Главная База знаний "Allbest" Физика и энергетика Проект парового котла з природною циркуляцією

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.

Рубрика Физика и энергетика
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 07.08.2012
Размер файла 1,0 M

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.

Страница:

мм

11,62

5. Аеродинамічний розрахунок

5.1 Розрахунок газової сторони

5.1.1 Вихідні дані для аеродинамічного розрахунку котельного агрегату

Таблиця 5.1 - Основні дані для аеродинамічного розрахунку

Ділянка газового тракту

Фестон

Пароперегрівач

Економайзер

Повітря-підігрівач

Типорозмір труб, d, мм

60

32

28

33

Розташування труб

Шахове

Поперечний крок між труб, , мм

243

75

70

43

Повздовжній крок між труб, , мм

300

56

50

33

Діагональний крок труб,

323,7

67,4

61

39,4

0,69

1,21

1,27

1,57

0,7625

1,791(6)

1,9(09)

?

Динамічний тиск hд, мм.вод.ст

0,80

1,47

0,95

1,65

Динамічний тиск hд, Па

7,83

14,39

9,3

16,15

Довжина труб, що омиваються повздовжньо, м

-

-

-

5,68

Число рядів по ходу газів,

3

27

36

-

Середня температура для димових газів,

1079

838

475

207

Середня швидкість димових газів, Wг, м/с

7,77

9,98

6,24

6,68

Поправочний коефіцієнт K

-

1,2

1,0

1,1

5.1.2 Опір фестона та стельового пароперегрівача

Фестон представляє собою розріджений пучок з 3-х рядів труб, швидкість димових газів не перевищує 10 м/с, такий пучок має незначний аеродинамічний опір і тому під час розрахунку тяги не враховується. Опір стельового пароперегрівача також не враховується, адже цей елемент займає незначну частину перетину для проходу димових газів.

5.1.3 Опір конвективного пароперегрівача

Таблиця 5.2 - Опір конвективного пароперегрівача

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Опір першого ряду труб шахового пучка

мм.вод.ст

; Графік 7, стор.192 [9]

0,66

Поправка на відносні кроки

1

; Графік 7, стор.193 [9]

1,27

Поправка на діаметр

1

; Графік 7, стор.193 [9]

1,01

Опір конвективного пароперегрівача

мм.вод.ст

23,7

Па

232
5.1.4 Опір водяного економайзера
Таблиця 5.3 - Опір водяного економайзера

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Опір першого ряду труб шахового пучка

мм.вод.ст

; Графік 7, стор.192 [9]

0,36

Поправка на відносні кроки

1

; Графік 7, стор.193 [9]

1,19

Поправка на діаметр

1

; Графік 7, стор.193 [9]

1,04

Опір водяного економайзера

мм.вод.ст

16,485

Па

161,37
5.1.5 Опір повітряпідігрівника
Таблиця 5.4 - Опір повітряпідігрівника

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

Втрати тиску на тертя

Втрата тиску в трубах
Графік 4, стор. 188 [9]

1,83

Поправочний коефіцієнт на шорсткість труб

1
Графік 4, стор. 188 [9]

1,44

Опір тертя

мм.вод.ст

14,97

Па

146,56

Місцеві втрати тиску

Відношення меншого перерізу до більшого

1

0,498

Коефіцієнт опору входу

1
,

Графік 11, стор. 196 [9]

0,25

Коефіцієнт опору виходу

1
,

Графік 11, стор. 196 [9]

0,275

Опір входу-виходу

мм.вод.ст

1,73

Па

16,96

Опір повітряпідігрівника

мм.вод.ст

18,37

Па

179,87

5.1.6 Опір поворотів конвективного та підйомного газоходів

Таблиця 5.5 - Опір поворотів конвективного та підйомного газоходів

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Коефіцієнт опору першого повороту

1

1

Розрахунковий динамічний тиск при повороті

Па

11,11

Динамічний тиск у фестоні

Па

З таблиці 5.1

7,83

Динамічний тиск у пароперегрівачі

Па

14,39

Поправочний коефіцієнт у пароперегрівачі

К

1

1,2

Опір першого повороту

Па

13,332

Коефіцієнт опору другого повороту

1

1

Розрахунковий динамічний тиск другого повороту

Па

12,73

Динамічний тиск у водяному економайзері

Па

З таблиці 5.1

9,3

Динамічний тиск у повітропідігрівнику

Па

16,15

Поправочний коефіцієнт для повітропідігрівника

К

1

1,1

Опір повороту повітропідігрівника

Па

14
5.1.7 Сумарний опір газового тракту

Таблиця 5.6 - Сумарний опір газового тракту

Величина

Позначення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

Сумарний опір

Па

600,57
5.1.8 Опір газового тракту парогенератора з урахуванням поправок
Таблиця 5.7 - Опір газового тракту парогенератора з урахуванням поправок

