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.