Тепловой расчет котла КЕ-4-14

Автор: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2013 в 16:25, курсовая работа

Описание работы

Топочная камера образована боковыми экранами, фронтовой и задней стенками. Топочная камера котлов паропроизводительностью от 2,5 до 10 т/ч разделена кирпичной стенкой на топку и камеру догорания, которая позволяет повысить КПД котла снижением механического недожога. У котла КЕ-4-14 диаметр нижнего и верхнего барабанов составляет 1000 мм. Межцентровое расстояние установки барабанов - 2750 мм.

Содержание

Задание 4
Таблица 1 – Конструктивные характеристики КЕ 4-14 4
Устройство и работа котла КЕ 4 – 14 5
Водяные экономайзеры котлов 7
Таблица 2 - Расчет теоретических объемов воздуха и дымовых газов 10
Таблица 3 – Расчет действительных продуктов сгорания в поверхностях нагрева 11
Таблица 4 - Расчет энтальпии продуктов сгорания 12
Таблица 5 - Тепловой баланс котельного агрегата. 14
Список литературы 16

Скачать полностью (431.65 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

tgu_kursovoy_tablitsy_1.docx

— 451.50 Кб (Скачать)

Закипание воды в чугунном экономайзере вызывает нарушение питания  котельной установки, сопровождается гидравлическими ударами и приводит к аварии. 

По нормам, при входе воды в экономайзер  и выходе ее из него должны быть установлены  два предохранительных клапана  и два запорных вентиля, причем, при  перекрытии запорных вентилей в системе  экономайзера, не отключенным от него должен оставаться хотя бы один из предохранительных  клапанов.

Использование паровой или газоимульсной очистки (обозначается, "П" и "И" соответственно) позволяет постоянно иметь чистые поверхности нагрева экономайзера котла, что позволит экономить топливо при минимальном уровне обслуживании и практически полном исключении ручного труда. Экономайзер котла может комплектоваться устройством очистки поверхностей нагрева  - ГУВ (генератор ударных волн).  
При монтаже, чугунный экономайзер котла устанавливается на фундамент, отдельные блоки соединяются между собойкалачами, каркасы экономайзеров свариваются, изготавливается и устанавливается подводящий газовый короб с взрывными предохранительными клапанами, экономайзер подключается к питательным трубопроводам котла. Монтаж системы очистки производится в соответствии с проектом котельной и паспортом. Чтобы обеспечить газоплотность между экономайзером и фундаментом должен прокладываться листовой или шнуровой асбест. При креплении к фундаменту, нижняя рама экономайзера приваривается к закладным элементам. Верхний газовый короб приваривается сплошным швом. У двухколонковых экономайзеров перегородки экономайзера и газового короба должны быть сварены между собой. По окончании монтажа экономайзер котла подвергается гидравлическому испытанию.

 

 

 

Таблица 2 - Расчет теоретических объемов воздуха и дымовых газов

Наименование  величины

Обозначение

Расчетная формула

Размер  ность

Расчет 

Результат

Теоретическое количество воздуха, необходимое для  горения

Vo

 

0,0889·(CP+ 0,375·SP )+

+0,265·HP - 0,0333·OP

м3/кг

0,0889·(26+0,375·2,1)+ +0,265·2,2-0,0333·9,3

 

2,65

Теоретический объем азота

0,79·Vo+0,008·NP

м3/кг

0,79·2,65+0,008·0,4

2,09

Объем сухих трехатомных газов

 

0,0186·(CP+ 0,375·SP )

м3/кг

0,01866·(26+0,375·2,1)

0,499

Теоретический объем водяных паров

 

 

0,111·HP+0,0124·WP+

+0,0161·Vo

м3/кг

 

0,111·2,2+0,0124·31+ +0,0161·2,65

 

0,67

Теоретический объем продуктов сгорания

= + +

м3/кг

0,499+2,09+0,67

3,259




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3 – Расчет действительных продуктов сгорания в поверхностях нагрева

