Тепловой расчет трубчатой печи
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Определяем суммарный объем продуктов сгорания, м3/кг, по формуле
= V+V+V+V+V (2.,с 157)
м3/кг
Определяем плотность продуктов сгорания, при Т=273К и P=0,1МПа, р0,кг/м, по формуле
, (2.,с 157)
кг/м3
где - суммарное количество продуктов сгорания, кг/кг;
- суммарный объем продуктов сгорания, м3/кг.
Определяем энтальпию продуктов сгорания на 1 кг топлива при различных температурах Iт ,кДж/кг, по формуле
Iт = (Т-273) (m*C+ m*C+m*C+m*C+m*C),
(2.,с 157)
где Т-температура продуктов сгорания, К;
С,С,С,С,С- средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, кДж/кг•К
I273=0 кДж/кг
I300=(300-273) (2,988 * 0,9 + 1,586 * 0,93 + 14,434 * 1,045 + 0,719 * 0,66
+ 0,019 *0,91) = 539,963 кДж/кг
I500=277*(2,988*0,94+1,586*1+14,434*1,04+0,719*0,68+0,019*0,92)=
=5515,704 кДж/кг
I700=427(2,988*0,96+1,586*1,1+14,434*1,05+0,719*0,7+0,019*0,93)=
= 8663,631 кДж/кг
900=627(2,988*0,98+1,586*1,56+14,434*1,06+0,719*0,76+0,019*0,935)=
= 13322,581 кДж/кг
1500=1227(2,988*1,08+1,586*2,25+14,434*1,095+0,719*0,82+0,019*0,96)
= 28476,349 кДж/кг
Результаты расчета сводим в таблицу
Таблица 3
Энтальпия продуктов сгорания
Т, К2733005007009001500Iт, кДж/кг0539,9635515,7048663,63113322,58128476,349
По данной этой таблицы строим Iт-Т (энтальпия продуктов сгорания-температура)
.2 Расчет К.П.Д печи, ее тепловая нагрузка и расход топлива
Определяем К.П.Д печи, по формуле
? = 1 - , (2.,с 158)
где - потери тепла в окружающую среду, в долях от низшей теплоты сгорания топлива, принимаем 0,06;
- потери тепла с уходящими дымовыми газами в долях от низшей теплоты сгорания топлива.
Определяем теплоту уходящих дымовых газов Тух, К, по формуле
Тух = Т1 + ?Т, (2.,с 158)
где Т1 - температура сырья, К;
?Т - температура дымовых газов, попадающих конвекционную камеру печи на 120 К выше температуры Т1 сырья поступающего в печь.
Тух=(523+120)=643 К
При Тух найдем по графику Iт-Т потерю тепла с уходящими дымовыми газами, Iух, кДж/кг
Iух=8000 кДж/кг
Определяем потери тепла с уходящими дымовыми газами в долях от низшей теплоты сгорания топлива
Определяем полную тепловую нагрузку печи Qт, кВт по формуле
, (2.,с 159)
где Qполез - полезное тепло печи, кДж/ч.
Определяем полезное тепло печи Qпол, кВт, по формуле
, (2.,с 159)
где G - производительность печи по сырью, кг/ч;
е - доля отгона (задаемся е=0,3);
I, i- энтальпия соответственно паровой и жидкой фаз сырья на выходе из печи при Т2, кДж/кг;
i- энтальпия сырья на входе в печь при Т1, кДж/кг.
Определяем энтальпию паровой и жидкой фаз сырья на выходе и входе в печь, по формуле
,
где I(i)max - максимальное значение энтальпии при меньшей плотности;
I(i)min - минимальное значение энтальпии при большей плотности.
Определяем относительную плотность ,по формуле
=,
где ? - средняя температурная поправка на один градус.
=0,871+5*0,000673=0,874
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/ч
кВт
кВт
Определяем часовой расход топлива В, кг/ч, по формуле
В = , (2.,с 159)
где Qполез - полезное тепло печи, кДж/ч;
Q - массовая низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг;
? - К.П.Д печи.
кг/ч = 1,06 кг/с
.3 Расчет камеры радиации
Задаемся температурой дымовых газов на перевальной стенкой tn, 0C
tn =800 0C
Тn=1073 К
Определяем среднюю теплоемкость ср.т, кДж/кг*К, продуктов сгорания 1 кг топлива при tn по формуле
G Ср.т = m*c+m*c+m*c+m*c+m*c,
(1.,с 90)
где m, m , m , m , m - массы компонентов продуктов сгорания, кг/кг, топлива;
С, С , С , С , С - теплоемкости компонентов продуктов сгорания 1 кг топлива, кДж/кг*К .
G Ср.т =2,988*0,975+1,586*1,40+14,434*1,06+0,719*0,93+0,019*0,74=
=21,116 кДж/кг
Определяем максимальную расчетную температуру горения, tmax, 0С,
по формуле
tmax = t0+, (1.,с 91)
где t0 - приведена температура исходной системы, 0С (t0 = tВ=200С);
Q- массовая низшая теплота сгорания, кДж/кг;
?т - К.П.Д топки (принимается в пределах 0,94-0,98), принимаем 0,95
Тmax=2348,542 К
Определяем количество тепла, воспринимаемого сырьем через радиантные тубы Qр, кВт, по формуле
Qр = В (Q*? - Itn), (1.,с 91)
где Itn - энтальпия дымовых газов при температуре перевала, кДж/кг
Определяем энтальпию дымовых газов при температуре перевала Itn, кДж/кг, по формуле
Itn = G Ср.т* tn (1.,с 91)
Itn=21,116*800=16892,8141 кДж/кг
Qр =3815,47(45689,33*0,95-16892,8141)=101155982,9кДж/ч=28101,56
кВт
Определяем количество тепла воспринимаемого сырьем через конвекционные трубы Qк, кВт, по формуле
Qк = Qполез - Qр , (1.,с 91)
где Qполез - полезное использованное тепло, кВт;
Qр - количество тепла, воспринимаемое сырьем через радиантные трубы, кВт.
Qк=36805,79-2101,56 =8704,23 кВт
Определяем энтальпию Iк, кДж/кг и температуру Tк, 0С, сырья на входе в радиантные трубы (на выходе из конвекционных труб), по формуле
Iк= i1 + , (1.,с 91)
где i1 - энтальпия сырья на входе в печь, кДж/кг;
Gс - расход сырья, кг/с;
Qк - тепло, воспринимаемое конвекционными трубами, кВт.
кДж/кг
Этой энтальпии соответствует температура сырья на входе в радиантные трубы
Tк=567 К (tk=2970С)
Определяем среднюю температуру наружной поверхности радиантных труб tст, 0С, по формуле
tст = +t`, (1.,с 92)
где t2 -конечная температура на