Размещено на http://allbest.ru

МІНИСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ЛУГАНСЬКИЙ БУДІВЕЛЬНИЙ КОЛЕДЖ»

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА ДО КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК КОТЛА

5.0560103 КП 01 0000 010 ПЗ

Склав студент гр. Т - 21 ___________ Олейніченко Д. Д.

Керівник проекту ___________ Гущин А. О.

Зміст

1.2.2 Конструктивна характеристика котла

2. Розрахункова частина. Тепловий розрахунок котла

2.2.1 Коефіцієнт надлишку повітря в топці

2.2.2 Присоси повітря в газоходах тепло генератора

2.2.3 Коефіцієнт надлишку повітря за кожною поверхнею нагріву:

2.2.4 Теоретичні об'єми повітря і продуктів згоряння

2.2.5 Середні характеристики продуктів згоряння

2.3.1 Розрахунок ентальпій повітря і продуктів згоряння

2.4 Тепловий баланс теплогенератора

2.5 Розрахунок топки

2.5.1 Конструктивні характеристики

2.5.2 Тепловий розрахунок топки

2.6 Розрахунок конвективної поверхні

2.7 Розрахунок економайзера

2.8 Перевірочний тепловий баланс теплогенератора

Висновки

Література

Введення

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.

Основними складовими робочого процесу, здійснюваного в котельній установці, є:

1)процес горіння палива,

2)процес теплообміну між продуктами згоряння або самим палаючим паливом з водою,

3)процес паротворення, що складає з нагрівання води, її випару й нагрівання отриманої пари.

Під час роботи в котлоагрегатах утворяться два взаємодіючих один з одним потоку: потік робочого тіла й потік теплоносія, що утвориться в топці.

У результаті цієї взаємодії на виході об'єкта виходить пара заданого тиску й температури.

Однієї з основних завдань, що виникає при експлуатації котельного агрегату, є забезпечення рівності між виробленою й споживаною енергією. У свою чергу процеси паротворення і передачі енергії в котлоагрегаті однозначно пов'язані з кількістю речовини в потоках робочого тіла і теплоносія.

Основними характеристиками котельних агрегатів є паропродуктивність або теплова потужність, параметри вироблюваного теплоносія - тиск і температура, коефіцієнт корисної дії.

1. Загальна частина

1.1 Вихідні дані

Тип котлоагрегату - ДКВР - 2.5 - 14С

Паливо - вугілля марки ГО, донецького родовища

Абсолютний тиск пари - Р = 1,4 МПа

Пара перегрітий - t = 195C

Продуктивність - D = 2,5 т/год

Температура живильної води - t_ж.в. = 90єС

Температура газів, щовідходять - t_від = 160 єС

Продувку прийняти рівної - 6 %

Креслення котла

Виконати тепловий перевірочний розрахунок котлоагрегату.

1.2 Опис роботи і конструкції котла

1.2.1 Опис роботи котла

Паровим котлом називається комплекс агрегатів, призначених для одержання водяної пари. Цей комплекс складається з ряду теплообмінних пристроїв, зв'язаних між собою й службовців для передачі тепла від продуктів згоряння палива до води й пари. Вихідним носієм енергії, наявність якого необхідно для утворення пари з води, служить паливо.

Основними елементами робочого процесу, здійснюваного в котельній установці, є:

1)процес горіння палива,

2)процес теплообміну між продуктами згоряння або самим палаючим паливом з водою,

3) процес паротворення, що складається з нагрівання води, її кипіння і утворення пари.

Під час роботи в котлоагрегатах утворяться два взаємодіючих один з одним потоку: потік робочого тіла і потік теплоносія, що утвориться в топці.

У результаті цієї взаємодії на виході об'єкта виходить пара заданого тиску і температури.

Одним з основних завдань, що виникає при експлуатації котельного агрегату, є забезпечення рівності між виробленою і споживаною енергією. У свою чергу процеси паротворення і передачі енергії в котлоагрегаті однозначно пов'язані з кількістю речовини в потоках робочого тіла і теплоносія.

Горіння палива є суцільним фізико-хімічним процесом. Хімічна сторона горіння являє собою процес окислювання його горючих елементів киснем, що проходить при певній температурі і супроводжується виділенням тепла. Інтенсивність горіння, а так само економічність і стійкість процесу горіння палива залежать від способу підведення і розподілу повітря між частками палива. Умовно прийнято процес спалювання палива ділити на три стадії: запалювання, горіння і догоряння. Ці стадії в основному протікають послідовно в часі, частково накладаються одна на іншу.