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Поправка на різницю густин димових газів та сухого повітря

1

1,113

Приведена густина димових газів

1,440
Поправка на запиленість

димових газів

1

0

Поправка на тиск в газовому тракті

1
При висоті місцевості над рівнем моря

Для Києва

1

Аеродинамічний опір газового тракту з урахуванням поправок

Па

668,43
5.1.9 Самотяга парового котла в межах газового тракту
Таблиця 5.8 - Самотяга парового котла в межах газового тракту

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

Густина димових газів

0,07834

0,00799

Середня температура в опускній шахті

С0

651

Температура на вході в опускну шахту

°C

1013

Температура на виході в опускній шахті

°C

288

Самотяга опускної шахти

Па

56,84

Висота опускної шахти

м

Ескіз котла

7,5

Середня температура в підйомній шахті

°C

207

Температура на вході в підйомну шахту

°C

288

Температура на виході з підйомної шахти

°C

125

Самотяга підйомної шахти

Па

27,9

Висота підйомної шахти

м

Ескіз котла

7,5

Самотяга парового котла в межах газового тракту

Па

84,74
5.1.10 Вибір димової труби
Таблиця 5.9 - Вибір димової труби

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

Об'ємна витрата димових газів

20,68

Витрата газів на трубу

74,448

Висота димової труби

м

Таблиця ІІІ-13, стор. 93 [9]

30

Внутрішній діаметр труби на виході в оточуюче середовище

м

Приймаємо найменший допустимий діаметр

1,05

Швидкість газів на виході з труби

9,4

Опір тертя труби по наближеній формулі

Па

4,5

Значення самотяги труби

мм.вод.ст

20,34

Па

199,15
5.1.11 Повний перепад тисків в газовому тракті парового котла
Таблиця 5.10 - Повний перепад тисків в газовому тракті парового котла

Величина

Позна-чення

Оди-ниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Перепад повних тисків

Па

578,1

Розрідження на виході з топки

Па
2-56, стор. 39 [9]

Приймаємо 2 мм.вод.ст

19,58

Розрахункова продуктивність димососа

79,66

Коефіцієнт запасу у продуктивності

1

стор. 36 [9]

1,07

Розрахунковий повний тиск димососа

Па

607

Коефіцієнт запасу по тиску

1

стор. 36 [9]

1,05

Питома вага газів при 0 0С

Графік 22 стор. 122 [9]

1,12

Абсолютна температура газів у димососа

Т

К

125+273

398

Абсолютна температура газів по заводським характеристикам димососа

К

200+273

473

Перехідний коефіцієнт до номінальних характеристик

1

1,127

Поправка на зміну тиску в залежності від розташування котла над рівнем моря

1

- при висоті місцевості над рівнем моря

1,16

Приведений повний тиск димососа

Па

684,1
5.1.12 Вибір димососа
Таблиця 5.11 - Вибір димососа

Потрібні параметри задовольняє димосос

Марка

Параметри

Короткий опис

ДН - 17

([9],VII-32, стор.212)

Центробіжний димосос одностороннього всмоктування частота n = 740
5.1.13 Вибір електродвигуна
Таблиця 5.12 - Вибір електродвигуна

Величина

Позначення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

Потужність двигуна

кВт

- ККД двигуна

130
5.2 Розрахунок повітряної сторони
5.2.1 Опір повітряного тракту
Таблиця 5.14 - Опір повітряного тракту

Величина

Позна-чення

Оди-ниця ви-міру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

1

2

3

4

5

Кількість холодного повітря, що засмоктується вентилятором

11,879

Середня температура повітря у повітропідігрівнику

150

Коефіцієнт кінематичної в'язкості холодного повітря

, Таблиця VI, стор. 141 [1]

Коефіцієнт кінематичної в'язкості повітря у повітропідігрівнику

, Таблиця VI, стор. 141 [1]

Коефіцієнт кінематичної в'язкості гарячого повітря

, Таблиця VI, стор. 141 [1]

Витрата гарячого повітря

20,059

Перша ділянка повітряного тракту

Швидкість повітря

W

Приймаємо

6

Діаметр перерізу тракту

D

1,588

Число Рейнольдса

Re

1

574895

Коефіцієнт опору тертя

1

0,011476

Динамічний тиск

Па

, Рис. VII-2, стор.186 [9]

20,56

Довжина першої ділянки

L

Рисунок 5.2

7

Опір тертя першої ділянки

Па

1,04

Сума коефіцієнтів місцевих опорів першої ділянки

1

0,5

Місцевий опір першої ділянки

Па

10,28

Третя ділянка повітряного тракту

Швидкість повітря

W

Приймаємо

6

Сторона квадрату тракту

А

1,407

Діаметр перерізу тракту

D

1,407

Число Рейнольдса

Re

1

509488

Коефіцієнт опору тертя

1

0,011828

Динамічний тиск

Па

, Рис. VII-2, стор.186 [9]

