Система утилизации теплоты уходящих дымовых газов с контактным водонагревателем
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
допускающая утечки дымовых газов. Крышка выполнена в виде усечённой 4-х гранной пирамиды, переходящей в узкой части в прямоугольный выходной патрубок, служащий для отвода уходящих дымовых газов.
Подвод дымовых газов в КВН производится сбоку через прямоугольный патрубок 400700 мм, соединенный с газоходом с помощью фланца. КВН снабжен металлическим каркасом, устанавливается на бетонном фундаменте и крепится к нему шпильками.
2. Тепловой расчет контактного теплообменного аппарата
1.Исходные данные
-
расход природного газа на одну методическую нагревательную печь;
- коэффициент избытка воздуха;
- температура воды на входе в контактную камеру.
- температура воды на выходе из контактной камеры;
- температура газов после рекуператора.
Насадка из колец Рашига типа: АВС = 50505 мм.
2.Общий объем продуктов сгорания в контактной камере
где:? - количество методических нагревательных печей;
- объем (при ) продуктов сгорания 1 м3 природного газа из газопровода Ставрополь - Москва (I-нитка) [Л. 6 табл. 2.9].
- теоретически необходимый объём воздуха для сжигания 1 м3 природного газа из того же газопровода [Л. 6 табл. 2.9].
Полный объем дымовых газов:
3.Массовый расход сухого газа
где:???плотность продуктов сгорания при НУ [Л. 7 табл. 16 приложений];?
? начальная влажность продуктов сгорания:
где: - объём водяных паров [Л. 6 табл. 2.9];
? - плотность пара при НУ [Л.2, стр. 41];
- объем сухих дымовых газов;
- плотность сухих дымовых газов при НУ.
4.Температура дымовых газов на выходе
(задаём);
- относительная влажность дымовых газов на выходе.
5.Энтальпия воды на входе
где: - теплоемкость воды [Л. 7].
6.Энтальпия воды на выходе
7.Конечное влагосодержание продуктов сгорания
, при и относительной влажности дымовых газов на выходе (по I-d - диаграмме).
8.Энтальпия дымовых газов на выходе
, при (по I-d - диаграмме).
9.Энтальпия дымовых газов на входе
, при и (по I-d - диаграмме).
10.Определяем расход воды на входе в контактную камеру, из уравнения теплового баланса КТА
где: - количество сконденсированной из дымовых газов влаги.
11.Определяем расход воды на выходе из контактной камеры
12.Определение точек процесса
Для нахождения положения точек процесса в I-d - диаграмме разделим всю насадку на 10 горизонтальных участков. В соответствии с этим, температура газа будет понижаться на определенную величину:
13.Определение температур воды по участкам:
1)Для 1-го участка:
Из этого уравнения найдем , обозначив отношение:
; (по I-d - диаграмме).
)Для второго участка:
; (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
); (по I-d - диаграмме).
Расчёт показывает, что сходимость достаточно высокая:
Разность между по заданию и по расчёту составляет
По рассчитанным величинам строим процесс охлаждения дымовых газов в I-d - диаграмме.
Определяем максимальное влагосодержание газов в процессе:
.
14.Тепловая мощность КВН
15.Средний температурный напор
а) средний логарифмический:
б) средний, рассчитанный по участкам:
Температурный напор, рассчитанный по участкам, точнее. Поэтому в расчетах принимаем его значение.
16.Оборотная теплота в контактной камере
где: - скрытая теплота парообразования при парциальном давлении пара [Таблицы свойств воды и водяного пара], .
17.Тепловая мощность КВН с учётом оборотной теплоты
18.Эквивалентный диаметр насадки
где: - удельная поверхность насадки [Л.8, стр. 423]
- свободный объем [Л.8, стр. 423]
19.Балластный объем водяных паров в КВН
20.Средняя температура газов
21.Средний объем продуктов сгорания в КВН
22.
23.Теплофизические свойства газа
При температуре по [Л.7, таблица 16]:
?
24.Скорость газа в насадке
Скорость инверсии:
[Л.1, рис. 1.25]
25.Число Рейнольдса
26.Площадь поперечного сечения контактной камеры
27.Плотность орошения насадки контактной камеры
28.Средняя температура воды
29.Теплофизические свойства воды
При температуре по таблицам воды [Л.7, Таблица 11]:
?
30.Определим коэффициент теплопередачи по формуле Жаворонкова Н. М
где
31.Поверхность насадки
32.Объем насадки в контактной камере
33.Расчётная высота насадк