Розрахунок процесу горіння звичайно зводиться до визначення кількості повітря в м³, необхідного для згоряння одиниці маси або об'єму палива кількості і сполуки теплового балансу та визначенню температури горіння.

Значення тепловіддачі полягає в теплопередачі теплової енергії, що виділяється при спалюванні палива, воді, з якої необхідно одержати пару, або пари, якщо необхідно підвищити її температуру вище температури насичення. Процес теплообміну в котлі йде через водогазонепроникні теплопровідні стінки, що називаються поверхнею нагрівання. Поверхні нагрівання виконуються у вигляді труб. Усередині труб відбувається безперервна циркуляція води, а зовні вони обмиваються гарячими топковими газами або сприймають теплову енергію випромінюванням. У такий спосіб у котлоагрегаті мають місце всі види теплопередачі: теплопровідність, конвекція і випромінювання. Відповідно поверхні нагрівання підрозділяється на конвективні і радіаційні. Кількість тепла, передана через одиницю площі нагрівання в одиницю часу зветься тепловою напругою поверхні нагрівання. Величина напруги обмежена, по-перше, властивостями матеріалу поверхні нагрівання, по-друге, максимально можливою інтенсивністю теплопередачі від гарячого теплоносія до поверхні, від поверхні нагрівання до холодного теплоносія.

Інтенсивність коефіцієнта теплопередачі тим вище, чим вище різниці температур теплоносіїв, швидкість їхнього переміщення щодо поверхні нагрівання і чим вище чистота поверхні.

Утворення пари в котлоагрегатах протікає з певною послідовністю. Уже в екранних трубах починається утворення пари. Цей процес протікає при великій температурі і тиску. Явище випару полягає в тім, що окремі молекули рідини, що перебувають у її поверхні і мають високі швидкостей, а отже, і більшої в порівнянні з іншими молекулами кінетичною енергією, переборюючи силові впливи сусідніх молекул, що створюють поверхневий натяг, вилітають у навколишній простір. Зі збільшенням температури інтенсивність випару зростає. Процес зворотний паротворенню називають конденсацією. Рідина, що утвориться при конденсації називають конденсатом. Вона використовується для охолодження поверхонь металу в пароперегрівниках.

Пар, утворений у котлоагрегаті, підрозділяється на насичений і перегрітий. Насичена пара у свою чергу ділиться на сухий і вологий. Для технологічних потреб виробництва застосовуються всі види пари.

1.2.2 Конструктивна характеристика котла

Котли ДКВР - твердопаливні, двохбарабанні, вертикально-водотрубні із природною циркуляцією, з екранованою топковою камерою і конвективним пучком, призначені для виробітку насиченої або перегрітої пари за допомогою спалювання кам'яного або бурого вугілля для технологічних потреб промислових підприємств, а також систем опалення, вентиляції і гарячого водопостачання, випускаються паропродуктивністю 2,5; 4,0; 6,5; 10; 25 т/год із робочим тиском пари на виході 1,4, 2,4 МПа

Котли типу ДКВР- 2.5 - 1,4C мають номінальну паропродуктивність 2,5 т/год і робочий тиск 1,4МПа. Котел і його схема наведені на рис 1

Радіаційна поверхня нагрівання складається з верхнього уздовженного і нижнього вкороченого барабана, а також бічні екрани і конвективний пучок, економайзер, гарнітуру, арматуру.

Бічні стіни топкової камери екрановані, фронтова і задня стіни виконані з вогнетривкої цегли (без екранів). Ширина топкової камери котла ДКВР - 2.5 - 1,4C по осях екранних труб становить 2270 мм і глибиною 2105 мм.

Із правої сторони задньої стінки топкової камери котла є вікно, через яке продукти згоряння надходять у камеру догорання і далі в конвективний пучок.

Підлога камери догорання нахилена таким чином, щоб основна маса падаючих у камеру шматків палива скачувалися на ґрати. Труби конвективного пучка розвальцьовані у верхній і нижній барабан, установлені із кроком уздовж барабана 90 мм і поперечним кроком 110 мм (за винятком середнього, рівного 120мм, і бічних пазух, ширина яких 387 мм).

У конвективному пучку розворот газів здійснюється в горизонтальній площині за допомогою шамотної і чавунної перегородок.

Бокові екрани в області топкової камери і стін, що обгороджують, у конвективному пучку виконані із труб 51х 2,5мм із кроком 58 мм.

Бічні екрани труб конвективного пучка мають загальний нижній колектор.

