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
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
1. Риквин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник, таблицы. Энергоатомиздат. Москва 1984.