Тепловой расчет котельного агрегата типа КВ-ТС

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Сентября 2011 в 15:45, курсовая работа

Описание работы

В работе выполнен расчет котла КВ-ТС. В качастве топлива -бурый уголь Абоканского происхождения.

Содержание работы

1.1 ВОДОТРУБНЫЕ ВОДОГРЕЙНЫЕ КОТЛЫ……………………………………………………………………………3

1.2 Котлы типа

КВ-ТС……………………………………………………………………….3

2. Определение состава и теплоты сгорания топлива

2.1 Состава топлива……………………………………………………………………………..4

2.2 Выбор коэффициентов избытка и присосов воздуха в газоходах котлоагрегата:…………………………………………………………………………….5

2.3 Расчёт объёмов воздуха и продуктов сгорания:…………………………………………………………………………..5

2.4 Расчёт энтальпий воздуха, продуктов сгорания и золы:……………………………………………………………………………7

3. Тепловой баланс котельного агрегата……………………………………………………………………………..9

3.1 Расчёт потерь теплоты………………………………………………………………………....….9

3.2 Расчёт КПД котельного агрегата, расхода топлива икоэффициента сохранения теты……………………………………………………………..……….….10

4. Тепловой расчёт топочной камеры………………………………………………………………………...….11

4.1 Определение геометрических и тепловых характеристик топочной камеры…………………………………………………………………………....11

4.2 Поверочный тепловой расчёт топочной камеры……………………………………………………………………………12

5. Расчёт первого конвективного пучка……………………………………………………………………………15

5.1 Основные расчётные уравнения теплопереноса…………………………………………………………………………....15

5.2 Тепловой расчёт конвективных поверхностей нагрева ………………………………………………………………...……………..16

5.3 Расчет второго конвективного пучка………………………………………………………………..…………..21

5.3.1 Тепловой расчёт конвективного пучка……………………………………………………………………………21

5.4. Расчетная невязка теплового баласа……………………………………………………….…………………...23

10. Список литературы………………………………………………………………….………...25

Файлы: 1 файл

ТГУ Печать.doc

— 592.50 Кб (Скачать файл)

      Площадь для поверхностей нагрева задана.

 

      5.2.2. Определение площади для прохода продуктов сгорания в пучок

      Для этого находим среднюю высоту труб в рассматриваемом проходном  сечении конвективной поверхности  lCP. Устройство котла ДЕ-6,5 таково, что правая стенка конвективного пучка является левой стенкой топки, т.е. средней высотой труб: lCP =С= 2,58 м.

      Ширина  проходного сечения (В): В = 500 мм. Наружный диаметр труб (d) берём из [2]: d = 51 мм. Число труб в проходном сечении определяем как отношение длины этого сечения к поперечному шагу конвективных труб, т.е.:

 шт.

      Тогда площадь для прохода продуктов  сгорания в конвективную поверхность  нагрева определяет по формуле:

ƒПР = В · lCP – n1 · d · lCP

(5.3)

ƒПР = 0,768*2,88-12*2,88*0,028=1,2м2 
 
 
 

    5.2.3. Задание граничных температур

      Задаёмся  двумя температурами продуктов  сгорания на выходе из рассчитываемой конвективной поверхности нагрева  υ``1 и υ``2. Для удобства и простоты расчётов эту разницу принимаем в 100 °С. В дальнейшем для этих температур ведём два расчёта. 
 

      5.2.4. Определение средней температуры продуктов сгорания

      Находим средние температуры продуктов  сгорания для конвективной поверхности  нагрева:

;  

(5.4)

 

      5.2.5. Определение средней скорости движения продуктов сгорания

      Определяем  среднюю скорость движения продуктов  сгорания в проходном сечении  конвективной поверхности нагрева по формуле:

  

(5.5)

Где VГ – полный объём продуктов сгорания для рассчитываемой поверхности нагрева, таблица 2.

 
 
 

      5.2.6. Определение коэффициентов теплоотдачи конвекцией к трубам

      Сначала по найденным скоростям, типу пучка  труб и по известному способу омывания труб продуктами сгорания по рисунку 5.1 [1] находим коэффициенты теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхностям труб: αН400 = 140 Вт/м2К;  αН500 = 135 Вт/м2К; 

Тогда коэффициенты теплоотдачи конвекцией к трубам с учётом различного рода поправок, при поперечном омывании труб, определятся по формуле:

  

(5.6)

Где СS, CФ, Cn2 – поправочные коэффициенты на компоновку поверхности нагрева, влияние изменения теплофизических свойств продуктов сгорания по длине поверхности нагрева, на число труб в вдоль потока продуктов сгорания. Все они определяются по номограммам изображённым на рисунке 5.1 [1]. При использовании номограмм используем следующие обозначения:

S1, S2 – поперечный и продольный шаги труб в поверхности нагрева, м;

d – наружный диаметр труб поверхности нагрева, м;

σ1 = S1/d, σ2 = S2/d – относительные поперечный и продольный шаги труб в поверхности нагрева. 

