1;
Удельные энтальпии воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров определяем в интервале температур от 100 до 2200 °С.
Аналогично выполняются остальные расчеты, результаты сводим в таблицу:
Табл.2. Расчет энтальпий
Температура |
IB0, кДж/кг |
IRO20, кДж/кг |
IN20, кДж/кг |
IH2O0, кДж/кг |
Iг0, кДж/кг |
|
100 |
1314 |
180 |
1024 |
336 |
1540 |
|
200 |
2648 |
381 |
2049 |
676 |
3106 |
|
300 |
4012 |
596 |
3088 |
1029 |
4713 |
|
400 |
5396 |
824 |
4152 |
1392 |
6368 |
|
500 |
6809 |
1063 |
5232 |
1765 |
8060 |
|
600 |
8263 |
1304 |
6335 |
2150 |
9789 |
|
700 |
9747 |
1559 |
7454 |
2550 |
11563 |
|
800 |
11249 |
11818 |
8612 |
2968 |
13398 |
|
900 |
12752 |
2082 |
9794 |
3388 |
15264 |
|
1000 |
14295 |
2350 |
10983 |
3835 |
17168 |
|
1100 |
15878 |
2622 |
12173 |
4281 |
19076 |
|
1200 |
17461 |
2899 |
13355 |
4737 |
20991 |
|
1400 |
20666 |
3457 |
15829 |
5686 |
24972 |
|
1600 |
23922 |
4019 |
18303 |
6671 |
28993 |
|
1800 |
27167 |
4591 |
20816 |
7687 |
33094 |
|
2000 |
30502 |
5167 |
23353 |
8727 |
37247 |
|
2200 |
33837 |
5748 |
25922 |
9779 |
41449 |
Зависимость энтальпии от температуры газов
Табл. 3.Характеристика продуктов сгорания по газоходу с учетом присосов воздуха.
Величина |
одиниці |
Топка |
Перегреватель |
Економайзер (2 ступені) |
Економайзер (1 ступені) |
|
Расчетный коэффициент изизбытка воздуха в газоходе |
1,1 |
1,15 |
1,19 |
1,23 |
||
м3/кг |
1,067 |
1,067 |
1,067 |
1,067 |
||
м3/кг |
8,874 |
9,372 |
9,770 |
10,168 |
||
м3/кг |
2,239 |
2,247 |
2,253 |
2,260 |
||
м3/кг |
12,180 |
12,686 |
13,090 |
13,494 |
||
Г = V/Vг |
0,088 |
0,084 |
0,082 |
0,079 |
||
ГH2O =VH2O/ Vг |
0,184 |
0,177 |
0,172 |
0,167 |
||
Гп = Г+ ГH2O |
0,271 |
0,261 |
0,254 |
0,247 |
Таблица 4. Энтальпия продуктов сгорания в газоходах, кДж/кг
Тепловой баланс составлен в расчете на 1 кг располагаемой теплоты топлива Q определенной по формуле (3-1). Считая, что предварительный подогрев воздуха и топлива за счет внешнего источника отсутствует, имеем = 0 и. Расчеты выполняем в соответствии с табл. 1-5
котлоагрегат парогенератор топливо экономайзер
Табл. 5. Расчет теплового баланса парогенератора и величина расхода топлива.