20,56

Довжина третьої ділянки

L

Рисунок 5.2

3

Опір тертя третьої ділянки

Па

0,518

Сума коефіцієнтів місцевих опорів третьої ділянки

1

0,5

Місцевий опір третьої ділянки

Па

10,28

Четверта ділянка повітряного тракту (повітропідігрівник)

Швидкість повітря

W

З теплового розрахунку

6,01

Діаметр труб

d

33

Поперечний крок

43

Повздовжній крок

33

Відносний поперечний крок труб

1

1,3(03)

Кількість труб по ходу повітря

45

Діагональний крок

39,386

Параметр пучка

1

1,566

Коефіцієнт форми шахового пучка

1

4,241

Число Рейнольдса

Re

1

6749,4

Коефіцієнт опору, віднесений до одного ряду пучка

1

0,392

Коефіцієнт опору пучка

1

18,043

Динамічний тиск

Па

, Рис. VII-2, стор.186 [9]

14,19

Опір повітропідігрівника

Па

256,1

Коефіцієнти, що враховують характеристики поворотів в ходах по повітрю

1

cтор.18 [9]

1,4

1

Графік 16, стор. 200 [9]

2,6

1

Графік 17, стор. 200 [9]

1

Коефіцієнт опору для повороту:

1

3,64

Втрати тиску на поворотах у повітропідігрівнику

Па

219,48

П'ята ділянка повітряного тракту

Швидкість повітря

W

Приймаємо

12

Сторона квадрату тракту

А

1,293

Діаметр перерізу тракту

D

1,293

Число Рейнольдса

Re

1

346158

Коефіцієнт опору тертя

1

0,013028

Динамічний тиск

Па

, Рис. VII-2, стор.186 [9]

46,5

Довжина п'ятої ділянки

L

Рисунок 5.2

5,6

Опір тертя п'ятої ділянки

Па

2,624

Сума коефіцієнтів місцевих опорів п'ятої ділянки

1

2,9

Місцевий опір п'ятої ділянки

Па

134,84

Шоста ділянка повітряного тракту

Швидкість повітря

W

Приймаємо

12

Сторона квадрату тракту

A

1,293

Діаметр перерізу тракту

D

1,293

Число Рейнольдса

Re

1

346158

Коефіцієнт опору тертя

1

0,013028

Динамічний тиск

Па

, Рис. VII-2, стор.186 [9]

46,5

Довжина шостої ділянки

L

Рисунок 5.2

1,5

Опір тертя шостої ділянки

Па

1,406

Сума коефіцієнтів місцевих опорів шостої ділянки

1

1,3

Місцевий опір шостої ділянки

Па

241,79

Сьома ділянка повітряного тракту (пальник)

Швидкість повітря

W

З теплового розрахунку парового котла, Таблиця 2.8

30

Динамічний тиск

Па

, Рис. VII-2, стор.186 [9]

283,87

Коефіцієнт опору пальника

1

Табл. VII-6 стор.181 [9]

3

Опір пальника

Па

851,61

5.2.2 Сумарний опір повітряного тракту

Таблиця 5.15 - Сумарний опір повітряного тракту

Величина

Позна-чення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Сумарний опір

Па

1730
5.2.3 Повний тиск повітряного тракту
Таблиця 5.16 - Повний тиск повітряного тракту

Величина

Позна-чення

Одини-ця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Резуль-тат

Сумарний опір повітряного тракту

4284,9

Коефіцієнт запасу по продуктивності

1

, cтор. 36 [9]

1,06

Коефіцієнт запасу по тиску

1
cтор.36 [9]

1,12

Об'єм повітря теоретично необхідного для горіння

1

Тепловий розрахунок

9,440746

Розрахункова витрата палива

Тепловий розрахунок

1,09

Необхідна розрахункова продуктивність вентилятора

36,025

Розрахунковий повний тиск вентилятору

1937,6

Приведений тиск для димососа

1937,6
5.2.4 Вибір вентилятора
Потрібні параметри задовільняє вентилятор ВГДН-12,5.
Таблиця 5.17 - Вибір вентилятора

Марка

Параметри

Короткий опис

ВГДН-12,5

Рис. VII-37, стор.216 [9]

Центробіжний вентилятор одностороннього всмоктування, частота .
5.2.5 Вибір електродвигуна
Таблиця 5.18 - Вибір електродвигуна