σ1 = 0,064/0,028=2,286, σ2 =0,040/0,028=1,429 
 

 
 

      5.2.7. Определение коэффициента теплоотдачи излучением

      Определяем  коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания к поверхности труб по формуле для запылённого потока:

 

(5.7)

где αЛН – коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания, определяемый по рисунку 5.4 [1]. Перед его определением следует рассчитать температуру наружной поверхности загрязнений на трубах по формуле:

,

(5.8)

где t = 0,5( )=0,5(120+90)=105 ;    

Δt = 60 °С при сжигании угля.

аФ – степень черноты продуктов сгорания, определяемая по формуле 4.12. При расчёте аФ используем новую величину длины пути луча для конвективной поверхности нагрева:

(5.9)

 

Так же в формуле 4.7 используем своё парциальное  давление водяного пара для данной поверхности нагрева, взятое из таблицы 2. Вместо температуры υ``T в этой формуле подставляем среднюю температуру продуктов сгорания в конвективной поверхности нагрева:

 

     

  

                  

                      

                                 

                         

Тогда коэффициент теплопередачи излучением будет равен:

 

      5.2.8. Определение коэффициента теплопередачи

      Рассчитываем  коэффициент теплопередачи для  конвективной поверхности нагрева:

(5.10)

Где χ1 – коэффициент тепловой эффективности, взятый из таблицы 5.1 [1].

ζН – коэффициент, учитывающий неравномерность омывания продуктами сгорания конвективной поверхности нагрева. Для сложно омываемых ζН = 0,95

                                        

      5.2.9. Определение среднелогарифмического температурного напора

      Находим среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями                   для конвективной поверхности нагрева, учитывая схему движения теплоносителей. Для противоточной и прямоточной схемы движения теплоносителя температурный напор определяется по формуле:

(5.11)

Где ΔtБ, ΔtМ – наибольшая и наименьшая разности температур между продуктами сгорания и нагреваемой средой. Для нахождения этих разностей температур вычерчиваем условную схему движения теплоносителей для рассчитываемой поверхности нагрева, и обозначить имеющиеся температуры с их значениями. Тогда по разности температур на концах схемы находим разности температур:

     
 
 
 
 
 
 

5.2.10. Расчёт количества теплоты переданного к поверхности нагрева

      Определяем  по уравнению теплопередачи количество теплоты, переданного в поверхности нагрева от продуктов сгорания к нагреваемой среде:

 
 

      

       
 

                

                                   

         

  

      5.2.11. Построение графика определения расчётной температуры

      С использованием данных найденных теплот и заданных ранее в 5.2.3. температур сгорания строим график. Пересечение линий QТП = ƒ(υ``) и QБ = φ(υ``) даёт искомую температуру продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева υP``, т.е. когда QТП = QБ. 
 
 

 

 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  5.3 Расчет второго конвективного пучка

     Расчёт ведётся аналогично.   

      5.3.1 Тепловой расчёт  конвективного пучка 

    5.3.1 . Задание граничных температур

      Задаёмся  двумя температурами продуктов  сгорания на выходе из рассчитываемой конвективной поверхности нагрева υ``1 и υ``2. Для удобства и простоты расчётов эту разницу принимаем в 100 °С. В дальнейшем для этих температур ведём два расчёта.

      По  этим заданным температурам по таблице 3 определяем энтальпии продуктов сгорания на выходе из поверхности нагрева I1`` и I2``, и рассчитываем по уравнению теплового баланса (5.1) количество теплоты, переданное в поверхность нагрева QБ1 и QБ2.

 

      5.3.2 Определение средней температуры продуктов сгорания

 Находим средние температуры продуктов  сгорания для конвективной поверхности  нагрева по формуле 5.4:

 

      5.3.3 . Определение средней скорости движения продуктов сгорания

      Определяем  среднюю скорость движения продуктов  сгорания в проходном сечении  конвективной поверхности нагрева по формуле 5.5:

    
 

5.3.4 Определение коэффициентов теплоотдачи конвекцией к трубам

      Сначала по найденным скоростям, типу пучка  труб и по известному способу омывания труб продуктами сгорания по рисунку 5.1 [1] находим коэффициенты теплоотдачи конвекцией от продуктов сгорания к поверхностям труб: αН250 = 92 Вт/м2К;  αН150 = 87 Вт/м2К; 

Тогда коэффициенты теплоотдачи конвекцией к трубам с учётом различного рода поправок, при поперечном омывании труб, определятся по формуле 5.6:

.
 

5.3.5 Определение коэффициента теплоотдачи излучением

      Определяем  коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания к поверхности труб по формуле 5.7 для запылённого потока, так как сжигаем твёрдое топливо.

Где αЛН – коэффициент теплоотдачи излучением от продуктов сгорания, определяемый по рисунку 5.4 [1]. Перед его определением следует рассчитать температуру наружной поверхности загрязнений на трубах по формуле 5.8

аФ – степень черноты продуктов сгорания, определяемая по формуле 4.11. При расчёте аФ используем новую величину длины пути луча для конвективной поверхности нагрева:

Информация о работе Тепловой расчет котельного агрегата типа КВ-ТС