Величина |
Обозначение |
Расчет |
||
Наименование |
Расчетная формула или способ определения |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Располагаемая теплота топлива, кДж/кг |
37300 |
|||
Потеря теплоти от химической неполноты згорания топлива, % |
По табл. 4-3 |
q3 |
0,5 |
|
Потеря теплоти от механической неполноты згорания топлива |
По табл. 4-3 |
q4 |
0 |
|
Температура уходящих газов, 0С |
По завданню |
180 |
||
Энтальпия уходящих газов |
По І- табл. |
Іух |
3456.4 |
|
Температура воздуха в котельной, 0С |
По вибору |
tх.в |
25 |
|
Энтальпия воздуха в котельной,кДж/кг |
По І- табл. |
338,3 |
||
Потери теплоты с уходящими газами, % |
q2 |
= 8.11 |
||
Потери теплоты от наружного охлаждения, % |
По рис. 3-1 |
q5 |
1,75 |
|
Сума тепловых потерь, % |
8.11 +0,5+0+1,75 = 10,36 |
|||
К.К.Д. парогенератора, % |
100 - |
100 - 10,36 = 89,64 |
||
Коэффицент сохранения теплоты |
0,98 |
|||
Паропроизводительность агрегата, кг/с |
По завданню |
D |
0,694 |
|
Давление пара в барабане, мПа |
По завданню |
Рб |
1,4 |
|
Температура перегретого пара, 0С |
По завданню |
tп.п |
195 |
|
Температура питательной воды, 0С |
По завданню |
tп.в |
60 |
|
Удельная энтальпия перегрітого пара |
По табл. VI-8 |
iп.п |
2784 |
|
Удельная энтальпия питательной воды, кДж/кг |
По табл. VI-6 |
iп.в |
252,1 |
|
Значение продувки, % |
По завданню |
р |
4 |
|
Полезно используемая теплота в агрегате, кВт |
Qпг |
0,694Ч(2754-252,1)+ +0,694Ч0,04Ч(814,7-252,1)= 1774 |
||
Полный расход топлива, кг/с |
В |
0,052 |
||
Расчетный расход топлива, кг/с |
В |
Вр |
0,052 |
Табл. 6. Расчет конструктивных характеристик топки
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчетная ф-ла или способ определения |
|||
Активный объем топочной камеры |
По конструктивным размерам |
11 |
|||
Тепловое напряжение топочной камеры: |
кВт/ |
||||
расчетное |
|||||
допустимое |
По табл. 4-5 |
кВт/ |
190 |
Табл. 7. Расчет полной площади поверхности стен топки и площади лучевоспринимающей поверхности топки
Величина |
Единица |
Суммарная площадь |
||
Наименование |
Обозначение |
|||
Общая площадь стены и выходного окна |
19,8 |
|||
Площадь занятая лучевоспринимающей поверхностью: полная |
F |
19,8 |
||
открытая |
19,8 |
|||
Наружный диаметр экранных труб |
d |
мм |
51 |
|
Шаг экранных труб |
s |
мм |
52,5 |
|
Расстояние от оси экранных труб до кладки (стены) |
l |
мм |
40,8 |
|
Отношение |
s/d |
- |
1,029 |
|
Отношение |
l/d |
- |
0,8 |
|
Угловой коэффициент экрана |
x |
- |
0,95 |
|
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов |
18,81 |
Табл.8. Поверочный расчет теплообмена в топке
Величина |
Еди- ница |
Расчет |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Суммарная площадь лучевоспринимающей поверхности |
По конструктивным размерам |
18.81 |
|||
Площадь лучевоспринимающей поверхности открытых экранов |
-//- |
18.81 |
|||
Полная площадь стен топочной камеры |
-//- |
19.8 |
|||
Коэффициент тепловой эффективности лучевоспринимающей поверхности |
- |
||||
Эффективная толщина излучающего слоя пламени |
s |
м |
|||
Полная высота топки |
По конструкт. разм. |
м |
2,75 |
||
Высота расположения горелок |
По конструкт. разм. |
м |
1,4 |
||
Относительный уровень расположения горелок |
- |
0,51 |
|||
Параметр учитывающий распределение температуры в топке |
М |
0,59-0,5 |
- |
||
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки |
По табл. 4-5 |
- |
1,15 |
||
Присос воздуха в топке |
По табл. 2-2 |
- |
0,05 |
||
Температура горячего воздуха |
По предварител. выбору |
200 |
|||
Энтальпия горячего воздуха |
По i-t диаграмме |
кДж/кг |
2646,7 |
||
Энтальпия присосов воздуха |
-//- |
кДж/кг |
338.3 |
||
Количество теплоты вносимое в топку с воздухом |
кДж/кг |
||||
Полезное тепловыделение в топке |
кДж/кг |
||||
Адиабатическая температура горения |
По It-диаграмме |
1925,5 |
|||
Температура газов на выходе из топки |
По предварительному выбору |
1015 |
|||
Энтальпия газов на выходе из топки |
По It-диаграмме |
кДж/кг |
9951.84 |
||
Средняя суммарная теплоёмкость про-дуктов сгорания |
кДж/кг |
||||
Объёмная доля: водяных паров трёхатомных газов |
По табл. 1-2 По табл. 1-2 |
-- -- |
0,177 0,084 |
||
Суммарная объёмная доля трёхатомных газов |
-- |
0,177 + 0,084 = 0,261 |
|||
Произведение |
|||||
Коэффициент ослабления лучей: трёхатомными газами золовыми частицами |
По форм.5-26 По форм.5-27 |
1/(мЧ ЧМПа) -//- |
7.58 0,69 |
||
Коэффициент ослабления лучей топочной средой |
k |
1/(м* мПа) |
|||
Суммарная сила поглощения топочного объема |
kps |
- |
|||
Степень черноты факела |
аф |
- |
0,32 |
||
Степень черноты топки |
ат |
По рис. 5-3 или формуле 5-2 |
0,448 |
||
Тепловая нагрузка стен топки |
|||||
Температура газов на выходе из топки |
С |
1111 |
|||
Энтальпия газов на выходе из топки |
По -таблице или по -диаграмме |
кДж/кг |
21672 |
||
Общее тепловосприятие топки |
кДж/кг |
0,98?(40042-21672)=18018 |
|||
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей |
кВт/м2 |
Табл. 9. Конструктивные размеры и характеристики перегревателя
Размеры и характеристики |
Единица |
Ступень |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
II |
||
Диаметр труб |
По конструктивным размерам |
мм |
32/24 |
||
Количество труб (поперек газохода) |
-//- |
шт. |
5 |
||
Количество рядов труб (по ходу газохода) |
-//- |
шт. |
6 |
||
Средний шаг труб: поперечный продольный |
-//- |
мм |
90 |
||
-//- |
мм |
90 |
|||
Расположение труб в пучке |
- |
-//- |
- |
Коридорное |
|
Характер смывания |
- |
-//- |
- |
Поперечное |
|
Полная площадь поверхности нагрева |
H |
8.44 |
|||
Площадь живого сечения на входе |
0,945 |
||||
То же, на выходе |
1,73 |
||||
Средняя площадь живого сечения газохода |
1,22 |
||||
Площадь живого сечения для прохода пара |
f |
0,01601 |
|||
Количество параллельно включенных змеевиков (по пару) |
m |
По конструктивным размерам |
шт |
15 |
Табл.10. Поверочный расчет второй ступени перегревателя
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Диаметр труб |
По конструктивным размерам |
мм |
32/24 |
||
Площадь поверхности нагрева |
H |
-//- |
8.44 |
||
Температура пара на выходе из ступени |
По заданию |
195 |
|||
То же, на входе в ступень |
По предварительному выбору |
120 |
|||
Давление пара: на выходе из ступени |
По заданию |
МПа |
1,4 |
||
на входе в ступень |
По выбору |
МПа |
1,5 |
||
Удельная энтальпия пара: на выходе из ступени |
По табл. VI-8 |
кДж/кг |
2784 |
||
на входе в ступень |
-//- |
кДж/кг |
2552 |
||
Суммарное тепловосприятие ступени |
Q |
кДж/кг |
3037 |
||
Средняя удельная тепловая нагрузка лучевоспринимающих поверхностей топки |
Из расчета топки |
50.82 |
|||
Коэффициенты распределения тепловой нагрузки: по высоте |
По рис. 5-9 |
- |
1 |
||
между стенами |
По табл. 5-7 |
- |
1,1 |
||
Удельное лучистое тепловосприятие выходного окна топки |
|||||
Угловой коэффициент фестона |
По рис. 5-1 |
- |
0,9 |
||
Площадь поперечного сечения газохода перед ступенью |
0.36*1.75=0.63 |
||||
Лучистое тепловосприятие ступени |
кДж/кг |
66.38 |
|||
Конвективное тепловосприятие ступени |
кДж/кг |
3036.9-66.38 = 2970.51 |
|||
Температура газов перед ступенью |
Из расчета топки |
1111 |
|||
Энтальпия газов на входе в ступень |
-//- |
кДж/кг |
21672 |
||
То же, на выходе из ступени |
кДж/кг |
21672-0,05Ч338.3=18660 |
|||
Температура газов на выходе из ступени |
По it-таблице |
940 |
|||
Средняя температура газов |
0,5Ч(1111+940) = 1026 |
||||
Средняя скорость газов в ступени |
м/с |
=2.73 |
|||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
По рис. 6-5 |
45Ч0,89Ч0,96Ч1,025=39.22 |
|||
Средняя температура пара |
0,5Ч(195+120)=157.5 |
||||
Объем пара при средней температуре |
По табл. VI-8 |
0,00115 |
|||
Средняя скорость пара |
м/с |
0.066 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от стенки к пару |
По рис. 6-8 |
83.5 |
|||
Толщина излучающего слоя |
s |
м |
0,26 |
||
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов |
м*МПа |
0,1Ч0,252Ч0,26=0,0066 |
|||
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |
По рис. 5-5 |
1/(м* МПа) |
12 |
||
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока |
pks |
- |
(12Ч0,252)Ч0,26Ч0,1=0,08 |
||
Степень черноты излучающей среды |
б |
По рис. 5-4 |
1/(м* МПа) |
0,08 |
|
Коэффициент теплоотдачи излучением |
По рис. 6-12 |
18.85 |
|||
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
1(39.22+17.85)=57.07 |
||||
Коэффициент тепловой эффективности |
ш |
По табл. 6-2 |
- |
0,8 |
|
Коэффициент теплопередачи |
К |
27.12 |
|||
Разность температур между газом и паром: наибольшая |
1111-195=916 |
||||
наименьшая |
940-120=820 |
||||
Температурный поток при противотоке |
868 |
||||
Площадь поверхности нагрева прямоточного участка |
По конструктивным размерам |
750-660=90 |
|||
Полная площадь поверхности нагрева ступени |
H |
-//- |
8.44 |
||
Параметр |
А |
- |
0,5 |
||
Полный перепад температуры газов |
1111-940=171 |
||||
То же, пара |
195-120=75 |
||||
Параметр |
p |
- |
75/(1111-120)=0,08 |
||
Параметр |
R |
/ |
- |
171/75=2.28 |
|
Коэффициент перехода к сложной схеме |
ш |
По рис. 6-14 |
- |
0,8 |
|
Температурный перепад |
|||||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/кг |
||||
Расхождение расчетных тепловосприятий |
% |
Табл.11. Конструктивные размеры характеристики экономайзера
Наименование |
Обозначение |
Единица |
Ступень |
||
II |
I |
||||
Диаметр труб: наружный |
d |
мм |
51Х2.5 |
51Х2.5 |
|
внутренний |
мм |
46 |
46 |
||
Расположение труб |
- |
- |
коридорное |
коридорное |
|
Шаг труб: поперек потока газов (по ширине) |
мм |
90 |
90 |
||
вдоль потока газов (по высоте) |
мм |
110 |
110 |
||
Относительный шаг труб: поперечный |
- |
1,76 |
1,76 |
||
продольный |
- |
2.16 |
2.16 |
||
Площадь поверхности нагрева |
H |
22.2 |
39.3 |
||
Размеры сечения газохода поперек движения газов |
A |
м |
0.36 |
0.27 |
|
Б |
м |
1.8 |
1.8 |
||
Площадь живого сечения для прохода газа |
F |
0,538 |
0.265 |
||
Количество параллельно включенных труб (по воде) |
шт. |
54 |
108 |
||
Площадь живого сечения для прохода воды |
f |
0,09 |
0,18 |
Табл.12. Поверочный расчет второй ступени экономайзера
Величина |
Единица |
Расчет |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчетная формула или способ определения |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Площадь поверхности нагрева ступени |
H |
По конструктивным размерам |
39.3 |
||
