Файл: Курсовая работа должна содержать исходные данные.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.04.2024

Просмотров: 51

Скачиваний: 0

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


Для определения среднего температурного напора изображаем графики изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности теплообмена – рисунок 5. Температуру проставим после ее расчета.

Большая и меньшая разность температур теплоносителей при противотоке:







где – температура газов на входе в экономайзер;

– температура воды на выходе из экономайзера.



Рисунок 5 – Схема движения теплоносителей вдоль поверхности теплообмена
Среднелогарифмический температурный напор:





Средняя температура газов:

tг1 = 0,5( + ) = 0,5(309,5 + 200) = 254,75 0С,

tг2 = 0,5( + ) = 0,5(309,5 + 300) = 305,75 0С.

Скорость движения дымовых газов:





где fг = 4,55 м2 – живое сечение для прохода газов в экономайзере (таблица 1).

Определяем параметры газа при температуре tг1 = 254,75 0С по Приложению Г [1]:

  • кинематический коэффициент вязкости 1 = 38,2410-6 м2/с;

  • коэффициент теплопроводности 1 = 0,0420 Вт/(мК);

  • критерий Прандтля Pr1 = 0,659.

Определяем параметры газа при температуре tг2 = 304,75 0С по Приложению Г [1]:

  • кинематический коэффициент вязкости 2 = 44,4610-6 м2/с;

  • коэффициент теплопроводности 2 = 0,0449 Вт/(мК);

  • критерий Прандтля Pr2 = 0,65.

Относительные поперечный и продольный шаги трубного пучка экономайзера:


1 = s1 / dн = 0,09 / 0,032 = 2,813;

2 = s2 / dн = 0,09 / 0,032 = 2,813,

где dн = 0,032 м – наружный диаметр труб экономайзера;

s1 = 0,09 м – поперечный шаг трубного пучка;

s2 = 0,09 м – поперечный шаг трубного пучка.

Средний относительный диагональный шаг труб:



Коэффициент:



Коэффициент, учитывающий шаги трубного пучка, при 0,1 <  < 1,7 и любого 1:

Cs = 0,950,1 = 0,950,8450,1 = 0,934.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов стенке трубы при поперечном омывании шахматных пучков труб








где Сz = 1 – поправка на число рядов труб по ходу газов (при z > 10).

Коэффициент теплопередачи:

k1 = 1 = 0,770,26 = 47,53 49,18 Вт/(м2К);

k2 = 2 = 0,772,14= 48,79 50,49 Вт/(м2К);

где  = 0,6…0,8 – коэффициент тепловой эффективности.

Тепловосприятие экономайзера:

Qт1 = 0,001k1Ft1 = 0,00147,53 49,18 247132,2 133 = 1552 1615 кВт,

Qт2 = 0,001k2Ft2 = 0,00148,79 50,49 247171,4 172= 2066 2145 кВт,

где F = 247 м2 – расчетная площадь нагрева экономайзера (таблица 1).

По двум принятым значениям температур и полученным значениям Qэк и Qт производим графическую интерполяцию для определения температуры продуктов сгорания после поверхности нагрева. Для этого строим зависимость Q = f( ) – рисунок 6. Точка пересечения прямых определяет температуру продуктов сгорания:



Так как расчетная отличается более, чем на 10 0С от принятых температур, пересчитываем коэффициент теплопередачи.

Энтальпия газов на выходе из экономайзера при температуре (рисунок 1):

= 343 330 кДж/м3.

Количество теплоты, отданное газами пароводяной смеси:

Qисп

= Gг( ) = 0,9816,56(590 – 330) = 1734 4219 кВт.


Рисунок 6 – Определение температуры на выходе из экономайзера
Большая и меньшая разность температур теплоносителей:





Средний температурный напор, °С:



Средняя температура газов:

tг = 0,5( + ) = 0,5(309,5 + 226,5) = 268 0С,


Определяем параметры газа при температуре tг = 628 0С по Приложению Г [1]:

  • кинематический коэффициент вязкости  = 40,3110-6 м2/с;

  • коэффициент теплопроводности  = 0,0430 Вт/(мК);

  • критерий Прандтля Pr = 0,656.

Скорость движения дымовых газов:



Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов стенке трубы при поперечном омывании шахматных пучков труб





Коэффициент теплопередачи:

k =  = 0,770,65 = 49,0 Вт/(м2К).

Тепловосприятие экономайзера:

Qт = 0,001kFt = 0,00149247144,3 = 1746 кВт.

Количество теплоты, отданной газами, отличается от тепловосприятия экономайзера незначительно, следовательно, тепловой баланс выполняется.

Количество теплоты, отданное газами в КУ:

Qку = Gг( ) = 0,9816,56(980 – 330) = 8640 9331кВт

Паропроизводительность КУ при получении насыщенного пара:



где h = 2796 кДж/кг – энтальпия сухого насыщенного пара при давлении р=1,8 МПа;

hпв = 125,7 кДж/кг – энтальпия питательной воды при t
пв = 30 0С.

Заключение



В ходе выполнения данной работы была определена полезная тепловая нагрузка печи, которая составила 10375 кВт. Далее были определены объемы продуктов сгорания и построена для них диаграмма энтальпия-температура.

Из теплового баланса печи определен расход топлива B = 0,4067 м3/с и КПД печи, равный 71,61%. По результатам теплового баланса был принят котел-утилизатор КУ-60-2 с общим количеством дымовых газов 60000 нм3/ч.

В главе «Расчет испарительной поверхности» определены основные характеристики испарительного пучка. Температура газов на входе в испаритель составила 650 0С, а на выходе – 309,5 0С, при этом тепловой поток испарителя равен 7184 кВт.

В главе «Расчет экономайзера» определены основные характеристики экономайзерного пучка. Температура газов на входе в экономайзер составила 309,5 0С, а на выходе – 226,5 0С, при этом тепловой поток экономайзера равен 4219 кВт. Паропроизводительность котла-утилизатора составила 3,49 кг/с.

Список использованных источников





  1. Сулейманов А.М., Бурдыгина Е.В., Трофимов Ф.М. Поверочный расчет котла-утилизатора. – Уфа: УГНТИ, 2010 – 23 с.

  2. Семичева Н.Е. Расчет котла-утилизатора. – Курск: ЮЗГУ, 2017. – 50 с.

  3. Тепловой расчет котлов (нормативный метод). – СПБ.: НПО ЦКТИ, 1998. – 256 с.

  4. Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике. – М.: Высшая школа, 1986. – 248 с.

  5. Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: справочник. М.: МЭИ, 1999. – 168 с.