У котлах застосовані схеми одноступінчастого випару. Живильна вода з економайзера подається у верхній барабан під рівень води по перфорованій трубі. У нижній барабан котлова вода опускається по задніх трубах конвективного пучка. Передні труби конвективного пучка є випарними. З нижнього барабана вода по пропускних трубах надходить у камери лівого й правого екранів. Крім того, котлова вода з верхнього барабана по опускних стояках, розташованим на фронті котла, надходить у нижні колектори бічних екранів.

Для одержання перегрітої пари за п'ятьма першими рядами труб пучка замість випарних труб установлюється пароперегрівник із труб 32 х 3 мм із камерами 15 9х 6 мм.

Сепараційний пристрій розташовується у верхньому барабані і складається з відбійних щитів і козирків, що осушують пар.

Парова суміш виходить із випарних труб у верхній барабан, де відбувається барбатаж пари, через шар води. Пара, отсепарований у паровому просторі барабана, проходить через пароприємну дірчасту стелю, установлену на відстані 50 мм від верхньої утворюючої барабана, і направляється в паропровід.

Котли обладнаються системою повернення віднесення гострим дуттям. Віднесення, що осідає в чотирьох зольниках котла вертається в топку за допомогою інжекторів і вводиться в топкову камеру на висоті 400 мм від ґрат.

Змішувальні труби повернення віднесення виконані прямими, без поворотів, що забезпечує надійну роботу систем.

Повітря гострого дуття вводиться в топку через задню стінку залежно від паропродуктивності котла 5 - 12 соплами d = 20мм. Сопла встановлені на висоті 500 мм від рівня колосникового полотна. Повітря в систему повернення віднесення і гострого дуття подається від високонапірного вентилятора продуктивністю 1000 м³/год і повним напором 380 мм. вод. ст.

Котли ДКВР - 2.5 - 14С для спалювання кам'яних і бурих вугіль забезпечується топками ТЛЗМ - 2,7/3,0 з пневмомеханічними закидувачами і стрічковими ланцюговими ґратами зворотного ходу.

Рама ґрат служать опорою колекторів бічних екранів казана.

Технічна характеристика котла ДКВР - 2.5 - 14С

2. Розрахункова частина. Тепловий розрахунок котла

2.1 Характеристика палива

Згідно завдання паливом для котла ДКВР - 2.5 - 14С є Донецьке кам'яне вугілля марки ГО. Склад палива прийнятий за справочними даними [7, табл. 2.1]

Таблиця 2.1. Елементарний состав палива, %

Wp = 11,0		Np = 1,0
Ap = 26,7		Op = 5,6
Hp = 3,4	Cp = 49,2	Sр = 3,1
Нижча теплота згоряння палива МДж/кг	Вихід летучих на горючу масу, %Vг = 40,0??

2.2 Об'єм повітря і продуктів згоряння

2.2.1 Коефіцієнт надлишку повітря в топці

_т = 0,5

2.2.2 Присоси повітря в газоходах тепло генератора

перший котельний пучок - = 0,05;

другий котельний пучок - = 0,1;

чавунний економайзер - = 0,1.

2.2.3 Коефіцієнт надлишку повітря за кожною поверхнею нагріву:

,

де i - номер поверхні нагріву після топки по ходу продуктів згоряння; _т - коефіцієнт надлишку повітря на виході з топки.

_пп = 1,45;

₁ = 1,475;

₂ = 1,55;

_ек = 1,65.

2.2.4 Теоретичні об'єми повітря і продуктів згоряння

Теоретичний обсяг повітря, м³/кг

Теоретичний обсяг азоту, м³/кг

Теоретичний обсяг трьохатомних газів, м³/кг

Теоретичний об'єм водяних парів м³/кг

2.2.5 Середні характеристики продуктів згоряння

До середніх характеристик продуктів згоряння ставляться:

- середні коефіцієнти надлишку повітря в поверхнях нагрівання сер

- середні обсяги продуктів згоряння Vг, м³/кг

- середні об'ємні частки сухих трьохатомних газів і водяного пару ;

- середні сумарні об'ємні частки трьохатомних газів rн.

