Вход

Тепловой расчёт котлоагрегата.

Курсовая работа*
Код 99531
Дата создания 2012
Страниц 60
Источников 5
Мы сможем обработать ваш заказ 23 апреля в 6:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
2 220руб.
КУПИТЬ

Содержание

Содержание
Ведение………………………………………………..……...……………………3
1. Устройство и принцип действия котельного агрегата…..…………………...4
2. Расчет объемов, энтальпий воздуха и дымовых газов ….…..………...……..8
3. Тепловой баланс котельного агрегата. Расход топлива…………………….14
4. Расчет теплообмена в топке и камере догорания…………………………...18
Расчет конвективных поверхностей нагрева……….…………….….…...........28
5. Расчет пароперегревателя..……………………………..……….….…...........28
6. Расчет первого котельного пучка………...….……………...……………….39
7. Расчет второго котельного пучка ………………..………...…...…………...48
8. Расчет экономайзера……………………………………………………….....53
Литература….……………………………………..………………...…………...60

Фрагмент работы для ознакомления

К таким поверхностям относятся котельные пучки, пароперегреватель, водяной экономайзер и воздухоподогреватель. Интенсивность конвективного теплообмена зависит от скорости продуктов сгорания и обогреваемой среды; температур потока продуктов сгорания и среды, воспринимающей теплоту; физических свойств рабочих веществ; характера омывания поверхности нагрева (продольное, поперечное, смешанное); конструктивных характеристик поверхностей нагрева; характера потока (ламинарный или турбулентный).
Котельные пучки расположены за пароперегревателем в газоходе котла и разделены чугунной перегородкой, образующей два газохода и, соответственно, два котельных пучка создают горизонтальный разворот газов при поперечном омывании труб. Боковые трубы котельных пучков объединены коллекторами с боковыми экранами по всей длине котла. Котельные пучки служат для нагрева, испарения питательной воды и охлаждения тем самым дымовых газов.
В котельных пучках отдача теплоты происходит от дымовых газов к рабочему телу через стенки труб. Трубы конвективного пучка, развальцованные в верхнем и нижнем барабанах, установлены с шагом вдоль барабана 100мм и перпендикулярно с шагом 110мм. Камера догорания отделяется от конвективного пучка перегородкой, устанавливаемой между первым и вторым рядами кипятильных труб, вследствие чего первый ряд труб конвективного пучка является одновременно и задним экраном камеры догорания. Конвективная поверхность нагрева, образованная пучком труб 512,5мм соединяет верхний и нижний барабан. Последние ряды котельных труб по ходу газов являются спускными.
Вход поточных газов в конвективный пучок и выход их из конца выполнены ассиметрично. В котлах с перегревом пара пароперегреватель устанавливается в первом газоходе после второго – первого рядов кипятильных труб. Необходимое для размещения пароперегревателя места обеспечивается отказом от установки части кипятильных труб.
Расчет производится поверочным методом. Цель расчета – по заданной поверхности газохода и известной температуре газов на выходе в пучок определить температуру дымовых газов на выходе из пучка. В газоходе расположена поверхность нагрева, которую для получения наименьших размеров обычно выполняют в виде пучка гладких или с ребрами труб.
6.2. Геометрические характеристики котельного пучка.
6.2.1. Диаметр труб котельного пучка, м:
6.2.2. Шаг труб вдоль оси барабана в пучке, мм и относительный шаг:

6.2.3. Шаг труб поперёк оси барабана в пучке, мм и относительный шаг: р
6.2.4. Число труб поперёк газохода первого котельного пучка (вдоль оси барабана):
6.2.5. Ширина газохода первого котельного пучка, м:
6.2.6. Средняя эффективная высота газохода первого котельного пучка м:
6.2.7. Загромождение сечения газохода трубами первого котельного пучка, м2:

6.2.8. Сечение газохода первого котельного пучка, м2:

