Тепловой расчёт котельного агрегата малой мощности
Краткое сожержание материала:
Размещено на
Курсовая работа
По дисциплине: Теплогенерирующие установки.
«Тепловой расчёт котельного агрегата малой мощности»
Содержание
Введение
1. Расчёт объёмов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха
2. Расчёт теплового баланса котла с определением КПД и расхода топлива
3. Поверочный расчёт топки
4. Поверочный расчёт 1-ого и 2-ого котельных пучков
5. Конструктивный расчёт водяного экономайзера
Заключение
Используемая литература
Введение
Описание котла.
Газомазутные вертикальные водотрубные паровые котлы типа - ДЕ предназначенные для выработки насыщенного или слабоперегретого пара. Топочная камера котлов размещается сбоку от конвективного пучка, оборудованного вертикальными трубами, развальцованными в верхних и нижних барабанах. Ширина топочной камеры по осям боковых экранных труб 1790 мм, глубина топочной камеры, зависимости от паропроизводительности 1990-6960 мм.
Основные составляющие части котла: верхний и нижний барабаны, конвективный пучок, фронтовой, боковой и задний экраны, оборудующие топочную камеру. Трубы перегородки правого бокового экрана, образующего так же и поверхность топочной камеры, вводятся непосредственно в верхний и нижний барабаны. Концы труб заднего экрана привариваются к верхнему и нижнему коллекторам диаметром 159x6 мм. Трубы фронтового экрана также привариваются к коллекторам аналогичного диаметра. Диаметр верхнего и нижнего барабанов 1000 мм. Расстояние между барабанами 2750мм.
Длина цилиндрической части барабана от 2250 мм. До 7500 мм. Изготавливаются барабаны для котлов с давлением 1,4 МПа с толщиной стенки 13 мм, а для давления 2,4 МПа с толщиной стенки 22 мм. Конвективный пучок отделен от топочной камеры газоплотной перегородкой. При вводе в барабан трубы разводятся в два ряда. Конвективный пучок образован коридорно-расположенными трубами диаметром 51мм., развальцованы в верхним и нижнем барабанах. Шаг труб 90 мм., поперечный шаг 110 мм. В водяном правом верхнем барабане находится питательная труба, в нижнем - устройств для парового нагрева воды.
Средний срок службы котла между капитальным ремонтом при 2500 часов работы в год 3 раза. Котлы поставляются потребителем в сборе. Производятся Бийским котельным заводом.
Исходные данные:
Тип парового котла - ДЕ-4;
Паропроизводительность котла - D=1кг/с;
Параметры пара на выходе из котла:
-давление Рo=1,6 МПа;
-температура питательной воды - tп.в.=65°С;
Вид топлива - малосернистый мазут.
Доля продувки солей - p=4%.
Основные характеристики мазута:
Wp=3%, Ap=0.1%, Sp=1.4%, Cp=83.8, Hp=11.2%, Np=0, Op=0.5%.
Теплота сгорания - =39,73 МДж/кг;
Основные характеристики котла типа ДЕ-4 и его элементов:
Длина топки в, м |
Ширина топки а, м. |
Средняя высота топки hт, м. |
Объём топки Vт, м3 |
Полная поверхность стен топки Fст, м2. |
Экранированная поверхность стен топки Fэ, м2. |
|
1,97 |
1,8 |
2,5 |
8,55 |
23,8 |
21,8 |
1. Расчёт объёмов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха
Исходными данными для расчёта объёмов и энтальпий продуктов сгорания и воздуха служат основные характеристики заданного вида топлива.
Теоретическое количество сухого воздуха Vo необходимого для полного сгорания топлива при избытке воздуха б=1, определяется по формуле:
Теоретический объём азота при б=1 рассчитывается по формуле:
котел топка сгорание топливо
Теоретический объём трёхатомных газов при б=1 находится по формуле:
Теоретический объём водяных паров при б=1 находится по формуле:
где
Теоретический объём продуктов сгорания находится по формуле:
По найденным значениям теоретических объёмов продуктов сгорания и воздуха формируется таблица объёмов.
Присосы воздуха для каждой поверхности нагрева определяются по (1.таблице №3). Принимаем камерные топки пылеугольных и газомазутных котлов с металлической обшивкой: Дб=0,15; 1-ый пучок: Дб=0,05; 2-ой пучок: Дб=0,1; экономайзер чугунный с обшивкой: Дб=0,1.
Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки =1,15 (смесительные горелки). Коэффициенты избытка воздуха на выходе из каждой следующей за топкой поверхности теплообмена определяется суммированием присосов воздуха Дб в ней и б?? предыдущей поверхности.
Таблица объёмов.
Определяемая величина |
Элемент котла |
||||
топка |
1-й пучок |
2-ой пучок |
экономайзер |
||
Присосы воздуха в поверхности нагрева Дб? |
0,15 |
0,05 |
0,1 |
0,1 |
|
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева б?? |
1,15 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
|
Средний коэффициент избытка воздуха бср=0,5·(б?+б??) |
1,075 |
1,175 |
1,25 |
1,35 |
|
1,83 |
1,85 |
1,86 |
1,88 |
||
11.65 |
11.67 |
11.68 |
11.7 |
||
1.58 |
1.6 |
1.61 |
1.63 |
||
0.136 |
0.137 |
0.138 |
0.139 |
||
0.157 |
0.158 |
0.159 |
0.16 |
||
0.866 |
0.867 |
0.868 |
0.869 |
||
15,67 |
17 |
18 |
19,42 |
Для топки
Энтальпия продуктов сгорания газа, при б=1, равна:
,
где х - температура дымовых газов, °С
Энтальпия продуктов сгорания воздуха, при б=1, равна:
,
где t - температура воздуха,
- средние объёмные теплоёмкости соответственно газов и воздуха, кДж/ нм3·К (таблица№2).
Расчёт энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха для 100°С.
Для х=100°С,
Энтальпия в каждой графе определяется по формуле:
Для примера рассчитаем энтальпии в каждой графе при разной температуре.
Для топки при х=1000°С, =1,15
Для 1-ого котельного пучка: х=300°С, =1,2
Для 2-ого котельного пучка: х=200°С, =1,3
Для экономайзера: х=100°С, =1,4
Н-х таблица.
Температура, °С |
Энтальпия газов, кДж/кг. |
||||||
топка =1,15 |
1-ого пучка =1,2 |
2-ого пучка =1,3 |
Экономайзер =1,4 |