Розрахунок середніх характеристик виконаний у табличній формі

Таблиця 2.1 Середні характеристики продуктів згоряння в поверхнях нагрівання

Величини	Вел.	Теоретичні об'єми продуктів згоряння, м3/кг 5,19; = 0,94; = 4,11; = 0,51
		Ділянки газового тракту
		топка	пароперегр.	перший конвективн. пучок	другий конвективн. пучок	Економайз.
1	2	3	4	5	6	7
1. Присоси повітря по газо-ходах ?	-			0,05	0,1	0,1
Коефіцієнт надлишку повітряна виході газоходу,	-
Розрахунки середнього коефіцієнта надлишку повітря, i+1=0,5 (+ )	-	1,45		1,475	1,55	1,65
2. Об'єм 2-х атомних газів	м3/кг	6,45		6,58	6,94	7,48
3. Об'єм водяних пар	м3/кг	0,548		0,55	0,556	0,564
4. Об'єм димових газів	м3/кг	7,938		8,07	8,46	8,98
5. Об'ємні частки 3 - х атом-них газів:		0,118		0,117	0,111	0,105
6. Об'ємна частка водяних пари	м3/кг	0,069		0,068	0,066	0,063
7. Загальна об'ємна частка триатомних газів	м3/кг	0,187		0,185	0,177	0,167
8. Частка золи палива, уно-сима газами [7, табл. 4.1]	-	0,13
8. Концентрація золи димових газів	г/ м3	4,37		4,3	4,1	3,86
11. Наведена зольність	кг102МДж	1348,5		1348,5	1348,5	1348,5

2.3 Ентальпія повітря і продуктів згоряння

2.3.1 Розрахунок ентальпій повітря і продуктів згоряння

Розрахунок ентальпій повітря и продуктів згорання виконуємо в послідовності:

Розраховуємо ентальпію теоретичного об'єма повітря за формулою кДж/м³,:

= V^о•(с•)_п,

де (с•t)_в - ентальпія 1 м³ повітря для заданої температури [7, по табл. 3.4].

Ентальпія надлишку повітря для всього вибраного діапазону температур, кДж/м³:

= (-1)• .

Ентальпію теоретичного обєму продуктів згорання визначаємо за формулою, кДж/м³:

= V^o_RO2•(c•)_RO2 + V^o_R2•(c•)_R2 + V^o_H2O•(c•) _H2O,

де (c•)_RO2, (c•)_R2, (c•)_H2O - ентальпії відповідних газів при вибраній температурі [7, табл. 3.4].

Ентальпія продуктів згорання з коефіцієнтом надлишку повітря >1 визначаємо за формулою, кДж/ м³:

I_г = + (-1)• .

Результати розрахунків зводяться у таблицю 2.2

Таблиця 2.2 Ентальпія повітря і продуктів згоряння

, C			Газоходи
			Топка	Пароперегрівач	І газохід	ІІ газохід	Економайзер
30	207	0	0	0	0	0	0
100	690	771	2,8	1082	1099	1151	1220
200	1386	1566	5,9	2189	2224	2328	2466
300	2097	2379	9,2	3323	3375	3532	3742
400	2818	3218	12,5	4486	4557	4768	5050
600	4318	4960	19,5	6903	7011	7335	7767
800	5885	6794	26,7	9443	9590	10031	10619
1000	7474	8705	34,3	12068	12255	12815	13562
1200	9134	10644	42	14754	14983	15668	16581
1400	10811	12650	55	17515	17785	18596	19677
1600	12513	14669	65,3	20300	20613	21551	22803
1800	14210	16719	76	23113	23469	24534	25955
2000	15954	18795	87,5	25975	26374	27570	29166
2200	17698	20899	-	28863	29305	30633	32403

2.4 Тепловий баланс котла

Цілиною складання теплового балансу котла є визначення розрахункової витрати палива Вр, кг/с; ККД, бр, %; коефіцієнта збереження теплоти .

ККД котла визначається по зворотному балансі

,

де q2 - втрата теплоти з газами, що відходять, %;

q3 - втрата теплоти з хімічним недопалом, %;

q4 - втрата теплоти з механічним недопалом, %;

q5 - втрата теплоти в навколишнє середовище, %;

q6 - втрати з фізичною теплотою шлаків, %.

Розрахункова витрата палива визначається по прямому балансі

де Qк - корисно використана теплота, МВт;

- робоча розташовувана теплота, кДж/кг;

Qдо - корисно використана теплота визначається по формулі:

де Dк - розрахункова паропродуктивність казана, кг/з;

і і, іж.в - ентальпія сухої насиченої пари, котлової і живильної води, відповідно, кДж/кг.

Робоча розташовувана теплота прирівнюється до нижчої теплоти згоряння палива

= ,

тому що / 0,625 = 19,8/ 0,625 = 31,68, що більше Wp = 11%.

Тепловий баланс котла складається у формі таблиці 2.3.