6.2.9. Живое сечение для прохода газов в первом котельном пучке, м2:
;
6.2.10. Число труб в первом котельном пучке по ходу газов, шт.:
6.2.11. Поверхность нагрева первого пучка без учёта части его, расположенной в газоходе пароперегревателя, м2:
где м – средняя длина труб первой половины (по ходу газов) первого котельного пучка;
м – средняя длина труб второй половины первого котельного пучка;
6.3. Температура газов на входе в первый котельный пучок, оС:
6.4. Энтальпия газов на входе в первый котельный пучок, кДж/м3:
6.5. Температура дымовых газов за первым котельным пучком, оС:
6.6. Энтальпия дымовых газов за первым котельным пучком, кДж/м3:
6.7. Тепловосприятие первого котельного пучка по уравнению теплового баланса, кДж/м3:
;
6.8. Температурный напор в первом котельном пучке.
6.8.1. Температурный напор на входе в первый котельный пучок, оС:
;
6.8.2. Температурный напор на выходе из первого котельного пучка, оС:
;
6.8.3. Средний температурный напор в первом котельном пучке в оС:
;
6.9. Коэффициент теплопередачи в первом котельном пучке.
6.9.1. Средняя температура газов в первом котельном пучке, оС:
;
6.9.2. Средняя скорость газов в первом котельном пучке, м/с:
;
6.9.3. Температура наружной поверхности труб первого котельного пучка, оС:
,
где – поправка при сжигании газообразных топлив;
6.9.4. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/м2·оС:
;
6.9.5. Суммарная толщина излучающего слоя газов в первом котельном пучке, м:
; м.
6.9.6. Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами для газообразного топлива и коэфициент ослабления лучей трехатомными газами для газообразных топлив:

rn=0,264 - сумарная объемная доля трехатомных газов (табл. 1)
kг - коэфициент ослабления лучей трехатомными газами для газообразных топлив:
;
kсв ∙p∙s =(kг rn+ kс)ps=(;
=;
kнесвps=kг rnps=;
aг=;
6.9.7. Степень черноты потока газов в первом котельном пучке:
;
6.9.8. Коэффициент теплоотдачи излучение, Вт/м2·оС:
;
6.9.9. Коэффициент использования поверхности первого котельного пучка:
по [5, п.7-07].
6.9.10. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/м2·оС:
;
6.9.11. Коэффициент теплоотдачи в первом котельном пучке, Вт/м2·оС:
где - коэффициент тепловой эффективности для природного газа;
6.10. Тепловосприятие первого котельного пучка по уравнению теплопередачи, кДж/м3:
;
6.11. Расхождение между значениями тепловосприятия по уравнению баланса и теплопередачи в % :
;
<±2%.
Расхождение между значениями тепловосприятия по уравнению баланса и теплопередачи менее 2%, расчет окончен.
7. Расчет второго котельного пучка
7.2. Геометрические характеристики котельного пучка.
7.2.1. Диаметр труб котельного пучка, м:
7.2.2. Шаг труб вдоль оси барабана в пучке, мм и относительный шаг:

7.2.3. Шаг труб поперёк оси барабана в пучке, мм и относительный шаг:
7.2.4. Число труб поперёк газохода второго котельного пучка (вдоль оси барабана):
7.2.5. Ширина газохода второго котельного пучка, м:
7.2.6. Средняя эффективная высота газохода второго котельного пучка м:
7.2.7. Загромождение сечения газохода трубами второго котельного пучка, м2:

7.2.8. Сечение газохода второго котельного пучка, м2:

7.2.9. Живое сечение для прохода газов во втором котельном пучке, м2:
;
7.2.10. Число труб во втором котельном пучке по ходу газов, шт.:
7.2.11. Поверхность нагрева второго пучка без учёта части его, расположенной в газоходе пароперегревателя, м2:
где м – средняя длина труб первой половины (по ходу газов) второго котельного пучка;
м – средняя длина труб второй половины второго котельного пучка;
7.3. Температура газов на входе во второй котельный пучок, оС:
7.4. Энтальпия газов на входе во второй котельный пучок, кДж/м3:
7.5. Температура дымовых газов за вторым котельным пучком, оС:
7.6. Энтальпия дымовых газов за вторым котельным пучком, кДж/м3:
7.7. Тепловосприятие второго котельного пучка по уравнению теплового баланса, кДж/м3:
;
7.8. Температурный напор во втором котельном пучке.
7.8.1. Температурный напор на входе во второй котельный пучок, оС:
;
7.8.2. Температурный напор на выходе из второго котельного пучка, оС:
;
7.8.3. Средний температурный напор во втором котельном пучке в оС:
;
7.9. Коэффициент теплопередачи во втором котельном пучке.
7.9.1. Средняя температура газов во втором котельном пучке, оС:
;
7.9.2. Средняя скорость газов во втором котельном пучке, м/с:
;
7.9.3. Температура наружной поверхности труб второго котельного пучка, оС:
,
где – поправка при сжигании газообразных топлив;
7.9.4. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/м2·оС:
;
7.9.5. Суммарная толщина излучающего слоя газов о втором котельном пучке, м:
; м.
7.9.6. Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами для газообразного топлива и коэфициент ослабления лучей трехатомными газами для газообразных топлив:

rn=0,25 - сумарная объемная доля трехатомных газов (табл. 1)
kг - коэфициент ослабления лучей трехатомными газами для газообразных топлив:
;
kсв ∙p∙s =(kг rn+ kс)ps=(;
=;
kнесвps=kг rnps=;
aг=;
7.9.7. Степень черноты потока газов во втором котельном пучке:
;
7.9.8. Коэффициент теплоотдачи излучение, Вт/м2·оС:
;
7.9.9. Коэффициент использования поверхности второго котельного пучка:
по [5, п.7-07].
7.9.10. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке, Вт/м2·оС:
;
7.9.11. Коэффициент теплоотдачи во втором котельном пучке, Вт/м2·оС:
где - коэффициент тепловой эффективности для природного газа;
7.10. Тепловосприятие второго котельного пучка по уравнению теплопередачи, кДж/м3:
;
7.11. Расхождение между значениями тепловосприятия по уравнению баланса и теплопередачи в % :
;
<±2%.
Расхождение между значениями тепловосприятия по уравнению баланса и теплопередачи менее 2%, расчет окончен.
8. Расчет экономайзера
8.1. Экономайзер для нагрева питательной воды находится в конце конвективного газохода и омывается газами со сравнительно низкой температурой. Экономайзеры выполняют в виде трех конструкций: чугунные стальные гладкотрубные и стальные из оребренных труб. В чугунных экономайзерах поверхность нагрева образована чаще всего из оребренных чугунных труб, соединенных в змеевики путем гладкотрубных U-образных калачей для перепуска воды. Обычно калачи выносятся из зоны непосредственного обогрева продуктами сгорания за обмуровку. Это облегчает ремонт экономайзера и повышает надежность его работы, позволяя устранять в случае необходимости протечки в уплотнении без разборки тепловой изоляции котла. Для улучшения теплоотдачи в экономайзере применяется противоток воды и газов.
Стремление увеличить поверхность нагрева чугунного экономайзера при той же массе или сократить массу при той же поверхности по сравнению с гладкотрубным привело к применению ребристых экономайзеров, состоящих из чугунных труб с круглыми или прямоугольными ребрами. Такие экономайзеры оказываются более компактными, прочность их возрастает, и они могут работать при повышенном до 2,3 МПа давлении. Однако вследствие ребристой поверхности они более чувствительны к внешнему загрязнению. Занос золой становится опасным, так как очистка скребками невозможна. Ребристые экономайзеры очищают обдувкой паром или воздухом. Обдувку следует производить регулярно, так как загрязнение золой, затвердевшей между ребрами, часто уже не может быть устранено без порчи самого экономайзера (поломки ребра).
Трубы экономайзера укреплены на стойках, установленных на опорных балках коробчатой формы. Опорные балки, прикрепленные к каркасу, изолированы, и в ряде случаев их охлаждают воздухом, присоединяя к напорной стороне дутьевого вентилятора. По ходу газов экономайзер разбит на пакеты высотой 1—1.5 м, что улучшает условия ремонта, хотя и требует значительного увеличения высоты конвективной шахты. Трубы к коллектору присоединяют сваркой непосредственно или через промежуточные штуцера, которые также приварены к коллектору. Плоскость змеевиков может быть расположена параллельно или перпендикулярно задней стенке газохода
По уровню нагрева воды экономайзеры бывают кипящего и не кипящего типа. В экономайзерах не кипящего типа вода подогревается до кипения, если же наряду с подогревом воды образуется пар, экономайзер называется кипящим. В экономайзерах не кипящего типа закипание воды недопустимо и может привести к образованию паровых пробок.
Чаще всего в экономайзере подогревается питательная вода, которая затем направляется в барабан котла. В этом случае экономайзер называется питательным. В отдельных случаях в экономайзере нагревается вода, используемая затем на теплофикацию, в этом случае он называется теплофикационным.

