Проектирование отопительной котельной для теплоснабжения
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ы воздуха по газоходам ?? и находим расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах ?.
Таблица 12.
Присосы воздуха по газоходам ? и расчетные коэффициенты избытка воздуха в газоходах ?
Участки газового тракта??Топка0,141,14Конвективный пучок0,061,2
Наличие присосов воздуха приводит к тому, что объем продуктов сгорания будет отличаться от теоретического, поэтому необходимо рассчитать действительные объемы газов и объемные доли газов. Так как присосы воздуха не содержат трехатомных газов, то объем этих газов от коэффициента избытка воздуха не зависит и во всех газоходах остается постоянным и равным теоретическому.
Таблица 13.
Характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева
ВеличинаЕдиницаТопка, Конвективный пучокКоэф. избытка воздуха?1,141,2м3/кг9,069,65м3/кг2,22,21м3/кг12,3112,91?0,0840,081?0,1780,171?0,2620,252
Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания, отнесенные к 1 м3 сжигаемого топлива при температуре , С, рассчитывают по формулам:
,(11)
,(12)
где , , , удельные энтальпии воздуха, трехатомных газов, азота и водяных паров соответственно.
Энтальпию продуктов сгорания на 1 м3 топлива при 1 рассчитываем по формуле:
.(13)
Результаты расчетов по определению энтальпий при различных температурах газов сводим в таблицу:
Таблица 14.
Определение энтальпии продуктов сгорания в газоходах котла
, СI0в=V0 (ct)вIRO2 = VRO2 (c?)RO2I0N2 =
= V0N2 (c?)N2I0H2O =
= V0H2O (c?)H2OI0г = IRO2 +
+ I0N2 + I0H2O30379,4379,4100973,0175,761001329,181505,92002588,1371,282002662,730363003921,1581,363018,41009,44609,14005273,6802,884057,91364,66225,45006655,31035,85112,81730,97879,56008075,91270,886190,82108,89569,77009525,61519,447284,22500,411304,180010994,91772,184162910,313098,590012464,12029,049571,043322,314922,4100013972,22290,110733,83760,516784,3110015519,32555,211896,54198,618650,4120017066,42825,613051,54645,520522,9140020199,43369,615469,65576,424415,3160023381,03917,6817877,106542,128346,2180026553,14475,1220343,47338,432356,9200029812,75036,7222822,88558,736416,2220033072,25602,4825333,09589,840525,3
3.5 Тепловой баланс котла и расход топлива
Тепловой баланс парогенератора выражает качественное соотношение между поступившей в агрегат теплотой, называемой располагаемой теплотой и суммой полезно используемой теплоты и тепловых потерь.
Таблица 15. Расчет теплового баланса котла
НаименованиеОбозначениеРасчетная формула или способ определенияЕдиницаРасчетРасполагаемая теплота сгорания топливаQррQрн + Qв.н + iтлкДж/м336764,6Потеря теплоты от химической неполноты сгорания топливаq3Табл. 4?3 [2]%0,5Потеря теплоты от механической неполноты сгорания топливаq4Табл. 4?3 [2]%0Температура уходящих газовухПо выбору, табл. 1?3 [2]С160Энтальпия уходящих газовIухПо I? таблицекДж/кг3042Температура воздуха в котельнойtх.в.По выборуС30Теоретическая энтальпия воздуха в котельнойI0х.в.По I? таблицекДж/кг385,3Потеря теплоты с уходящими газамиq2%6,99Потеря теплоты от наружного охлажденияq5По рис. 3?1 [2]%1,9Сумма тепловых потерь?qq5 + q4 + q3 + q2%9,4КПД котлака100 - ?q,6Коэффициент сохранения теплоты??0,98Температура воды на входе в котелtвПо расчетуС70Энтальпия воды на входе в котелIвТабл. VI?6 [2]кДж/кг294,6Температура воды на выходе из котлаtвПо расчетуС150Энтальпия воды на выходе из котлаIвТабл. VI?7 [2]кДж/кг633,1Расход воды через котелQполПо расчетукВт271Расход топлива на котелВм3/с1,047
3.6 Расчет теплообмена в топке
Таблица 16.
Поверочный расчет топки
ВеличинаОбозначениеРасчетная формула или способ определенияЕдиницаРасчетСуммарная площадь лучевоспр. поверхностиНлтабл. II?9 [2]м2126,9Полная площадь стен топочной камерыFстпо конструктивным размерамм2137,2Коэф. тепловой эффект-ти лучевосп. поверхности?ср?0,67Эффективная толщина излуч. слоя пламениsм2,138Полная высота топкиHтпо конструктивным размерамм2,05Высота расположения горелокhтпо конструктивным размерамм1,65Относительный уровень расположения горелокxт?0,8Параметр, учитыв. характер распределения т-ры в топкеM?0,35Коэф. избытка воздуха на выходе из топки?тТабл. 1?1?1,14Присос воздуха в топке??тТабл. 2?2 [2]?0,06Температура холодного воздухаt хвПо выборуС30Энтальпия присосов воздухаI0прсТабл. 1?3кДж/м3385,3Кол-во теплоты, вносимое в топку воздухомQвкДж/ м320,7 Полезное тепловыделение в топкеQткДж/ м336601,47Адиабатическая температура горенияаТабл. 1?4С1996,6Температура газов на выходе из топкитПо выбору, табл. 5?3 [2]С1050Энтальпия газов на выходе из топкиIтТабл. 1?4кДж/м319929,29Средняя суммарная теплоем. продуктов сгоранияVccp17,61Объемная доля:
Водяных паров
Трехатомных газов
Табл. 1?2
Табл. 1?2
?
?
0,178
0,084Суммарная объемная доля трехатомных газовrnТабл.1-2?0,262Коэф. ослабления лучей
трехатомными газамиkг
kкоксРис. 5?5 [2]
Стр. 31 [2]1/
мМПа6,76Коэф. ослабления лучей топочной средойkk г rn+ k кокс ?1 ?21/ мМПа1,77Степень черноты факелаaф1 ? е? kps?0,307Степень черноты топкиaт-Тепловая нагрузка стен топкиqFкВт/м2Температура газов на выходе из топкитРис. 5?8 [2]С1090Энтальпия газов на выходе из топкиIтТабл. 1?4кДж/м320768,49Общее тепловосприятие топкиQлт?(Qт ? Iт)кДж/м314249,6Средняя тепловая нагрузка лучевосп. поверхности топкиqсрлкВт/м3117,6
3.7 Расчет конвективного пучка
Конвективными называют такие поверхности нагрева, в которых процесс передачи теплоты осуществляется путем конвективного теплообмена.
конвективные пучки получают теплоту не только путем конвективного теплообмена, но и теплоту прямого излучения топки. При расчете такой поверхности нагрева используют методику расчета конвективных поверхностей нагрева с учетом тепловосприятия прямого излучения топки.
Таблица 17.
Тепловой расчет конвективного пучка
ВеличинаОбозначениеФормула или способ определенияЕ