Таблиця 2.3 Тепловий баланс котла

Найменування величини	Познач	Спосіб визначення величини	Розрахунок
Нижча теплота згоряння палива, кДж/кг		4.табл 1.6	19800
Робоча розташовувана теплота, МДж/кг		=	19800
Втрати теплоти з хімічним недожогом, %	q3	[7, табл. 4.1].	0,5
Втрати теплоти з механічним недожогом, %	q4	[7, табл. 4.1].	3,5
Температура газів, що відходять, С	yx	за завданням	160
Ентальпія газів, що відходять, кДж/кг	Нух	табл 2.2	1367
Температура холодного повітря, С	tх.в	приймається	30
Ентальпія холодного повітря при =1 МДж/кг		табл 2.2	206,6
Коефіцієнт надлишку повітря в газах, що відходять	ух		1,65
Втрати тепла від зовнішнього охолодження котла,%		[7, табл. 4.5].	3,8
Коефіцієнт корисної дії котла, %	к	100-(q2+q3+q4+q5+q6)	100-(4,8+0,5+3,5+3,8+0,66 )= 86,7
Корисно використана теплота, МВт	Qк		0,7(2790+377)+0,030,7(830-377) = 2226,5
Розрахункова витрата палива, кг/з	Вр		2226,5/(198000,867) = 0,13
Коефіцієнт збереження тепла			1-0,038/(0,908+0,038) = 0,96

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. 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	э		0,6
8. Коефіцієнт теплової ефективності екранів	э	хэ э	0,275
9. Сумарна площа стін топлення, м2	Fст	по кресленнях	36,4
10. Обсяг топкової камери, м3	Vт	по кресленнях	10,4
11. Ефективна товщина випромінюючого шару, м	S		1,03
12. Площа дзеркала горіння, м2	RЗГ	Технич. характеристика	2,76

2.5.2 Тепловий розрахунок топки

Метою теплового перевірочного розрахунку топлення є визначення температури газів на виході з топки , С и теплосприйняття в топці випромінюванням Qл, 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 ат і середню сумарну теплоємність продуктів згоряння Vсср, кДж/кгК, 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 ат, середня сумарна теплоємність продуктів згоряння Vсср.

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 100С. 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 величиниі одиниця виміру	Познач.	Спосіб визначення	Розрахунок	Результат
1	2	3	4	5
Об'єм топкової камери, м3	Vт	конструктивна характеристика	-	10,4
Площа поверхні топки, м2	Fст	Те ж або 6Vт 0,667	-	36,4
Повна радіаційна поверхня топки, м2	Нр	- // -	-	16,7
Площа дзеркала горіння	Rдз	- // -	-	2,76
Діаметр труб екрана, мм	d	- // -	-	51х2,5
Відстань між осями труб бічних екранів, мм	Sе	- // -	-	55
Відстань від осі труби до поверхні стінки, мм	l	0,8• d	0,8•51	44
Відносна відстань між осями труб екрана	Sе / d	Sе / d	55/51	1,08
Ефективна товщина випромінюючого шару, м	s	3,6 • Vт/ Fст	3,610,4/36,4	1,03
Коефіцієнт забруднення	о	Приймаємо		0,6
Коефіцієнт теплової ефективності екранів	шср	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	0,8726,7	0,66
	Qпв	т	1,45207	300
Корисне тепловиділення в топці, кДж/ м3	Qт =Іа		19800	19862
Теоретична температура горіння в топці, С	а	I-- таблиця	-	1568
Температура на виході з топки, С	т	приймається	-	800
Ентальпія продуктів згоряння, кДж/ м3	Іт	І-- таблиця		9443
Обємна доля водяного пару	rH2O	З попередніх розрахунків		0,069
Обємна доля трьохатомних газів і водяного пару	rn	-//-		0,187
Сумарна поглинальна спроможність трьохатомних газів і водяної пари м•Па•105	pn s	prп s, де р=0,1МПа	0,10,1871,03	0,02
Коефіцієнт ослаблення випромінювання трьохатомними газами, м• МПа-1	кг	[7, по номограмі 5.4]		6,5
16. Коефіцієнт ослаблення променів золовими частками,	кзл	[7, по номограмі 5.5]		0,065
17. Коефіцієнт ослаблення променів коксовими частками,	ккокс	приймається		0,15
Коефіцієнт ослаблення променів топкового середовища, м• МПа-1	к	кг rn + злкзл + ккокс	6,50,187 + 4,370,065 + 0,15	1,65
Ступінь чорності факела	аф			0,156
Ступінь чорності топки	ат			0,506
Параметр	М	0,59 - 0,5хт	0,59 - 0,50	0,59
Середня сумарна теплоємність продуктів згоряння	VCср	(Qт - I”т)/ (а - ”т)	(19862-9443)/(1568-800)	13,57
Параметр	Вр• Qт/Fт	Вр• Qт/ Fст	0,1319862/36,4	70,9
Дійсна температура на виході з топки	т			870
Ентальпія продуктів згоряння, кДж/ м3	Іт	І-- таблиця		10362
Теплосприйняття топки	Qт1	ц? (Qт - I”т)		9120
Корисне об'ємне тепловиділення в топці, кВт/ м3	qv			247,5

