Тепловой расчёт котельного агрегата
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ж/кг;
ка = 1,806 (2788 - 419) + 0,054 (830 - 419) = 4300 кВт
Расход топлива, подаваемого в топку:
В = = = 0,122 кг/c = 440,5 кг/ч;
Расчетный расход топлива при сжигании природного газа (q4 = 0) равен:
Вр = В = 440,5 кг/ч
. Тепловой расчет топки
Полезное тепловыделение в топке:
= , кДж/кг
где: Qв - тепло, вносимое в топку с воздухом,
Qв = ?т I?хв = 1,1 421 = 463,1 кДж/кг ;
= = 39737 кДж/кг ;
По найденному значению по I ? - диаграмме определим адиабатическую температуру горения (при ?т = 1,1)
= 1910С;
Та = ta + 273 = 1910 + 273 = 2183 К
Средняя суммарная теплоёмкость продуктов сгорания 1 м3 газообразного топлива:
= ;
где: - предварительно принятая температура газов на выходе из топки, для природного газа принимаем = 1200С;
- энтальпия продуктов сгорания на выходе из топки, соответствующая температуре по I ? - диаграмме принимаем = 23700 кДж/м3;
= = 19,8 ;
Поверхность стен топочной камеры равна: Fст = 40 м2
Параметр М при сжигании мазута определяется: М = 0,54 - 0,2Хт
где: Хт - отношение высоты расположения осей горелок hг (от пода топки) к общей высоте топки Нт ( от пода топки до середины выходного окна из топки), принимаем Хт = 1,0, тогда
М = 0,54 - 0,2 1,0 = 0,34
Средний коэффициент тепловой эффективности экранов:
?ср = Х ?
где: Х - угловой коэффициент, Х = 1 (1, рис.3.3)
? - коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствии загрязнения или закрытия изоляцией поверхности, ? = 0,55 (1, табл. 14)
?i = 1 0,55 = 0,55
?ср==(0,55х16,8+0,55х3,2+0,55х6,72+0,55х6,72)/40=0,46
Степень черноты камерной топки при сжигании природного газа:
ат = ;
где: аф - эффективная степень черноты факела, для газообразного топлива
аф = m асв + (1 - m) аг
где: m - коэффициент, характеризующий долю топочного объёма, заполненного светящейся частью факела, m = 0,1 (1, стр.19)
асв, аг - степень черноты светящейся части факела и несветящихся трехатомных газов, какой обладал бы факел при заполнении всей топки соответственно только светящимся пламенем или только несветящимися трехатомными газами,
асв = 1- ;
аг = 1- ;
где: kг , kс - коэффициенты ослабления лучей трехатомными газами и сажистыми частицами,
кр rп = , ;
где: Рп - парциальное давление трехатомных газов,
Рп = Р rп
где: Р - давление в топочной камере котлоагрегата, принимаем Р = 0,1 МПа( МУ стр. 19)п - суммарная объёмная доля трехатомных газов, rп = 0,248 (табл. 3)
Рп = 0,1 0,248 = 0,0248 МПа
rH2O - объёмная доля водяных паров, rH2O = 0,122 (табл. 3)
- абсолютная температура на выходе из топочной камеры,
= + 273 = 1200 + 273 = 1473 К
S - эффективная толщина излучающего слоя,
S = , м
где: Vт и Fт объём и поверхность стен топочной камерыт = 11,8 м3 ( МУ, табл.6) , Fт = 40 м2 ( 3, табл. 2.7)
= = 1,062 м , тогда
кр rп = = 0,203 ;
с - коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами
с = , ;с = 0,03 (2 - 1,1) (1,6 - 0,5) 84,65/11,7 = 0,363 , тогда
асв = 1 - = 0,451 ;
аг = 1 - = 0,19 ;
аф = 0,55 0,451 + (1 - 0,55) 0,19 = 0,36 ;
ат = = 0,55 ;
Температура газов на выходе из топки:
?т? = =
= = 1140 С ;
Так как расхождение между полученной расчетным путем температурой (?т? = 1140С) и ранее принятым значением ( = 1200С) на выходе из топки не превышает 5%, то тепловой расчет топки считается законченным.
. Расчет конвективных поверхностей нагрева
Первый конвективный пучок.
Площадь поверхности нагрева I конвективного пучка равна:
Н = 39,5 м2 (3, табл.2.7)
Относительный поперечный и продольный шаг труб:
?1 = = = 2,16
?2 = = = 1,76
где: S1 и S2 - поперечный и продольный шаг труб= 110мм и S2 = 90мм, (МУ, табл.6)- диаметр труб, d = 51мм, (МУ, табл.6)
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания := 0,348 м2 (3, табл.2.7)
Предварительно принимаем два значения температуры продуктов сгорания после I конвективного пучка:
?1? = 500С
?2? = 600С
Далее весь расчет ведется для двух предварительно принятых температур.
Расчет представлен в виде таблицы 5.
Таблица 5. Тепловой расчет первого конвективного пучка.
Наименование и расчетная формула?1? = 500С?2? = 600СТепловосприятие КП : =,кДж/ м3 I?кп - энтальпия ПС на входе в первый КП, принимаем: I?кп = I?т = 23240 кДж/ м3 I?кп - энтальпия ПС на выходе из КП (опр. по I? - диаграмме)I?кп = 9469 0,971 (23240 - 9469+0,05 421) = 13392I?кп = 11620 0,971 (23240 - 11620+0,05 421) = 11304Средняя расчетная температура газа в газоходе: ?ср = , С где: ??кп = ??т = 1140 С = 820 = 870
Продолжение таблицы 5
Средний температурный напор: = ? - tн , С где: tн = tкип = 194 С820 - 194 = 626870 - 194 = 676Средняя скорость продуктов сгорания: , м/с= 18,4=19,2Коэффициент теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхности нагрева: = , где: Сф - коэф-т, учитывающий влияние изменения физических параметров потока, Сs - поправка на компоновку пучка, СZ - поправка на число рядов?н = 104 СZ = 1,0 Сs = 1,0 Сф = 1,04 (по номограммам) ?к = 104 1 1 1,04 = 108?н = 103 СZ = 1,0 Сs = 1,0 Сф = 1,02 (по номограммам) ?к =103 1 1 1,02=105 Cуммарная оптическая толщина: kps = ps где: s - толщина излучающего слоя s = = = 0,17 м, т.к. (S1+S2)/d=(90+110)/51=4<7 р = 0,1 Па (МУ, стр. 19)Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами: kг = 43 (по номограмме) kps = 43 0,242 0,1 0,17 = = 0,177Коэффициент ослабления лучей трехатом?/p>