Площадь живого сечения для прохода газов |
-//- |
0.27 |
|||
То же для прохода воды |
f |
-//- |
0,18 |
||
Температура газов на входе в ступень |
Из расчета перегревателя |
940 |
|||
Энтальпия газов на входе в ступень |
-//- |
кДж/кг |
18660 |
||
Температура газов на выходе из ступени |
По выбору |
300 |
|||
Энтальпия газов на выходе из ступени |
По It-диаграмме |
кДж/кг |
5668 |
||
Тепловосприятие ступени (теплота отданная газами) |
кДж/кг |
||||
Удельная энтальпия воды на выходе из ступени |
кДж/кг |
||||
Температура воды на выходе из ступени |
По табл. VI-6 |
287.5 |
|||
Удельная энтальпия воды на входе в ступень |
кДж/кг |
||||
Температура воды на входе в ступень |
По табл. VI-6 |
71.5 |
|||
Средняя температура воды |
t |
0,5*(287.5+71.5)= =179.5 |
|||
Скорость воды в трубах |
щ |
м/с |
|||
Средняя температура газов |
0,5(940+300)=620 |
||||
Средняя скорость газов |
м/с |
||||
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
По рис. 6-4 |
60.35 |
|||
Эффективная толщина излучающего слоя |
s |
м |
|||
Суммарная поглощательная способность трехатомных газов |
м*МПа |
||||
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами |
По рис. 5-5 |
1/(м* МПа) |
33.6 |
||
Суммарная оптическая толщина запыленного газового потока |
pks |
- |
|||
Степень черноты излучающей среды |
б |
По рис. 5-4 |
- |
0,14 |
|
Коэффициент теплоотдачи излучением |
По рис. 6-11 |
||||
Температура в объеме камеры перед ступенью |
Из расчета перегревателя |
940 |
|||
Коэффициент |
А |
По $ 6-2 |
- |
1,75 |
|
Глубина по ходу газов: ступени |
По конструктивным размерам |
м |
1,26 |
||
объема перед ступенью |
-//- |
м |
0,54 |
||
Коэффициент теплоотдачи излучением с учетом излучения газового объема перед ступенью |
|||||
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке |
|||||
Коэффициент загрязнения |
По формуле (6-8) |
0,008 |
|||
Коэффициент теплопередачи |
К |
||||
Разность температур между средами: наибольшая |
940-287.5=652.82 |
||||
наименьшая |
300-71.52=228.48 |
||||
Отношение |
- |
2,86 |
|||
Температурный напор |
t |
||||
Тепловосприятие ступени по уравнению теплообмена |
кДж/кг |
||||
Расхождение расчетных тепловосприятий |
% |
Табл. 13. Конструктивный расчёт первой ступени экономайзера
Величина |
Единица |
Расчёт |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
Температура газов на входе в ступень |
Из расчёта второй ступени экономайзера |
єС |
300 |
||
Энтальпия газов на входе в ступень |
То же |
кДж/кг |
5668 |
||
Температура газов на выходе из ступени |
По заданию |
єС |
190 |
||
Энтальпия газов на выходе из ступени |
То же |
кДж/кг |
3456 |
||
Количество теплоты, отданное газами |
кДж/кг |
Табл. 14. Расчёт невязки теплового баланса парогенератора
Величина |
Величина |
Расчёт |
|||
Наименование |
Обозначение |
Расчётная формула или способ определения |
|||
Расчётная температура горячего воздуха |
Из расчёта |
єС |
200 |
||
Энтальпия горячего воздуха при расчётной температуре |
То же |
кДж/кг |
2647 |
||
Количество теплоты, вносимое в топку воздухом |
кДж/кг |
(1,15-0,05)?2647+0,05? ?245.5=2923 |
|||
Полезное тепловыделение в топке |
кДж/кг |
||||
Лучистое тепловосприятие топки |
кДж/кг |
||||
Розрахункова неув'язка теплового балансу, кДж/кг |
ДQ |
Ч |
37300Ч0,896-(18018+2971+12757+2179)= = -723 |
||
Неув`язка, % |
Выводы
В пояснительной записке к курсовому проекту представлены результаты расчета парогенератора типа КЕ-2,5-10 при его работе на газообразном топливе.