Одержана температура газів на виході з топки не перевищує взяту заздалегідь. Розходження складає менш 100С, тому остаточно беремо _т= 870С . 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=kHДt_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 dl, 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- - діаграмі при даному б ; Дб - величина присмокту холодного повітря в газохід; B і ц - приймається з теплового балансу котла; Д 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

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

Таблиця 2.6а 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	zI	по кресленню котла	9
	zII	по кресленню котла	6
5. Число рядів труб по ходу газів	zг	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	2
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	НI	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	1	S1/ d	0,1/0,051	1,96
Поздовжня відносна відстань	2	S2/ d	0,1/0,051	1,96
Середня площа перетину для проходу газів	fIкр	по конструктивних характеристиках	-	0,405
Температура на вході газів у пучок, оС		з розрахунку топлення	-	870
Ентальпія газу, кДж/ м3	I'	- “ -	-	44,16
Температура газів за першим газоходом, оС	1	прийнята	-	500	300
Ентальпія газу, кДж/ м3	I1	по I-- таблиці	-	5787	3532
Теплота, передана конвективному пучку, кДж/ м3	Qб1	ц? ( I' - I+ ?1к•)		4413	6578585
Середня розрахункова температура продуктів згоряння, оС	ср1	( + 1)/ 2		585	685
Середня швидкість продуктів згоряння, м/с	Wг1	Вр• Vг• ( ср1+273)/ (F• 273)		13,57	15,15
Обємна доля водяного пару	rH2O	З попередніх розрахунків	-	0,068
Обємна доля трьохатомних газів і водяного пару	rn	-//-	-	0,185
Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, Вт/(м2• оС)	к1	н• сz• cs• cФ [7, по номограмі рис.6.1] при rH2O = 0,177		74,77	83,05
Товщина випромінюючого шару, м	s	0,9? d? (4/р ? (S1• S2/d2 - 1))		0,179
Сумарна поглинальна спроможність трьохатомних газів і водяної пари м•Па•105	pn s	prп s, де р=0,1МПа		0,0033
Коефіцієнт ослаблення випромінювання трьохатомними газами, м• МПа-1	кг	[7, по номограмі 5.4]	-	34	38
Сумарна сила поглинання	kps1	(kг rn + kзл зл)ps		0,113	0,126
Температура забрудненої стінки, оС	tсг	tн + ?t; t=80		275
Ступінь чорності газового потоку	б	[7, по номограмі рис. 5.6]	-	0,11	0,12
Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м2• оС)	л	н1? б? сг н1 [7, по номогр. рис. 6.4]		7,92	8,37
Сумарний коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2• оС)	1	о? (к + л)		79,5	88,07
Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м2• оС)	k1	ш? 1		51,7	57,25
Температурний напір, оС	?t1	(1 - 1)/ ln ((1- t н)/ (1- - t н))		466	136
Кількість тепла, сприйнята першим газоходом, кДж/ м3	Qт1	k• НI• ?t1/ Вр		9015	4015
За графіком визначаємо щиру температуру газів за першим газоходом, оС	1	Згідно графіку	-	370
Ентальпія газу, кДж/ м3	I1	по I-- таблиці	-	4397
Дійсна кількість теплоти, кДж/м3	Qб	ц(I'ф-I”I+k1• Iизбв)	0,96(10362-4397)+0,1•207	5747



Рис.2.2 Допоміжний графік для визначення температури продуктів згоряння після першого газоходу