Величина

Позначення

Одиниця виміру

Розрахункова формула або спосіб визначення

Результат

Потужність двигуна

кВт

87,25
Висновок
В дипломному проекті проведені розрахунки котлоагрегату на базі серійного котла Е-50-4-440Г. По заданим вихідним даним були проведені тепловий, гідравлічний, аеродинамічний розрахуноки та розрахунок на міцність.
В тепловому розрахунку визначені:
- робоча витрата палива ;
- економічність котла .
При розрахунку топки були дотримані основні вимоги:
- допустиме теплове навантаження топки по умовам горіння ;
- температура продуктів згоряння на виході із топки задовольняє умові та її значення розходиться з попередньо заданою величиною у межах 30.
Для заданої температури перегрітої пари виконаний розрахунок пароперегрівача. Пароперегрівач встановлений у конвективній шахті за фестоном і призначений для підвищення температури пари, виконаний із паралельно включених по парі вигнутих в одній площині труб (змійовиків). Розташування труб - шахове. Число рядів труб поперек ходу газів 28.
Водяний економайзер та повітряпідігрівник та встановлені у вертикальних конвективних шахтах і призначені для зниження температури газів, що відходять, тобто для підвищення ефективності використання виділеної в топці теплоти. Гаряче повітря, яке подається в топку, покращує процес займання та горіння палива, підвищує температуру продуктів згорання, що сприяє зниженню втрат від хімічного та механічного недопалу.
Була визначена розрахункова нев'язка теплового балансу, яка складає 0,04%. Це говорить про те, що розподіл теплових навантажень по поверхням нагріву виконано вірно.
В ході аеродинамічного розрахунку були визначені значення опорів газового та повітряного трактів, що дало змогу вибрати димовий насос та вентилятор, котрі задовільняють вимогам транспортування димових газів та повітря. Газовий тракт обслуговується димовим насосом ДН-17 при необхідній потужності двигуна. Для перекачки повітря використовується вентилятор одностороннього всмоктування ВГДН-12,5 з електродвигуном.
Розрахунок на міцність надав можливість визначитися з товщиною стінки барабана та його днищ (відповідно 43 та 45 мм), вихідно камери пароперегрівача (12 мм) та впевнитися в тому, що труби пароперегрівача витримають навантаження при роботі.
Список літератури

1. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). ВТИ и ЦКТИ - НПО ЦКТИ, СПб, 1998р. - 256с.

2. Компоновка и тепловой расчёт парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 208 с.

3. Тепловой расчёт промышленных парогенераторов: Учеб. пособие для втузов/ Под ред. В.И. Частухина. - Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1980. - 184 с.

4. Методические указания к курсовому проекту парогенератора для студентов специальностей 0305, 0308, 0520 (расчёт топки)/ Подобед О.П. - Киев: КПИ, 1990. - 38 с.

5. Конструктирование и тепловой расчёт фестона и пароперегревателя паровых котлов. Методические указания к курсовой работе №2 по курсу «Паровые котлы» для студентов специальности 0520 «Парогенераторостроение»/ Сост. Ю.Г. Дашкиев. - Киев: КПИ, 1985. - 36 с.

6. Лебедев И.К. Гидродинамика паровых котлов: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1987 - 240 с.

7. Методические указания к курсовому проекту парогенератора для студентов специальностей 0520, 0308, 0305, расчёт конвективных поверхностей/Подобед О.П. - Киев: КПИ, 1981.

8. Троянский Е.А. Металлы котлостроения и расчёт прочности деталей паровых котлов. М.-Л. Издательство «Энергия», 1964 - 192 с.

9. Аэродинамический расчёт котельных установок (Нормативный метод). Под. ред. С.И. Мочана. Изд. 3-е. Л., «Энергия», 1977.

Размещено на Allbest.ru

Страница:


Подобные документы

  • 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

  • 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 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

  • 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 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

  • Розробка засобів із ремонту і обслуговування димососу

    Характеристика споживачів тепла. Характеристика котельного агрегату. Розрахунок теплової схеми котельної. Пристрій і принцип роботи димососу, засоби з ремонту та обслуговування. Зупинка димососу, нагляд за технічним станом у роботі та його обслуговування.

    дипломная работа [2,9 M], добавлен 19.02.2013

  • Поверочный тепловой расчет парового котла

    Выполнение теплового расчета стационарного парового котла. Описание котельного агрегата и горелочных устройств, обоснование температуры уходящих газов. Тепловой баланс котла, расчет теплообмена в топочной камере и конвективной поверхности нагрева.

    курсовая работа [986,1 K], добавлен 30.07.2019

  • Расчет теплового баланса парового котла

    Принципиальное устройство парового котла ДЕ-6,5-14ГМ, предназначенного для выработки насыщенного пара. Расчет процесса горения. Расчет теплового баланса котельного агрегата. Расчет топочной камеры, конвективных поверхностей нагрева, водяного экономайзера.

    курсовая работа [192,0 K], добавлен 12.05.2010

  • 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

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