Файл: Курсовая работа по дисциплине Теплогенерирующие установки Тепловой расчет теплогенератора.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2024

Просмотров: 18

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.





Курсовая работа

по дисциплине «Теплогенерирующие установки»

«Тепловой расчет теплогенератора»
ОГЛАВЛЕНИЕ

Задание на проектировние……...………………………………………3

  1. Устройство и работа теплогенератора………….....……….....4-6

  2. Расчетная часть…………………………………………………...6

    1. Объемы продуктов сгорания………………………………...6

    2. Энтальпия продуктов сгорания……………………………...7

    3. Тепловой баланс и расход топлива…………………….….7-8

    4. Расчет топочных камер……………………….……....…..8-12

    5. Расчет фестона водогрейного котла ……………………12-15

    6. Расчёт конвективного пучка – шахты водогрейного котла ………………...……………………………………………15-17

    7. Невязка тепловго баланса теплогенератора………….…….17

Библиографический список…………………………………..……...…18

Задание на проектирование
Для выполнения работы необходимо произвести проверочный расчет котельного агрегата с элементами конструктивного расчета отдельных поверхностей нагрева. Основной целью поверочного расчета является определение основных показателей работы котельного агрегата, а также реконструктивных мероприятий обеспечивающих высокую надежность и экономичность его эксплуатации при заданных условиях.
Газопровод: Ставрополь - Москва

Котельный агрегат: КВ-ГМ-30 (водогрейный котел)



Состав топлива:

СН4=93,8;

С2Н6=2;

С3Н8=0,8;

С4Н10=0,1;

С5Н12=0,1;

N2=2,6;

СО2=0,4;

;

P=0,764.


1. Устройство и работа теплогенератора

Котлы водогрейные газомазутные КВ-ГМ-10-150, КВ-ГМ-20-150, КВГМ-30-150 предназначены для нагрева воды систем теплоснабжения до 150 °С, выполнены в горизонтальной компоновке и имеют топочную камеру с горизонтальным потоком топочных газов и конвективную шахту, по которым топочные газы идут снизу вверх. Котлы поставляются двумя транспортабельными блоками, имеют одинаковую конструкцию и отличаются лишь глубиной топочной камеры и конвективной шахты. Ширина между осями труб боковых экранов составляет 2580 мм.


Топочная камера (топочный блок) полностью экранирована трубами диаметром 60 × 3 мм с шагом 64 мм, которые образуют:

• левый и правый боковые экраны топки – вертикальные трубы, приваренные к нижним и верхним коллекторам;

• передний (фронтовой) экран – изогнутые трубы, которые экранируют фронт и под (низ) топки; трубы приварены к переднему (фронтовому) и дальнему (подовому) коллекторам; передний (фронтовой) коллектор расположен ближе к поду, а над ним установлена горелка;

• промежуточный (поворотный) экран – вертикально-изогнутые трубы, установленные в два ряда, которые приварены к верхнему и нижнему коллекторам и выполнены в виде газоплотного экрана; поворотный экран не доходит до потолка топки, оставляя окно для прохода топочных газов из топки в камеру догорания.

Конвективный блок (шахта) имеет:

• фестонный экран – вертикально-изогнутые трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам, причем в верхней части трубы выполнены в виде газоплотного цельносварного экрана, а в нижней части стены трубы разведены в четырехрядный фестон; фестонный экран является одновременно задним экраном топки;

• заднюю стенку – вертикальные трубы, приваренные к верхнему и нижнему коллекторам;

• левую и правую боковые стенки шахты – вертикальные стояки (трубы диметром 83 × 3,5 мм, установленные с шагом 128 мм), приваренные к верхним и нижним коллекторам, а в эти стояки вварены три пакета горизонтально расположенных U-образных ширм, выполненных из труб диаметром 28 × 3 мм.

На фронтовой стенке топки устанавливается одна газомазутная горелка РГМГ. Между промежуточным (поворотным) экраном топки и фестонным экраном расположена камера догорания. В соответствующих местах верхних и нижних коллекторов экранов топки и стенок конвективной шахты установлены заглушки (перегородки) для обеспечения многоходового движения воды по трубам – вверх, вниз и так далее. Для поддержания скоростей движения в пределах 0,9…1,9 м/с каждый тип котла имеет различное число ходов воды.

Трубы задней стенки шахты имеют диаметр 60 × 3 мм и установлены с шагом 64 мм, а трубы фестонного экрана – диаметр 60 × 3 мм и установлены с шагом s1 = 256 мм и s2 = 180 мм. Все коллекторы и перепускные трубы котла имеют диаметр 219 × 10 мм. Все верхние коллекторы топки и конвективной шахты имеют воздушники для выпуска воздуха (при заполнении котла водой), а нижние – спускные вентили.