Таблиця 2.7 Розрахунок другого конвективного пучка

Найменування величини і одиниця виміру	Познач.	Спосіб визначення	Розрахунок	Результат
1	2	3	4
Поверхня нагрівання, м2	НIІ	конструктивна характеристика	-	73,6
Діаметр труб конвективного пучка, мм	d	- “ -	-	51
Поздовжній крок, мм	S1	- “ -	-	0,1
Поперечний крок, мм	S2	- “ -	-	0,1
Поперечна і поздовжня відносна відстань	д1 і д2	s1/ d = s2/ d	100/51	1,96
Середня площа перетину для проходу газів	FIІкр	по конструктивних характеристиках	-	0,405
Температура на вході газів у пучок, оС	ІІ	з розрахунку топлення	-	370
Ентальпія газу	I'	- “ -	-	4397
Температура на виході з II газоходу, оС	II	приймаємо	-	300	200
Ентальпія, кДж/м3	III	по I-t - таблиці	-	3532	2328
Теплота, віддана продуктами згоряння, кДж/м3	QбII	ц? ( I'II-III+?• Iоп)	0,96(4397-3532)+0,1•207; 0,96(4397-2328)+0,1•207.	851	2007
Середня розрахункова температура газів, оС	ср	(II + II)/ 2	(370+300)/2; (370+200)/2.	335	285
Середня швидкість продуктів згоряння, м/с	Wг2	Вр• Vг• ( ср1+273)/ (F• 273)		15,12	13,9
Обємна доля водяного пару	rH2O	З попередніх розрахунків	- ...

курсовая работа "Тепловий розрахунок котла" скачать

Подобные документы

• Розрахунок теплогенеруючої установки КЄ 10-14

  Розрахунок котельного агрегату, склад і кількість продуктів горіння. Визначення теплового балансу котла і витрат палива. Характеристики та розрахунок конвективної частини. Тепловий розрахунок економайзера і перевірка теплового балансу котельного агрегату.
  
  курсовая работа [677,6 K], добавлен 17.03.2012
  

• Тепловий розрахунок котельної установки

  Загальний тепловий баланс котельної установки. Розрахунки палива, визначення об’ємів повітря та продуктів згорання, підрахунок ентальпій. Визначення основних характеристик пальника. Розрахунок теплообміну в топці і конструктивне оформлення будови топки.
  
  курсовая работа [2,6 M], добавлен 04.06.2019
  

• Тепловий розрахунок котельного агрегату

  Підрахунок кількості продуктів горіння. Розрахунок ентальпії газів. Тепловий баланс котла. Визначення теплонадходжень в топку. Розрахунок конвективної частини котла. Тепловий розрахунок економайзера. Перевірка теплового балансу котельного агрегату.
  
  контрольная работа [84,8 K], добавлен 02.04.2013
  

• Тепловий розрахунок парового котла

  Характеристика котла ТП-230. Розрахунок ентальпій повітря і продуктів згоряння палива. Коефіцієнт надлишку повітря. Тепловий баланс котельного агрегату. Геометричні характеристики топки. Розрахунок теплоти, яка сприймається фестоном, теплопередачею.
  
  курсовая работа [256,5 K], добавлен 18.04.2013
  

• Тепловий розрахунок парового котла ТП-35У

  Повірочний тепловий розрахунок парового котлоагрегату, його теплові характеристики при різних навантаженнях. Вибір типу і конструктивних характеристик топки, перегрівника, економайзера. Визначення теплового балансу парогенератора й витрати палива.
  
  курсовая работа [2,2 M], добавлен 26.11.2014
  

• Котельні установки промислових підприємств

  Розрахунок теплового балансу котла та визначення витрати палива. Температурний напір пароперегрівника. Коефіцієнт теплопередачі водяного економайзера. Аеродинамічний розрахунок газового тракту в межах парового котла. Розрахунок товщини стінки барабану.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.05.2014
  

• Конструктивний тепловий розрахунок котла-утилізатора

  Обладнання теплової електростанції. Особливості виконання конструктивного теплового розрахунку котла-утилізатора. Визначення загальної висоти пароперегрівника, випарника, економайзера, ГПК. Специфіка визначення кількості рядів труб в блочному пакеті.
  
  курсовая работа [361,2 K], добавлен 04.02.2014
  

• Розрахунок теплового постачання

  Визначення теплового навантаження району. Вибір теплоносія та визначення його параметрів. Характеристика котельного агрегату. Розрахунок теплової схеми котельної. Розробка засобів із ремонту і обслуговування димососу. Нагляд за технічним станом у роботі.
  
  курсовая работа [8,5 M], добавлен 18.02.2013
  

• Тепловий розрахунок промислового парогенератора ГМ 50-1

  Технічні характеристики парогенератора. Розрахунок палива. Тепловий баланс парогенератора. Основні конструктивні характеристики топки. Розрахунок теплообміну в топці, фестону, перегрівника пари та хвостових поверхонь. Уточнення теплового балансу.
  