8.2. Конструктивные характеристики [1, табл. 9.3.].
8.2.1. Длина чугунной ребристой трубы в м :
м.
8.2.2. Поверхность нагрева одной трубы с одной стороны в м2 :
м2.
8.2.3. Живое сечение для прохода газов одной трубы в м2 :
м2.
8.2.4. Живое сечение для прохода газов одного горизонтального ряда труб чугунного экономайзера в м2 :

4 - число труб в горизонтальном ряду ;
м2.
8.2.5. Размеры фланца трубы в мм :
150×150.
8.3. Тепловосприятие водяного экономайзера по балансу в кДж/м3 :
;
кДж/м3.
8.4. Энтальпия воды на выходе из экономайзера в кДж/м3 :
;
Дпр=0,0603 кг/с – (п. 3.10.); Д=2.08 кг/с – по заданию;
=2,1403 кг/с – расход воды через экономайзер;
iпв= 368,456кДж/м3- энтальпия питательной воды ;
кДж/м3.
8.5. Температура воды на выходе из экономайзера, определяется по , в оС :
оС.
По правилам надёжной работы чугунного экономайзера оС должно выполняться условие
8.6. Температурный напор на выходе из экономайзера в оС :
; оС.
8.7. Температурный напор на входе в экономайзер в оС:
; оС.
8.8. Средний температурный напор в экономайзере в оС :
; оС.
8.9. Средняя температура дымовых газов в экономайзере в оС :
; оС.
8.10. Средняя скорость газов в экономайзере в м/с :
;
м/с.
8.11. Коэффициент теплопередачи в водяном экономайзере ВТИ [2, рис. 8-1 стр.113] в Вт/м2∙оС :
;
Вт/м2∙оС; ;
Вт/м2∙оС.
8.12. Необходимая расчётная величина поверхности нагрева экономайзера в м2 :
; м2.
8.13. Общее число труб водяного экономайзера в шт.:
; шт.
8.14. Число горизонтальных рядов труб экономайзера :
;
8.15. Рассчётная невязка теплового баланса котельного агрегата в кДж/м3 :
;
=0;
8.16. Относительная невязка теплового баланса котельного агрегата, %:
Расчет котельного агрегата окончен, т.к. относительная невязка менее 0.5%.
Литература:
1. К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий. Справочник по котельным установкам малой производительности .-М.: Атомэнергоиздат ,1989. – 488с.
2. Методические указания к курсовой работе «Тепловой расчет парового котельного агрегата» по курсу «Теплогенерирующие установки». – ПГУ, 2004.
3. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 280 с.
4. Роддатис К.Ф. Котельные установки. – М.: Энергия, 1977.-432с.
5. Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод. Под редакцией Н.В.Кузнецова и др.-М.: Энергия , 1973.-296с.

2

Список литературы

Литература:
1. К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий. Справочник по котельным установкам малой производительности .-М.: Атомэнергоиздат ,1989. – 488с.
2. Методические указания к курсовой работе «Тепловой расчет парового котельного агрегата» по курсу «Теплогенерирующие установки». – ПГУ, 2004.
3. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование. – Л.: Энергоатомиздат, 1989. – 280 с.
4. Роддатис К.Ф. Котельные установки. – М.: Энергия, 1977.-432с.
5. Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод. Под редакцией Н.В.Кузнецова и др.-М.: Энергия , 1973.-296с.
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала, который не является научным трудом, не является выпускной квалификационной работой и представляет собой результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, но может использоваться в качестве источника для подготовки работы указанной тематики.
Сколько стоит
заказать работу?
1
Заполните заявку - это бесплатно и ни к чему вас не обязывает. Окончательное решение вы принимаете после ознакомления с условиями выполнения работы.
2
Менеджер оценивает работу и сообщает вам стоимость и сроки.
3
Вы вносите предоплату 25% и мы приступаем к работе.
4
Менеджер найдёт лучшего автора по вашей теме, проконтролирует выполнение работы и сделает всё, чтобы вы остались довольны.
5
Автор примет во внимание все ваши пожелания и требования вуза, оформит работу согласно ГОСТ, произведёт необходимые доработки БЕСПЛАТНО.
6
Контроль качества проверит работу на уникальность.
7
Готово! Осталось внести доплату и работу можно скачать в личном кабинете.
После нажатия кнопки "Узнать стоимость" вы будете перенаправлены на сайт нашего официального партнёра Zaochnik.com
© Рефератбанк, 2002 - 2018