Теплотехнічні процеси і установки
Міністерство освіти і науки України
Сумський державний університет
Кафедра ТТФ
Розрахунково-графічна робота
з дисципліни
"Теплотехнічні процеси і установки"
Суми 2010
Зміст
1. Умова задачі
2. Вихідні дані
3. Розрахунок
4. Список літератури
1. Умова задачі
Задане паливо і
продуктивність парогенератора
.
Визначити склад робочого палива і його
нижчу теплоту згорання
,
тип топкового пристрою і його основні
розміри, коефіцієнт надлишку повітря
в топці
і на виході з парогенератора
,
об’єм продуктів згорання (теоретичний
і дійсний), теоретичну температуру
горіння та ентальпію відхідних газів
при завданих температурі
і кількості присосів повітря за газовим
трактом
.
Вихідні дані взяти з таблиці 1.
Визначити втрати тепла
з відхідними газами
,
скласти тепловий баланс парогенератора
і підрахувати його ККД (брутто). Визначити
годинну витрату природного і умовного
палива, видиму випарність палива
(безперервною продувкою знехтувати).
Параметри "гострої" пари після
парогенератора(
і
)
та температуру живильної води
взяти з таблиці 2.
Розрахувати тягодуттьову установку для парогенератора та визначити висоту і діаметр димаря при природній тязі.
Визначити також теплові навантаження топкового об’єму і поверхні теплообміну конвективних елементів парогенератора (пароперегрівника, водяного економайзера та повітропідігрівника).
Температури холодного
та гарячого повітря і параметри топки
взяти з таблиці 2. Відповісти на запитання:
як зміниться годинна витрата природного
палива, якщо в розрахунки ввести
безперервну продувку в кількості
?
2. Вихідні дані
Таблиця 1
Остання цифра шифру |
Вид палива |
Передостання цифра шифру |
|
|
|
5 |
Ткварчельське Вугілля марки ПЖ |
2 |
100 |
0,17 |
140 |
Таблиця 2
Остання цифра шифру |
|
|
|
Передостання цифра шифру |
|
|
|
|
5 |
3,5 |
420 |
100 |
2 |
-15 |
250 |
1080 |
0,35 |
3. Розрахунок
За довідковою таблицею твердих палив (додаток 6) знаходимо горючу масу палива % :
;
;
;
;
;
;
;
;
Для визначення складу робочого палива при перерахунку з сухої маси використовуємо множник
,
тоді
При перерахунку з горючої маси множник
,
тоді склад робочого палива буде такий:
Всього
Визначимо теоретичну кількість повітря, потрібну для спалювання 1 кг вугілля:
За наближеною формулою
Теоретичний об’єм
продуктів згорання (при
):
Теоретичний об’єм продуктів згорання
Дійсний об’єм
продуктів згорання (при
)
,
де
Вміст кисню в газах
Всього
Перевіримо нижчу теплоту згорання робочого палива за формулою Д.І.Менделеєва
Визначимо ентальпію теоретичної кількості повітря і продуктів згорання за формулами
та
,
в яких мольні ентальпію
газів взяті за таблицею (додаток В) при
,
:
;
;
;
;
Ентальпія продуктів
згорання при
При
мольні ентальпію газів,
:
;
;
;
Ентальпія продуктів
згорання при
При
мольні ентальпію газів,
:
;
;
;
;
Ентальпія продуктів
згорання при
При
мольні ентальпію газів,
:
;
;
;
;
Ентальпія продуктів
згорання при
Будуємо
діаграму
Рисунок 1
Визначимо ентальпію відхідних газів
,
де мольні ентальпію газів взяті за таблицею (додаток В)
при
,
:
;
;
;
;
При
,
:
;
;
;
;
При
,
:
;
;
;
;
При
,
:
;
;
;
;
Будуємо графік
Рисунок 2
З графіка
при
Визначаємо ентальпію теоретично потрібного холодного повітря:
,
в якому мольна ентальпію
при
:
За таблицею (додаток
Ж) беремо
.
Коефіцієнт надлишку повітря у вихідних газах
Невикористане тепло відхідних газів
,
де
і
- ентальпію відхідних газів і теоретично
потрібного холодного повітря.
або
Втрати тепла від
хімічної неповноти згорання за табл.
(додаток Ж)
,
від зовнішнього охолодження
,
тоді використане тепло в парогенераторі
за балансом
Коефіцієнт використання тепла палива в парогенераторі
Ентальпію гострої
пари при
і
знаходимо за діаграмою Молье
,
ентальпію живильної води дорівнює
Дійсна витрата палива
Ентальпія гарячого повітря при теоретично необхідній кількості його
Повне тепловиділення в топці
Ентальпію газів на
виході з топки при
і
можна визначити за допомогою діаграми
для продуктів згорання (рис. 1) або за
рівнянням
,
де
Втрати від зовнішнього
охолодження топки при
для топки беруть
,
тоді коефіцієнт, що враховує теплообмін
топки з довкіллям
Кількість тепла, яку сприймають радіаційні поверхні нагріву в топці
Розрахункова витрата
палива при
Теоретичну температуру
горіння палива можна визначити з рівняння
тепловиділення в топці методом послідовних
наближень або діаграмою
продуктів згорання, звідки маємо
.
Кількість підведеного тепла в пароперегрівнику (у процесі перегріву пари)
,
де
- ентальпію сухої насиченої пари при
тиску
,
за табл. (додаток Г)
При
коефіцієнт, що враховує теплообмін
пароперегрівника з довкіллям, дорівнює
Ентальпія газів на виході газоходу пароперегрівника
Температуру газів за пароперегрівником при
і
визначаємо за діаграмою
,
побудованою для
заданого складу палива,
.
Температуру насиченої
пари при
візьмемо з таблиць водяної пари
.
Середній температурний напір у пароперегрівнику
Поверхня нагріву пароперегрівника з рівняння теплопередачі
Список літератури
Риквин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник, таблицы. Энергоатомиздат. Москва 1984.