Определяемые  величины. Расчетная формула. Размерность

Название  элементов газового тракта

Топка

Конвективные  пучки

Экономайзер

Присос  по элементам тракта

∆α

-

0,15

0,15

Коэффициент избытка воздуха за поверхностью нагрева

α1 = αт + Σ∆α

1,4

1,4+0,15=1,55

1,4+2·0,15=1,7

Средний коэффициент избытка воздуха

αср=

1,4

=1,475

=1,625

Объем водяных паров

[м3/кг]

0,67+0,016(1,4-1)·2,65=0,6869

0,67+0,016(1,475-1)·2,65=0,69

0,67+0,016(1,625-1)·2,65=0,6965

Полный объем газов

[м3/кг]

3,259+(1,4-1)·2,65=4,319

3,259+(1,475-1)·2,65=4,5177

3,259+(1,625-1)·2,65=4,9152

Объемная доля

трехатомных газов

=0,1155

=0,1105

=0,1015

Объемная доля водяных паров

=0,1551

=0,1483

 =0,1363

Общая объемная доля газов

0,1155+0,1551=

0,2706

0,1483+0,1105=

0,2588

0,1015+0,1363=

0,2378

Масса продуктов сгорания

[кг/кг]

+1,306·1,4·

2,65=5,5552

+1,306·1,475·

2,65=5,8148

+1,306·1,625·

2,65=6,3339

Концентрация золы в продуктах  сгорания

=

0,2899

=

0,3035

=

0.3306


 

Таблица 4 - Расчет энтальпии продуктов сгорания

поверхность нагрева

температура

 

  

 

 

 

 

 

топка, фестон

2100

6,432·3150=

20260,8

1,186·5124+

5,0885·3108+

0,5096·4158=

24011,0388

2646·0,238·0,18=

113,3546

(1,4-1)·20260,8=

8104,32

32228,71

1900

6,432·2831=

18208,992

1,186·4579+

5,0885·2793+

0,5096·3686=

21521,2601

2337·0,238·0,18=

100,1171

(1,4-1)·18208,992=

7283,597

28904,97

1700

6,432·2516=

16182,912

1,186·4029+

5,0885·2482+

0,5096·3230=

19054,059

2057·0,238·0,18=

88,12188

(1,4-1)·16182,912=

6473,165

25615,35

1300

6,432·1872=

12040,704

1,186·2964+

5,0885·1859+

0,5096·2340=

14167,2895

1352·0,238·0,18=

57,91968

(1,4-1)·12040,704=

4816,282

19041,49

1100

6,432·1562=

10046,784

1,186·2453+

5,0885·1551+

0,5096·1914=

11776,8959

1100·0,238·0,18=

47,124

(1,4-1)·10046,784=

4018,714

15842,73

900

6,432·1251=

8046,432

1,186·1953+

5,0885·1242+

0,5096·1521=

9411,2766

873·0,238·0,18=

37,39932

(1,4-1)·8046,432=

3218,573

12667,25

800

6,432·1101,5=

7084,848

1,186·1705+

5,0885·1093,5+

0,5096·1334,5=

8265,87295

769·0,238·0,18=

32,94396

(1,4-1)·7084,848=

2833,939

11132,76

пучки

900

6,432·1251=

8046,432

1,186·1953+

5,0885·1242+

0,5096·1521=

9411,2766

873·0,238·0,18=

37,39932

(1,475-1)·8046,432=

3822,055

13270,73

700

6,432·952=

6123,264

1,186·1456+

5,0885·945+

0,5096·1148=

7120,4693

665·0,238·0,18=

28,4886

(1,475-1)·6123,264=

2908,55

10057,51

500

6,432·670=

4309,44

1,186·990+

5,0885·665+

0,5096·795=

4963,1245

469·0,238·0,18=

20,09196

(1,475-1)·4309,44=

2046,984

7030,2

200

6,432·263=

1691,616

1,186·364+

5,0885·261,5+

0,5096·305,5=

1918,02955

172,5·0,238·0,18=

7,3899

(1,475-1)·1691,616=

803,5176

2728,937

в/э

300

6,432·396=

2547,072

1,186·558+

5,0885·393+

0,5096·462=

2897,0037

264·0,238·0,18=

11,30976

(1,625-1)·2547,072=

1591,92

4500,233

200

6,432·263=

1691,616

1,186·364+

5,0885·261,5+

0,5096·305,5=

1918,02955

172,5·0,238·0,18=7,3899

(1,625-1)·1691,616=

1057,26

2982,679

100

6,432·130=

836,16

1,186·170+

5,0885·130+

0,5096·149=

939,0554

81·0,238·0,18=

3,47

(1,625-1)·836,16=

522,6

1465,125




 

 

По рассчитанным данным таблицы 5 строим на миллиметровой бумаге I-t диаграмму продуктов сгорания.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5 - Тепловой баланс котельного агрегата.

 

№

Наименование  величин

Обозначение

Расчетная формула

Размерность

Значение

1

Располагаемое тепло топлива

QРР

QРР = QРн=339СР+1030НР-109(ОР-SлР)-25,2WР

кДж/кг

339·62,7+1030·3,1-109·(1,7-2,8)-25,2·5=24442,2

2

Потери тепла  с теплом шлаков

q6

q6=(1-aун)(CJ)злАр/Qрр

%

(1-0,18)·560·

23,8/24442,2=

0,447

3

От химического  недожога

q3

Определяем  по приложению 13 [2]

%

6

4

От механического  недожога

q4

Определяем  по приложению 13 [2]

%

0,75

5

В окружающую среду

q5

Определяем  по таблице 10 [2]

%

3,6

6

Температура уходящих газов

ух

Определяем  по таблице 11 [2]

˚С

160

7

Энтальпия уходящих газов

Iух

По I – t диаграмме при t=160˚С

кДж/кг

2400

8

Энтальпия теоретического объема холодного воздуха

I0хв

По I – t диаграмме при t=30˚С

кДж/кг

600

9

Потеря тепла  с уходящими газами

q2

q2=(Iух- αухI0хв)(100-q4)/ QРР

%

(2400-1,7·600)·(100-0,75)/24442,2=

5,603

10

КПД котельного агрегата

ηка

100 - Σ qi

%

100-0,447-6-0,75-3,6-5,603=83,6

11

Расчетная производительность

Dнп

Dнп=2,5·1000/3600

кг/с

0,694

12

Давление  насыщенного пара

рнп

По характеристике котла

МПа

1,4

12'

Температура насыщения

t'

Определяем  по приложению 7 [2]

˚С

195

12"

Температура котловой воды

t"

Определяем  по приложению 7 [2]

˚С

195

12'"

Температура продувочной воды

t'"

Определяем  по приложению 7 [2]

˚С

195

13

Энтальпия насыщенного  пара

iнп

Определяем  по приложению 7 [2]

кДж/кг

2790

14

Энтальпия кипящей  воды в барабане котла

iкип

Определяем  по приложению 7 [2]

кДж/кг

830

15

Температура питательной воды

tпв

По характеристике котла

˚С

100

16

Энтальпия питательной  воды

iпв

4,187tпв

кДж/кг

418,7

17

Расход воды на продувку

Dпр

0,05Dнп

кг/с

0,05·0,694=

0,0347

18

Тепло полезно  используемое в агрегате

Qка

Dнп(iнп-iпв)+ Dпр(iкип- iпв)

Вт

0,694·(2790-418,7)+0,0347·

(830-418,7)=

1660

19

Полный расход топлива

B

(Qка/ ηкаQРР)100

кг/с

(1660/(83,6·

24442,2))·100=

0,081

20

Расчетный расход топлива

Bр

В(1- q4/100)

кг/с

0,081·(1-0,75/100)=0,0804

21

Коэффициент сохранения теплоты

φ

1- q5/(ηка+ q5)

-

1-3,6/(83,6+3,6)=

0,9587


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кузнецов –Тепловой расчет котельных агрегатов

2. Г.А. Павлова – Расчет теплогенерирующих установок малой и средней мощности

3.Тепловой расчет котлов. Нормативный  метод (издание третье, переработанное  и дополненное). - СПб., ВТИ, НПО ЦКТИ, 1998.

4. Е.Ф.Бузников, К.Ф.Роддатис, Э.Я.Берзиньш. Производственные и отопительные котельные. - М., Энергоатомиздат, 1984.

5.Делягин,  Лебедев, Пермяков – Теплогенерирующие  установки

 

 

 


Информация о работе Тепловой расчет котла КЕ-4-14