Газовоздушный тракт. Топливо и воздух подаются в горелку, а в топке образуется факел горения. Теплота от топочных газов в топке передается всем экранным трубам (радиационным поверхностям нагрева), а от труб теплота передается воде, циркулирующей по экранам. Из топки, огибая сверху промежуточный (поворотный) газоплотный экран, топочные газы входят в камеру догорания, затем внизу проходят четырехрядный фестон, попадают в конвективную шахту, где теплота передается воде, циркулирующей по пакетам секций (ширм) и, пройдя шахту снизу вверх, топочные газы дымососом удаляются в дымовую трубу и в атмосферу.

Для удаления загрязнений и отложений с наружной поверхности труб конвективной шахты котлы оборудуются дробеочисткой, использующей чугунную дробь, которая подается в конвективную шахту.

Обратная сетевая вода с температурой 70 °С сетевым насосом подается в дальнюю (от фронта) часть нижнего коллектора левого бокового топочного экрана и распределяется по нему до заглушки. После ряда подъемно-опускных движений по левому боковому экрану вода из нижнего коллектора по перепускной трубе переходит в фронтовой верхний коллектор переднего (фронтового) экрана.

По левой стороне фронтового и подового экрана вода поступает в нижний, дальний коллектор, откуда после ряда подъемно-опускных движений по правой стороне экрана вновь возвращается в фронтовой верхний коллектор. По перепускной трубе вода поступает в нижний коллектор правого бокового топочного экрана и после ряда подъемно-опускных движений по нему, из нижнего коллектора, по перепускной трубе, переходит в нижний коллектор поворотного (промежуточного) экрана. После ряда подъемно-опускных движений по промежуточному экрану вода из нижнего коллектора, по перепускной трубе переходит в нижний коллектор фестонного экрана, проходит его, поднимаясь и опускаясь, и из верхнего коллектора фестонного экрана поступает в верхний коллектор правой боковой стены конвективной шахты.

По стоякам и U-образным пакетам секций вода проходит сверху вниз правую боковую стенку шахты и из нижнего коллектора переходит в нижний коллектор задней стены конвективной шахты. После ряда подъемноопускных движений из верхнего коллектора заднего экрана вода переходит в верхний коллектор левой боковой стены конвективной шахты и, проходя по стоякам и U-образным ширмам сверху вниз, вода из нижнего коллектора с температурой 150°С идет в теплосеть.


Движение воды в водогрейном газомазутном котле КВ-ГМ-30-150 показано на рис. 1.

Обмуровка всех котлов облегченная, закрепляемая на трубах. Кирпичная кладка имеется лишь под трубами подового экрана и на фронтовой стене, в которой выкладывается амбразура для горелки.



2. Расчетная часть
2.1 Объемы продуктов сгорания

Таблица 1

Объемы продуктов сгорания

Параметр и размерность
Поверхность нагрева

Топка
Фестон
Газоход

1.Присосы воздуха
-
Δαф=0,5
Δαг=0,1

2.Коэф. избытка воздуха после поверхности нагрева
αт=1,05
αг=αт+ΣΔαф=1,1
αэк=αт+ΣΔαг=1,2

3.Средний коэф. избытка воздуха
αт=1,05
αср.г=0,5(αт+αф)=

=1,075
αср.эк=0,5(αф+ αг)=1,15

4.Действительный объем водяных паров, м3/м3
=2,147
2,152
2,163

5.Действительный суммарный объем продуктов сгорания, м3/м3
,246
11,49
12,163

6.Объемная доля трехатомных газов

0,0907
0,0887
0,0835

7.Объемная доля водяных паров
0,191
0,187
0,177

8.Суммарная объемная доля трехатомных газов и водяных паров
0,2817
0,2757
0,2605

2.2 Энтальпия продуктов сгорания
Энтальпию трехатомных газов IRO2, азота I0N2, водяных паров I0h2o, избыточного воздуха ΔIв, вычисляют по формулам:

IRO2=VRO2·(сθ)RO2

I0N2=V0N2·(сθ)N2

I0h2o=V0h2o·(сθ)h2o

ΔIв=(αi–1)V0·(сθ)в

Таблица 2

Энтальпия продуктов сгорания


Поверхность нагрева
Темп-ра газов °С
Энтальпия газов

IRO2
I0N2
I0h2o
ΔIв
Iг

Топка

αт=1,05
2000
4956
22595
8430
1473
37454

1500
3585
16500
5969
1076
27130

1000
2253
10625
3700
690
17268

800
1743
8330
2868
543
13484

Фестон

αф=1,1
1100
2514
11772
4135
1533
19954

1000
2253
10625
3700
1380
17958

800
1743
8330
2868
1086
14027

Кон-ые пучки,

Газоход

αг=1,15
900
1996
9477
3272
1847
16592

800
1743
8330
2868
1630
14571

500
1019
5054
1706
986
8765

200
366
1984
653
384
3387

Смотрите также файлы