  курсовая работа [283,3 K], добавлен 09.03.2012
  

• Проектування транспортабельної котельної установки блочно-модульного виконання

  Загальний опис транспортабельної котельної установки. Розрахунок теплової схеми транспортабельної котельної установки повної заводської готовності на 4-х водогрійних котлах КВа-П-120 Гн. Технічний опис устаткування і особливості його розміщення.
  
  дипломная работа [506,1 K], добавлен 21.07.2011
  

• Пристрій варильний електричний УЕВ-50

  Основні напрямки в конструюванні теплового устаткування. Тепловий розрахунок котла. Рівняння теплового балансу пристрою електричного варильного. Розрахунок трубчастого нагрівального елемента. Основні технологічні вимоги до конструкцій варильних апаратів.
  
  курсовая работа [970,0 K], добавлен 13.03.2013
  

• Розрахунок камерної газової печі та розробка технічних засобів з енергозбереження

  Матеріальний баланс горіння газів, типи температур: жаропродуктивності, калориметрична, теоретична та дійсна. Методика формування теплового балансу промислових печей. Визначення годинного приходу та витрат теплоти в піч, коефіцієнту корисної дії.
  
  курсовая работа [493,1 K], добавлен 22.11.2013
  

• Проект парового котла з природною циркуляцією

  Опис конструкції котельного агрегату і принцип його роботи. Газовий розрахунок та тепловий баланс котельного агрегату. Розподіл теплового навантаження по контурам циркуляції. Розрахунок на міцність еліптичного днища барабана. Опір газового тракту.
  
  дипломная работа [1,0 M], добавлен 07.08.2012
  

• Розрахунок продуктивності котельної

  Попереднє визначення продуктивності котельної установки. Визначення параметрів теплоносіїв в тепловій схемі. Аеродинамічний розрахунок газового тракту. Розрахунок і підбір продувного вентилятора, димососа, живильного насоса та теплообмінних апаратів.
  
  курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.11.2014
  

• Розширення центральної опалювальної котельні середньої потужності

  Розрахунок теплового навантаження мікрорайону. Тепловий баланс котлоагрегату. Редукційно-охолоджуюча установка. Монтаж тепломеханічного обладнання і трубопроводів котельної. Технічна характеристика котла марки ДЕ-4–14ГМ. Вибір допоміжного обладнання.
  
  дипломная работа [2,3 M], добавлен 08.11.2010
  

• Утилізація теплових витрат суднового дизеля 5RT-flex58T-B

  Огляд електронної системи керування. Конструктивний опис двигуна. Розрахунок робочого процесу: наповнення, стиснення, згорання, розширення. Енергетичний баланс системи надуву. Розрахунок теплового балансу дизеля. Вимоги регістру до утилізаційного котла.
  
  дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.03.2014
  

• Визначення енергетичних параметрів газотурбінної установки

  Методика визначення коефіцієнту корисної дії та корисної потужності газотурбінної установки без регенерації тепла з ізобарним підведенням тепла за параметрами. Зображення схеми ГТУ без регенерації і з нею, визначення витрати палива з теплотою згорання.
  
  курсовая работа [178,3 K], добавлен 26.06.2010
  

• Розрахунок енергозберігаючих заходів

  Загальні проблеми енергозбереження на залізничному транспорті. Газопостачання і опис парового котла. Розрахунок споживання палива для цехів локомотивного депо і променевого обігріву для цехів. Встановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машину.
  
  дипломная работа [897,7 K], добавлен 21.03.2011
  

• Розрахунок ексергетичного балансу теплоагрегатів

  Визначення використання теплоти у трубчастій печі, ексергії потоку відбензиненої нафти та палива. Розрахунок рекуперативного утилізатора при втратах тепла 2%. Ексергетичний баланс турбіни та теплонасосної компресорної установки, що працює на фреоні.
  
  курсовая работа [161,1 K], добавлен 22.10.2014
  

• Проектний тепловий розрахунок рекуперативного теплообмінного апарата

  Розрахунок коефіцієнта теплопередачі. Визначення середнього температурного напору, витрат теплоносіїв, площі поверхні нагрівання апарата, а також необхідної довжини трубного пучка для схеми руху теплоносіїв. Побудова графіку зміни температур теплоносіїв.
  
  контрольная работа [646,2 K], добавлен 10.09.2012
  

Другие документы, подобные "Тепловий розрахунок котла"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам