Главная База знаний "Allbest" Производство и технологии Тепловой расчет стационарного котла

Тепловой расчет стационарного котла

Техническая характеристика и схема котла ДКВР-4-13. Определение энтальпий воздуха, продуктов сгорания и построение i-t диаграммы. Расчет теплообмена в топочной камере и в конвективной испарительной поверхности нагрева. Поверочный тепловой расчет котла.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 10.05.2015
Размер файла 651,4 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/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра энергетики и транспорта

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Стационарные паровые и водогрейные котлы»

на тему: «Тепловой расчет стационарного котла»

Выполнила: студент

группы ВЭП-491

Гайзлер А.Ю.

Принял: доцент

кафедры энергетики

и транспорта

Пантелеев С.П.

Мурманск, 2013

Содержание

  • 1. Характеристика котлоагрегата
  • 2. Краткая характеристика топлива. Определение энтальпий воздуха, продуктов сгорания и построение i-t диаграммы
  • 3. Поверочный тепловой расчет
    • 3.1 Предварительный тепловой баланс
    • 3.2 Расчет теплообмена в топочной камере
    • 3.3 Расчет теплообмена в конвективной испарительной поверхности нагрева
    • 3.4 Окончательный тепловой баланс котла
  • Список используемой литературы
  • 1. Характеристика котлоагрегата
  • Рис. 1. Конструктивная схема котла
  • 1 - топочная камера; 2, 13 - верхний и нижний барабаны; 3 - манометр; 4 - предохранительный клапан; 5 - питательные трубопроводы; 6 - сепарационное устройство; 7 - легкоплавкая пробка; 8 - камера догорания; 9 - перегородка; 10 - пучок кипятильных труб; 11 - трубопровод непрерывной продувки; 12 - обдувочное устройство; 14 - трубопровод периодической продувки; 15 - кирпичная стенка; 16 - коллектор
  • Паровой котел ДКВр-4-13 - двухбарабанный котел, вертикально-водотрубный, реконструированный с естественной циркуляцией.
  • Техническая характеристика котла ДКВР-4-13:
  • - Паропроизводительность - 4 т/ч;
  • - Давление пара - 1,3 МПа (13 кг/см2);
  • - Поверхность нагрева котла:
  • радиационная - 21,4 м2
  • конвективная - 116,9 м2
  • общая - 138,3 м2;
  • - Объем котла:
  • паровой - 2,05 м3
  • водяной - 5,55 м3;
  • - Объем воды по водоуказательному стеклу - 0,84 м3;
  • - Время испарения этого объема - 11,5 мин;
  • - Коэффициент полезного действия при сжигании газа - 90,8%.
  • - Расход топлива (газа) - 310 кг/ч.
  • Рис. 2. Схема движения продуктов горения в котле ДКВр:
  • Г - газ, В - воздух, ПГ - продукты горения.
  • Котел имеет верхний длинный и нижний короткий барабаны, расположенные вдоль оси котла. Барабаны соединены развальцованными в них гнутыми кипятильными трубами, образующими развитый конвективный пучок. Перед конвективным пучком расположена экранированная топочная камера. Трубы боковых экранов завальцованы в верхнем барабане, нижние концы экранированных труб приварены к нижним коллекторам.
  • Топочная камера для исключения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потерь с уносом и химическим недожогом разделяется кирпичной стенкой на собственно топку и камеру догорания.
  • По нижней образующей верхнего барабана устанавливаются две легкоплавкие пробки, предназначенные для предупреждения перегрева стенок барабана под давлением.
  • Ввод питательной воды в верхний барабан. Вода в водяном пространстве распределяется по перфорированной трубе. Для непрерывной продувки на верхнем барабане устанавливается штуцер, на котором смонтирована регулирующая и запорная арматура. В нижнем барабане устанавливаются перфорированная труба для периодической продувки и трубы для прогрева котла паром при растопке.
  • Конвективные пучки выполняются с коридорным расположением труб. Камеры, экранные и конвективные трубы изготовлены из углеродистой стали марок 10 и 20.
  • За котлом установлен экономайзер конструкции ВТИ, выполненный из чугунных ребристых труб с квадратными ребрами. Диаметр труб 76 мм., шаг 150 мм.
  • Дымовые газы удаляются дымососом ДН-10 производительностью 31000 м3/ч
  • Конструктивная характеристика котла:
  • Внутренний диаметр верхнего и нижнего барабанов - 1000 мм.
  • Толщина стенки барабанов - 13 мм
  • Длина цилиндрической части :
  • верхнего барабана - 5010 мм
  • нижнего барабана - 1800 мм
  • Диаметры:
  • передних опускных труб - 140х4,5 мм
  • экранных и кипятильных труб - 51х2,5 мм
  • Шаг труб бокового экрана - 80 мм
  • Число труб бокового экрана - 30*2=60
  • Общее число экранных труб - 80 шт.
  • Шаг конвективных труб, продольныйЧпоперечный - 100Ч110 мм
  • Число конвективных труб - 320 шт.
  • 2. Краткая характеристика топлива. Определение энтальпий воздуха, продуктов сгорания и построение i-t диаграммы.

Для расчета задано топливо - природный газ Ленинского месторождения (Тюменская обл.) следующего состава:

СН4

С2Н6

С3Н8

С4Н10

С5Н12

СО2

N2

95,2

1,1

0,57

0,24

0,41

1,0

1,48

Коэффициент избытка воздуха во всем газоходе котла постоянный и равен 1,2. Расчет ведем в табличной форме (см. табл.2.1).

Таблица 2.1.

№

п/п

Наименование

величины

Обозначение

Единица измерения

Расчетная формула

или источник

определения

Расчет

Результат

Промежуточный

Окончательный

1

Теоретическое количество воздуха, необходимое для горения

м3/м3

0,0476[(m+n/4)·

·CmHn+

+0,5CO+0,5H2+

+1,5H2C-O2]

CH4 (1+1)95,2

C2H6 (2+1,5)1,1

С3H8 (3+2)0,57

С4H10 (4+2,5)0,24

С5H12 (5+3)0,41

0,0476

190,4

3,85

2,95

1,56

3,28

202,04

9,62

2

Теоретический объем азота в дымовых газах

м3/м3

0,79+

0,799,62

1,480,01

7,60

0,0148

7,61

3

Объем сухих трехатомных газов

м3/м3

0,01(CO2+CO+

+H2S+mCmHn)

CH4 195,2

C2H6 21,1

С3H8 30,57

С4H10 40,24

С5H12 50,41

СО2 1

95,2

2,2

1,71

0,96

2,05

1

103,12

1,03

4

Теоретический объем водяных паров в дымовых газах

м3/м3

0,01(H2S+H2+

+CmHn+

+0,124dТП+

+1,61)

CH4 295,2

C2H6 31,1

С3H8 40,57

С4H10 50,24

С5H12 60,41

0,12410

1,61

1,619,62

0,01216,4

190,4

3,3

2,28

1,2

2,46

1,24

15,49

2,16

5

Полный объем теоретического количества дымовых газов

м3/м3

7,61+1,03+2,16

10,8

6

Коэффициент избытка воздуха

задан

1,2

7

Избыточный объем воздуха

м3/м3

(-1)

0,29,62

1,924

8

Действительный объем водяных паров

м3/м3

+

+0,016(-1)

2,16+0,0161,924

2,17

9

Полный объем продуктов сгорания

м3/м3

+(-1)

10,8+1,924

12,72

10

Теоретическая энтальпия влажного воздуха

11

Объемная доля сухих трехатомных газов в продуктах сгорания

-

/

1,03/12,72

0,08

12

Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания

-

/

2,17/12,72

0,17

13

Объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания

rn

-

+

0,08+0,17

0,25

14

Давление в топке (абсолютное)

РТ

МПа

Принимается в зависимости от типа котла

0,1

15

Парциальное давление трехатомных газов

МПа

РТ

0,08·0,1

0,008

16

Парциальное давление водяных паров

МПа

РТ

0,17·0,1

0,017

17

Суммарное парциальное давление

РП

МПа

+

0,008+0,017

0,025

Рис. 2. Зависимость энтальпии газов от температуры

Таблица 2.2.

t, 0С

= 1,03 нм3/кг

= 7,61 нм3/кг

,

кДж/кг

Влажный воздух

,

кДж/кг

,

кДж/кг

,

кДж/м3град

кДж/кгград

, кДж/м3град

кДж/кгград

, кДж/м3град

,кДж/кгград

,

кДж/м3град

,

кДж/кг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

0

1,599

1,647

1,294

9,847

1,494

3,227

0

1,318

0

0,2

0

0

200

1,787

1,841

1,299

9,885

1,522

3,288

3003

1,331

2875

575

3578

400

1,929

1,987

1,316

10,015

1,566

3,383

6154

1,354

5849

1170

7324

600

2,041

2,102

1,340

10,197

1,614

3,486

9472

1,362

8955

1791

11263

800

2,131

2,195

1,367

10,403

1,668

3,603

12961

1,411

12191

2438

15399

1000

2,203

2,269

1,391

10,586

1,722

3,720

16574

1,437

15520

3104

19678

1200

2,263

2,331

1,414

10,761

1,776

3,836

20313

1,461

18935

3787

24100

1400

2,313

2,382

1,434

10,913

1,828

3,948

24141

1,483

22423

4485

28626

1600

2,355

2,426

1,452

11,050

1,876

4,052

28044

1,501

25937

5187

33232

1800

2,391

2,463

1,468

11,171

1,921

4,149

32010

1,517

29490

5898

37909

2000

2,422

2,495

1,482

11,278

1,962

4,238

36021

1,532

33091

6618

42639

2200

2,448

2,521

1,495

11,377

2,000

4,320

40080

1,546

36733

7347

47427

3. Поверочный тепловой расчет

3.1 Предварительный тепловой баланс

Тепловой баланс котельного агрегата представляет равенство между поступившим в агрегат количеством тепла и сумой полезно использованного тепла Q1 и тепловых потерь Q2, Q3, Q4, Q5 и Q6.

Тепловой баланс составляется на или 1 м3 газообразных топлив.

Общее уравнение теплового баланса

Здесь: - располагаемое тепло топлива, кДж/(к/Дж/м3)

Q 1- полезно использованное тепло топлива, кДж/кг (кДж/м3)

Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 - тепловые потери котлом, кДж/кг (кДж/м3).

Составление предварительного теплового баланса.

Для расчета взят котел ДКВр - 6,5 - 13

Котел имеет следующие характеристики: паропроизводительность 6,5 т/ч , котел вырабатывает насыщенный пар с рабочим давлением 13 кг/см2 изб. (1,4 МПа абсолютных), влажность пара -0,01, температура питательной воды до экономайзера 30 оС, за экономайзером 30 оС, температура холодного воздуха 25 оС, температура воздуха, поступающего в топку (внешний подогрев) 110 оС. Способ сжигания топлива механический. Установлено топочное устройство ПМЗ - ЛЦР.

Ниже ведется расчет по предварительному балансу. (Табл. 3.1). На полученный в таблице 3.1 расход топлива Вр проводится расчет теплообмена всех последующих поверхностей нагрева.

Таблица 3.1 - Предварительный тепловой баланс

№

п/п

Наименование

Обоз

начение

Ед.

измер.

Расчетная формула или способ определения

Численные значения

Результат

1

Низшая теплота сгорания

МДж/м3

МДж/кг

кДж/кг

36,186/0,769

36,186

47,057

47057

2

Коэффициент полезного действия котла

*

%

Принимается ориентировочно по прототипу

90

3

Потери тепла

- от химической неполноты сгорания

-от механического недожега

-в окружающую среду

- с уходящими газами

q3

q4

q5

q2'

%

%

%

%

по прототипу

принимается

принимается

принимается

100-( + q3 + q4+ q5)

100-(90+0,5+2,4)

0,5

0

2,4

7,1

4

Коэффициент избытка воздуха

По заданию

1,2

5

Температура воздуха:

-холодного

-подогретого, поступающего в топку

tхв

tгв

оС

оС

По заданию

60

210

6

Средние изобарные объемные теплоемкости влажного воздуха

-холодного

-подогретого

схв

сгв

кДж/кг град

при температурах tхв и tгв

1,322

1,332

7

Количество тепла, вносимое в топку с холодным воздухом

подогретым воздухом

Iхв

Iгв

кДж/кг

кДж/кг

1,016Vo схв tхв

1,016Vo сгв tгв

1,016 *9,62* 1,2* 1,32*260

1,016*9,62 *1,2* 1,332* 210

930

3281

8

Количество тепла, переданное в воздухоподогревателе (внешний подогрев)

Qвн

кДж/кг

Iгв - Iхв

3281-930

2351

9

Температура топлива поступающего в топку

tmл

оС

принимается

30

10

Теплоемкость сухой массы топлива

ссmл

кДж/м3 град

кДж/кг·град

0,01(1,627·1+1,576·95,2+

+2,295·1,1+3,185·0,57+

+4,3·0,24+5,333·0,41+

1,295·1,48)+

+0,0052·1,498·10

1,689/0,769

1,689

2,20

11

Теплота, вносимая в топку с топливом

imл

кДж/кг

срm tm

2,2030

66

12

Располагаемая теплота топлива

кДж/кг

47057+ 2351 +66

49474

13

Энтальпия уходящих газов

Iух'

кДж/кг

4460

14

Температура уходящих газов

tух'

oC

Рис. 2.1, табл. 2.2

230

15

Количество пара, вырабатываемого котлом:

16

Перегретого

Dпе

кг/с

по заданию

0

17

Насыщенного

Dн

кг/с

по заданию

1,11

18

Степень сухости пара

х

кДж/кг

принимается

0.98

19

Энтальпия сухого насыщенного пара

i

кДж/кг

Из таблицы водяного пара

Для давления 1,4 Мпа

2791

20

Скрытая теплота парообразования

r

кДж/кг

Из таблицы водяного пара

Для давления 1,4 Мпа

1965

21

Энтальпия влажного пара

iх

кДж/кг

i -(1-х)*r

2791-(1-0.98)*1965

2693

22

Температура питательной воды

tпв

С

по заданию

50

23

Энтальпия питательной воды

iпв

по таблицам воды и водяного пара

209,5

24

Секундный расход топлива

Вр

кг/с

0,062

3.2 Расчет теплообмена в топочной камере

Целью поверочного расчета топочной камеры является определение количества теплоты, переданное газами лучевоспринимающим поверхностям нагрева Qл. Эта теплота может быть найдена только при известных геометрических размерах топки: величине лучевоспринимающей поверхности, Нл, полной поверхности стен, ограничивающих топочный объем, Fст, величине объема топочной камеры, Vт.

Площади поверхностей стен топки определяется следующим образом:

фронт котла Fфр=ВтНт = 2,18·2,76 = 6,02 м2;

задняя стенка топки Fзс=ВтНт =2,18·2,76 = 6,02 м2;

левая боковая стенка топки Fлст=(Lкг+Lкд)lбэ= (2,378+0,416)3 =

8,38 м2;

правая боковая стенка топки Fпст=(Lкг+Lкд)lбэ= (2,378+0,416)3 =

8,38 м2;

под топки Fп=LтВт = 3,044·2,18= 6,64 м2;

потолок топки Fпот=LтВт = 3,044·2,18= 6,64 м2;

Полная поверхность стен, ограничивающих топочный объем

Fст=Fфр+Fзс+Fлст+Fпст+Fп+Fпот = 6,02 + 6,02 + 8,38 +8,38 +6,64 +6,64 = 42,1м2

Величину топочного объема можно определить как произведение площади фронтовой стенки на длину топки:

Vm=FфрLт= 6,02·3,044 = 18,3 м3.

Лучевоспринимающая поверхность экранов будет равна:

левого бокового экрана ,

правого бокового экрана

заднего экрана

где: Lкг - длина камеры горения, м;

Lкд - длина камеры догорания, м;

Lт - длина топки, м;

lбэ - длина трубок бокового экрана, м;

Взэ - ширина заднего экрана, м;

- средняя длина трубок заднего экрана,

хдэ- угловой коэффициент бокового экрана;

хзэ- угловой коэффициент заднего экрана.

Лучевоспринимающая поверхность топки найдется как сумма лучевоспринимающих поверхностей экранов, т.е.

Таблица 3.2 - Расчет теплообмена в топке
№

п/п

Наименование

Обозначение

Ед.измерения

Расчетная формула

Числовые величины

1

Расчетный расход топлива

Вр

кг/с

См. таблицу 3.1

0,062

2

Располагаемая теплота топлива

кДж/кг

См. таблицу 3.1

49474

3
Лучевоспринимаю

щая поверхность нагрева

Нл

м2

Определяется по чертежу

21,4

4

Площадь стен, ограничивающих топочный объем

Fст

м2

То же

42,1

5

Объем топки

Vт

м2

То же

18,3

6

Степень экранирования топки

Нл/Fст

0,508

7

Коэффициент сохранения теплоты

0,976

8

Эффективная толщина излучающего слоя

S

м

1,56

9

Адиабатная (теоретическая) энтальпия продуктов сгорания

Iа

кДж/кг

47800

10

Адиабатная (теоретическая) температура газов
tа

Та
оС

оК
По -t диаграмме

Ta=ta+273
2210

2483

11

Температура газов на выходе из топки
oC

К
Принимается ориентировочно с последующим уточнением
1300

1573

12

Энтальпия газов на выходе из топки

кДж/кг

По I-t диаграмме и величине I'зт

26400

13

Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания

Vг Сср

кДж/кг град.

20,88

14

Условный коэффициент загрязнения поверхности нагрева.

Принимается по табл.

0,65

15

Тепловое напряжение топочного объема

qv

кВт/м3

167,6

16

Коэффициент тепловой эффективности

э

0,33

17

Объемная доля водяных паров в продуктах сгорания

(табл. 2.1)

0,17

18

Суммарная объемная доля трехатомных газов в продуктах сгорания

0,25

19

Суммарное парциальное давление трехатомных газов

Pn

МПа

( табл.2.1)

0,025

20

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

kг

1,66

21

Коэффициент ослабления лучей сажестыми частицами

kс

1,43

22

Коэффициент ослабления лучей светящейся частью пламени

kсв

kг+kc

3,09

23

Степень черноты светящейся частью факела

асв

0,382

24

Степень черноты газовой части факела

аг

0,200

25

Коэффициент

m

выбирается

0,1

26

Эффективная степень черноты факела

аф

mасв+(1- m)аг

0,2182

27

Степень черноты при камерном сжигании топлива

ат

0,458

28

Величина относительного положения максимума температур

m

0,3

29

Параметр, характеризующий распределение температуры по высоте топки

М

М = 0,52 - 0,50Хm

0,37

30

Расчетная температура газов за топкой
tзт

Тзт
оС

К

tзт+273
1289

1562

31

Температура за топкой по предварительному балансу

t'зт

оС

См. пункт 11

1300

32

Расхождение

tзт

оС

tзт- t'зт

11

33

Энтальпии газов за топкой

зт

кДж/кг

По I-t диаграмме

26110

34

Количество тепла переданное в топке

Qл

кВт

1313

35

Коэффициент прямой отдачи

%

45,4

36

Действительное тепловое напряжение топочного объема

qv

кВт/м3

71,7

3.3 Расчет теплообмена в конвективной испарительной поверхности нагрева.

Конвективными называются поверхности нагрева, которые получают теплоту, в основном, конвекцией. К ним относятся парообразующие поверхности (фестон и парообразующие пучки труб), пароперегреватели, экономайзеры, воздухоподогреватели, пароохладители.

Тепловой (поверочный) расчет ведется с целью определения количества теплоты, переданного газами нагреваемой среде и нахождения температуры газов за рассматриваемой поверхности. Вся поверхность разбивается на участки, в которых происходит теплообмен между газами и однородной средой или пучки труб имеющие одинаковое строение и геометрические характеристики. Расчет ведется последовательно для каждого участка. Полученная в предыдущем расчете температура газов за поверхностью нагрева является начальной температурой для расчета последующей поверхности. Начальной температурой первого пучка является температура газов за топкой.

Расчет конвективной поверхности нагрева сводится к решению двух уравнений:

уравнение теплового баланса: , кВт (6.1)

и уравнения теплопередачи: ; кВт (6.2)

Здесь Q1 - тепло, отданное газами поверхности нагрева, кВт;

Q2 - тепло, воспринятое нагреваемой средой. кВт;

К - коэффициент теплопередачи от газов к нагреваемой среде,

кВт/м2 град;

- коэффициент сохранения тепла.

tср - температурный напор между газами и нагреваемой средой, оС;

В- расход топлива, кг/с;

I1 и I2 - соответственно энтальпия газов перед и за рассматриваемой поверхностью нагрева. кДж/кг.

Таблица 3.3. Расчет теплообмена в конвективной поверхности нагрева

№

п/п

Наименование

величины

Обозначение

Ед.

измерения

Расчетная формула

Числовое

значение

1

Температура газов перед рассматриваемым газоходом

t1

оС

t1= tзт

1289

520

2

Энтальпия газов перед газоходом

I1

кДж/кг

I- t диаграмма по t1

26110

9687

3

Коэффициент сохранения тепла

кДж/м3

0,976

4

Температура газов на выходе из газохода.

t2'

t2''

t2'''

оС

оС

оС

Принимаются три значения

400

500

600

200

300

400

5

Энтальпия газов на выходе из газохода

I2'

I2''

I2'''

кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг

I-t диаграмма в зависимости от t2

7324

9294

11263

3578

5451

7324

6

Расход топлива

B

кг/с

См таб. 3.1.

0,062

7

Количество теплоты отданное газами в пучке

Q1'

Q1''

Q1'''

кВт

кВт

кВт

В(I1-I2')

В(I1-I2'')

В(I1-I2''')

1137

1018

898

370

256,3

142,9

8

Наружный диаметр труб

dн

м

По чертежу

0,051

9

Число рядов труб

z2

то же

20

10

Число труб в одном ряду

z1

то же

9

7

11

Шаг труб:

-поперечный

-продольный

S1

S2

м

м

то же

то же

0,1

0,11

12

Средняя длина труб в газоходе:

-установленная

-активная

lуст

lакт

м

м

2,06

1,75

13

Коэффициент омывания

принимается

0,85

14

Активно омываемая поверхность нагрева

Накт

м2

d lакт z1 z2

50,44

39,23

15

Относительные шаги труб:

- продольный

- -поперечный

S2/d

S1/d

S2/d

S1/d

2,16

1,96

16

Площадь живого сечения для прохода газов

Fж

м2

F = ав - z1 l dн

0,746

0,592

17

Эффективная толщина излучающего слоя газов

Sэф

м

0,20

18

Температура кипения воды при рабочем давлении

ts'

оС

Из таблиц водяного пара при 1,4 МПа

195,04

19

Средняя температура газового потока

t'ср

t''ср

t'''ср

оС

оС

оС

0,5(t1 + t'2)

0,5(t1 + t''2)

0,5(t1 + t'''2)

845

895

945

360

410

460

20

Средний расход газов

V'ср

V''ср

V'''ср

м3/с

м3/с

м3/с

3,23

3,37

3,52

1,83

1,97

2,12

21

Средняя скорость газов

W'г

W''

W'''

м/с

м/с

м/с

4,33

4,52

4,72

3,09

3,33

3,58

22

Коэффициент загрязнения поверхности нагрева

м2К/Вт

0,0067

0,006

23

Средняя температура загрязненной стенки

tз

оС

tз=tн+(60-80)= ts'+(60-80)

265

24

Поправочные коэффициенты для определения к

- на количество рядов

- на относительные шаги

- на изменение физических характеристик

Сz

Сs

Сф

По номограмме в зависимости от характера омывания и строения пучка

1

1,06

1,05

1

1,06

1,09

25

Коэффициент теплоотдачи конвекции определенный по формуле

'к

''к

'''к

Вт/м2к

47,8

48,6

49,9

40,18

41,8

43,38

26

Определенный с помощью номограммы

'к

''к

'''к

Вт/м2к

к=нСz Cф

39,2

39,9

40,8

31,8

33,4

36,0

27

Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

Кг

1/МПам

6,75

6,54

6,33

8,82

8,61

8,4

28

Суммарное парциальное давление трехатомных газов

Рп

МПа

Табл. 3.1

0,025

29

Суммарная сила поглощения не запыленного газового потока

0,034

0,033

0,032

0,044

0,043

0,042

30

Степень черноты не запыленного газового потока

а

0,033

0,0325

0,0315

0,043

0,042

0,041

31

Коэффициент теплоотдачи излучением для не запыленного газового потока

'л

''л

'''л

Вт/м2·

град

aст = 0,82

4,59

5,44

6,29

0,29

0,51

0,76

32

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

'1

''1

'''1

Вт/м2

град

1= (к + л)

37,22

38,54

40,03

27,28

28,82

31,25

33

Коэффициент теплопередачи

К'1

К''1

К'''1

К'2

К''2

К'''2

Вт/м2

град

кВт/м2град

К2=К110-3

27,79

30,63

31,56

0,0278

0,0306

0,0316

23,44

24,57

26,32

0,0234

0,0246

0,0263

38

Средний температурный напор

tср

оС

530,8

617,7

693,3

76,6

194,7

260,4

39

Тепловосприятие поверхности нагрева конвективного пучка

кВт

кВт

кВт

744,3

953,4

1105,1

70,3

187,9

268,7

40

Температура газов за пучком

t2

оС

Графическая интерполяция

520

335

41

Количество теплоты, воспринятое поверхностью нагрева

Qк

кВт

Графическая интерполяция

980

210

42

Энтальпия газов за пучком

I2

кДж/кг

Таблица 3.2

9687

6106

43

Энтальпия питательной воды

iпв

кДж/кг

табл. 4.5

209,5

44

Энтальпия влажного пара

iх

кДж/кг

iх= i- (1-х)r

2693

45

Количество пара, вырабатываемое в рассматриваемой конвективной поверхности

Dк

кг/с

0,395

0,085

3.4 Окончательный тепловой баланс котла

Окончательный тепловой баланс котла составляется после выполнения теплового расчета. Целью теплового баланса является определение полученной производительности, коэффициента полезного действия по прямому и обратному балансам и невязки баланса.

При определении достигнутой паропроизводительности котла учитывается тепло, воспринятое всеми испарительными поверхностями: лучевоспринимающей испарительной поверхностью (Qл), конвективными испарительными поверхностями (Qki = Qk1 + Qk2), а также тепло, пошедшее на подогрев воды в экономайзере (Qэк). Так как тепловой расчет экономайзера не был предусмотрен заданием, то находим количество теплоты, необходимое для подогрева питательной воды от температуры tпв до температуры воды за экономайзером tгв (соответственно повышения энтальпии от iпв до iгв).

Окончательный баланс котла

№ п/п

Наименование величины

Обозначение

Единица измерения

Расчетная формула или источник

Результат

1

Располагаемая теплота топлива

Qpp

кДж/кг

табл.3.1.

49474

2

Расход топлива

В

кг/с

табл.3.1.

0,062

3

Количество тепла, переданное в топке

Qл

кВт

табл.3.2

1313

4

Количество теплоты, переданное в 1-м конвективном пучке

Qk1

кВт

табл.3.3

980

5

Количество теплоты, переданное во 2-м конвективном пучке

Qk2

кВт

табл.3.3

210

6

Энтальпия питательной воды

iпв

кДж/кг

Из задания

209,5

7

Энтальпия воды за экономайзером

iгв

кДж/кг

Из задания

610,9

8

Полная производительность котла

D'

кг/с

Из задания

1,11

9

Количество теплоты, переданное воде в экономайзере

Qэк

кВт

D'(iгв - iпв)

267,5

10

Полученная производительность котла

D

кг/с

1,115

11

Коэффициент полезного действия

к

%

90,3

12

Невязка баланса

Q

кДж/кг

-0,649

Q

%

0,001

13

Энтальпия уходящих газов

Iух

кДж/кг

Iух = Iзпе - (Qэк/B)

1800

14

Температура уходящих газов

tух

С

табл.3.2

110

котел теплообменный топочный конвективный

Список используемой литературы

1. Александров В.Г. Паровые котлы малой и средней мощности. /В.Г.Александров. - Л.: Энергия, Ленингр. отд-е, 1972.