В записке выполнен расчет горения смеси топлив и определенны основные расходные параметры, выполнен расчет теплообмена в топке и расчет теплового баланса, определенны тепловые потери:
с уходящими дымовыми газами q2=8,11
от химической неполноты сгорания топлива q3=0,5
от наружного охлаждения q5=1,75
КПД парогенератора составляет
Из этого следует что он может работать на этой смеси топлив.
В ходе выполнения курсового проекта был проведен тепловой расчет промышленного парогенератора КЕ-2,5-10 при сжигании газообразного топлива.
Тепловой расчет парогенератора заканчивается определением невязки теплового баланса. В курсовом проекте величина невязки составляет 1,94 %.
Литература
1. Тепловой расчет промышленных парогенераторов / Под ред. В. И. Частухина. К., Вища школа, 1980.
2. Рабинович О. М. Котельные агрегаты. М., Машгиз, 1963.
3. Роддатис К. Ф. Котельные установки. М., Энергия, 1977.
4. Сидельковский Л. Н. Парогенераторы промышленных предприятий. М., Энергия, 1977.
5. Смирнов В. П. Котельные установки. М.- Л., Госэнергоиздат, 1959
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектно-экономические параметры парогенератора КВГ-4-150. Тепловой баланс котла и расход топлива. Расчет полной площади поверхности стен топки. Конструктивные размеры характеристики экономайзера. Расчет невязки теплового баланса парогенератора.
курсовая работа [714,2 K], добавлен 07.12.2014Проектирование и тепловой расчет котельного агрегата. Характеристика котла, пересчет топлива на рабочую массу и расчет теплоты сгорания. Определение присосов воздуха. Вычисление теплообмена в топке и толщины излучающего слоя. Расчет пароперегревателя.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 08.04.2011Общая характеристика котлоагрегата типа КЕ-10-14, знакомство с конструктивными составляющими: топочное устройство, водяной экономайзер, трубная система. Этапы расчета горения топливной смеси. Способы определения теплоты сгорания газообразного топлива.
контрольная работа [717,2 K], добавлен 10.05.2014Основные контуры естественной циркуляции промышленных котлов КЕ-25-14 ГМ. Расчет теплового баланса котельного агрегата и расхода топлива, конструктивных характеристик и теплообмена в топке, первого и второго конвективных пучков. Расчет экономайзера.
курсовая работа [132,5 K], добавлен 08.04.2014Техническая характеристика водогрейного котла. Расчет процессов горения топлива: определение объемов продуктов сгорания и минимального объема водяных паров. Тепловой баланс котельного агрегата. Конструкторский расчет и подбор водяного экономайзера.
курсовая работа [154,6 K], добавлен 12.12.2013Расчетные характеристики топлива. Материальный баланс рабочих веществ в котле. Характеристики и тепловой расчет топочной камеры. Расчет фестона и экономайзера, камеры охлаждения, пароперегревателя. Объемы и энтальпии воздуха и продуктов сгорания.
дипломная работа [382,2 K], добавлен 13.02.2016Назначение и основные характеристики огневых нагревателей. Расчет процесса горения топлива, расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива, тепловой баланс и выбор типоразмера трубчатой печи. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы.
курсовая работа [439,0 K], добавлен 21.06.2010Основные характеристики трубчатых печей, их классификация и разновидности, функциональные особенности. Расчет процесса горения топлива, тепловой баланс. Выбор типоразмера, упрощенный расчет камеры радиации. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи.
курсовая работа [573,7 K], добавлен 15.09.2014Тепловой расчет площади теплопередающей поверхности вертикального парогенератора. Уравнение теплового и материального баланса ПГ АЭС. Расчет среднего угла навивки труб поверхности нагрева. Режимные и конструктивные характеристики ступеней сепарации пара.
курсовая работа [252,6 K], добавлен 13.11.2012Методы использования тепловых вторичных ресурсов, установки для внешнего теплоиспользования. Принципиальные схемы использования теплоты производственной воды, тепловые аккумуляторы. Расчет процесса горения в топке, тепловой нагрузки и расхода топлива.
курсовая работа [727,1 K], добавлен 21.06.2010Определение конструктивных размеров барабана. Построение теоретического и действительного процессов сушки. Расчет процесса горения топлива, начальных параметров теплоносителя, коэффициента теплообмена, теплоотдачи от насадки барабана сушилки к материалу.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 22.06.2012Процессы и аппараты нефтепереработки и нефтехимии; приборы для сжигания топлива. Назначение трубчатых печей, конструкция, теплотехнические показатели. Расчет процесса горения: КПД печи, тепловая нагрузка, расход топлива; расчет камер радиации и конвекции.
курсовая работа [122,1 K], добавлен 06.06.2012Термодинамическая эффективность работы котла-утилизатора. Расчет процесса горения топлива в топке котла, котельного агрегата. Анализ зависимости влияния температуры подогрева воздуха в воздухоподогревателе на калориметрическую температуру горения топлива.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.10.2012Краткое описание шахтной печи. Расчет температуры и продуктов горения топлива. Тепловой баланс и КПД печи. Расчет температур на границах технологических зон и построение кривой обжига. Аэродинамический расчет печи, подбор вспомогательных устройств.
курсовая работа [188,0 K], добавлен 12.03.2014Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмолочных мельниц. Тепловой баланс котла и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, воздушного тракта, вредных выбросов в атмосферу, дымовой трубы. Регулирование температур перегретого пара.
курсовая работа [294,9 K], добавлен 05.03.2015Определение полезной тепловой нагрузки на выходе из печи. Расчет процесса горения: теплотворной способности топлива, теоретического расхода воздуха, состава продуктов горения. Коэффициент полезного действия печи и топки. Вычисление конвекционной секции.
курсовая работа [155,1 K], добавлен 10.12.2014Подготовка исходных данных по топливному газу и водяному пару. Расчет процесса горения в печи. Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива. Гидравлический расчет змеевика печи. Тепловой баланс котла-утилизатора (процесс парообразования).
курсовая работа [200,1 K], добавлен 15.11.2008Материальный баланс выпарного аппарата. Определение температуры кипения раствора, расход греющего пара, коэффициентов теплопередачи и теплоотдачи. Конструктивный расчет, объем парового пространства. Расчет вспомогательного оборудования, вакуум-насоса.
курсовая работа [131,2 K], добавлен 03.01.2010Принципиальное устройство котла ДЕ16-14ГМ. Теплота сгорания топлива; присосы воздуха, коэффициенты его избытка по отдельным газоходам; энтальпии продуктов сгорания. Тепловой баланс котла, расход топлива. Поверочный расчет теплообмена в топочной камере.
курсовая работа [261,7 K], добавлен 30.01.2014Элементарный состав и геометрические характеристики топлива. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания топлива при нормальных условиях. Состав котельной установки. Конструкция и принцип действия деаэратора. Конструктивный расчет парового котла.
курсовая работа [594,6 K], добавлен 25.02.2015