2. Котлы малой, средней мощности и топочные устройства: Каталог - справочник. - М.: НИИИнформтяжмаш, 1967. - 210 с.

3. Паровые и водогрейные котлы. - Спб.: Издательство «Деан», 2000. - 192 с.

4. Соколов, Б. А. Паровые котлы малой и средней мощности: учеб. пособие для студ. вузов/ Б. А. Соколов. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 128 с.

5. Судовые паровые котлы. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Судовые паровые котлы и их эксплуатация» по специальности 1612 «Эксплуатация судовых силовых установок». Мурманск, 1987

6. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). Л., 1973

7. Топливо для стационарных паровых котлов. Учебно-методическое пособие по дисциплине «Стационарные паровые и водогрейные котлы» для студентов очно-заочной формы обучения специальности 140106 «Энергообеспечение предприятий». Мурманск, 2008

8. Эстеркин, Р. И. Промышленные котельные установки: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. Отд, 1985. - 400 с., ил.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Компоновка и тепловой расчет парового котла

    Объем азота в продуктах сгорания. Расчет избытка воздуха по газоходам. Коэффициент тепловой эффективности экранов. Расчет объемов энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Определение теплового баланса котла, топочной камеры и конвективной части котла.

    курсовая работа [115,2 K], добавлен 03.03.2013

  • Тепловой расчет котла ДЕ16–14ГМ

    Принципиальное 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 30.01.2014

  • Поверочный тепловой расчет водогрейного котла

    Расчет котла, предназначенного для нагрева сетевой воды при сжигании газа. Конструкция котла и топочного устройства, характеристика топлива. Расчет топки, конвективных пучков, энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Расчетная невязка теплового баланса.

    курсовая работа [77,8 K], добавлен 21.09.2015

  • Расчет котла ТВГ-8М

    Принцип работы водогрейного котла ТВГ-8МС, его конструкция и элементы. Расход топлива котла, определение объемов воздуха и продуктов сгорания, подсчет энтальпий, расчет геометрических характеристик нагрева, тепловой и аэродинамический расчеты котла

    курсовая работа [209,5 K], добавлен 13.05.2009

  • Расчет парового котла ДЕ-6,5-14

    Описание конструкции котла. Особенности теплового расчета парового котла. Расчет и составление таблиц объемов воздуха и продуктов сгорания. Расчет теплового баланса котла. Определение расхода топлива, полезной мощности котла. Расчет топки (поверочный).

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.07.2010

  • Поверочный расчет котельного агрегата ПК-14

    Тепловой расчет и компоновка парового котла ПК-14. Выбор топлива, расчет его теплосодержания и продуктов сгорания. Определение тепловых потерь и коэффициента полезного действия котла. Расчет топочной камеры, конвективных и хвостовых поверхностей нагрева.

    курсовая работа [751,1 K], добавлен 28.09.2013

  • Тепловой расчет котла БКЗ-160-100ГМ

    Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. Расчет ширмового и конвективного перегревателя. Уточнение теплового баланса.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.08.2012

  • Поверочно-конструкторский расчет котла ДКВР 6,5 - 13 и экономайзера

    Описание котла ДКВР 6,5-13 и схема циркуляции воды в нем. Расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания. Вычисление полезно-израсходованного тепла в котлоагрегате. Средние характеристики продуктов сгорания в топке. Описание кипятильного пучка.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.02.2012

  • Тепловой расчёт котельного агрегата малой мощности

    Способы расчета котельного агрегата малой мощности ДЕ-4 (двухбарабанного котла с естественной циркуляцией). Расчет объемов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха. Определение КПД котла и расхода топлива. Поверочный расчёт топки и котельных пучков.

    курсовая работа [699,2 K], добавлен 07.02.2011

  • Тепловой расчет котлоагрегата

    Проектирование 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 08.04.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены