курсовая работа тепловой расчет котла ДЕ4-14ГМ. Kursovaya_rabota_тепловой расчетkotly. Котельная установка

• Название: Котельная установка
• Анкор: курсовая работа тепловой расчет котла ДЕ4-14ГМ
• Дата: 11.04.2022
• Размер: 4.12 Mb.
• Имя файла: Kursovaya_rabota_тепловой расчетkotly.doc
• Тип: Документы; #463941
• страница: 3 из 6

Таблица2.3 Объемы воздуха и продуктов сгорания газообразных топлив,м3/м3,при α =1,0 и 760 мм рт. ст.

Газопровод					V0г
Саратов-Москва	9,52	1,04	7,60	2,10	10,73

Таблица 2.4 Энтальпии воздуха и продуктов сгорания на 1 м3газообразных топлив при α =1,0 и 760 мм рт. ст

газопровод	Энтальпия,ккал/м3	Температура,0С
		100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1100	1200	1300	1400	1500	1600	1700	1800	1900	2000	2100	2200	2300	2400	2500
Саратов-Москва		353	713	1082	1461	1850	2246	2654	3075	3504	3940	4378	4818	5271	5732	6189	6655	7123	7594	8072	8547	9029	9512	9969	10482	10970
		301	606	916	1232	1565	1887	2228	2571	2914	3266	3628	3990	4352	4723	5094	5466	5837	6209	6589	6970	7351	7732	8123	8503	8894

Таблица2.5 Расчет теплосодержания продуктов сгорания природного газа Саратов–Москва

α,	ϑ, °С	  , м 3 /м 3	ккал/м3	м 3 /м 3	ккал/м3	м 3 /м 3	ккал/м3	м 3 /м 3	ккал/м3	Теплосодержание I, ккал/м 3
1,1	2000	1,04	1157	7,60	708	2,10	938	9,52	732	9244
1,1	800	1,04	407	7,60	261	2,10	319	9,52	270	3332,1
1,25	1000	1,04	526	7,60	333	2,10	412	9,52	343	4755
1,25	400	1,04	184,4	7,60	125,8	2,10	149,6	9,52	129	1769
1,26	500	1,04	238	7,60	158,6	2,10	189,8	9,52	164,4	2256,9
1,26	200	1,04	85,4	7,60	62,1	2,10	72,7	9,52	63,7	870,6
1,36	300	1,04	133,5	7,60	93,6	2,10	110,5	9,52	96	1411,8
1,36	100	1,04	40,6	7,60	31	2,10	36	9,52	31,6	461,4

Рис. 2.2 Диаграмма I- ϑ для продуктов сгорания при сжигании Газа газопровода Саратов-Москва



2.3Тепловой баланс котла

Тепловой баланс котла – равенство располагаемой теплоты сумме полезно используемой теплоты Q₁ и потерь теплоты Q₂-Q₆ при стационарном режиме работы котла. Общее уравнение теплового баланса имеет вид =Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆,где – располагаемая теплота на 1 кг твердого, жидкого топлива или на 1 м ³ газообразного топлива, ккал/кг (ккал/м³); Q₁ – полезно используемая теплота (нагрев, испарение воды и перегрев пара в паровом котле, нагрев воды в водогрейном котле), ккал/кг (ккал/м ³ ); Q₂ – потери теплоты с уходящими газами, ккал/кг (ккал/м ³ );Q ₃– потери теплоты от химической неполноты сгорания, ккал/кг (ккал/м ³ ); Q₄ – потери теплоты от механической неполноты сгорания, ккал/кг; Q ₅– потеря теплоты от наружного охлаждения, ккал/кг (ккал/м ³ ); Q₆ – потери с физической теплотой шлаков, ккал/кг.

При делении обеих частей уравнения на и умножении на 100 % получаем

100%=q₁+q₂+q₃+q₄+q₅+q₆ или

Схема движения тепловых потоков в паровом котле с воздухоподогревателем показана на рис. 2.3

Рис. 2.3Схема теплового баланса парового котла с воздухоподогревателем


Составим тепловой баланс котла ДЕ-4-14ГМ при сжигании природного газа газопровода Саратов–Москва.

1). Определение располагаемой теплоты

= =8530 ккал/м³
2). Определяем потери теплоты от механической неполноты сгорания. При сжигании жидких топлив q ₄ = 0 %.

3). Выбор температуры уходящих газов. Т. к. котел малой паропроизводительности,

ϑ_ух =140 ° С.

4). Определяем потери теплоты с уходящими газами: по табл. 3.3 интерполяцией определяем I_ух при ϑ_ух =140 ° С.

I_ух =599,3 ккал/м ³ .

При



5). Определяем потери теплоты от химической неполноты сгорания.

По справочным данным в литературе [2, с. 49] q₃ = 0,5 %.

6). Потери теплоты от наружного охлаждения определяются по справочным данным [2, с. 50, табл. 4.5]:

q ₅ =2,9 %.

7). Потери теплоты с физической теплотой шлаков

q₆ = 0%.

8). Методом обратного баланса определяется КПД брутто η _бр:



9). Определяем расчетный расход топлива. С учётом паропроизводительности котла D =4 т/ч,



10). Определяем коэффициент сохранения теплоты



2.4 Расчет топочной камеры.

Произвести поверочный расчет топочной камеры парового котла ДЕ-4-14ГМ при сжигании природного газа газопровода Саратов-Москва. Определяем геометрические характеристики топки котла ДЕ-4-14ГМ по чертежам в каталоге [1].

Площадь правой боковой стенки, пола и потолка 5,5 ⋅ (1,93)=10,61 м ² .

Площадь левой боковой стенки 2,5 ⋅ (1,93)=4,83 м ² .

Площадь задней стенки 2,2 ⋅ 1,9=4,18 м ² .

Площадь фронтовой стенки 2,2 ⋅ 1,9=4,18 м ² .



Определяем угловой коэффициент экранов (по формуле) при s/d=55/51=1,08 x =0,99.

Определяем лучевоспринимающую поверхность топки


Что в целом соответствует радиационной поверхности в справочнике для данного котла

H_л =21,84 м ² [4, с. 248]. Там же находим объем топки: V_т =8,01 м ³ .

При предварительно принятой температуре на выходе из топки, равной 1100°С, получено значение ϑ_т′′ =960°С. Т. к. разница более 100 °С, принимаем ϑ _т′′ =950 °С в качестве исходной и повторяем расчет. Далее расчет по методике сведен в табл. 2.6. В расчете приняты следующие значения:

; ; ϑ′′_т =960 ° С; T′′_т=1223 К; p =1 кгс/см 2 ; X_т =0,15; ζ =0,65; ϕ =0,967.

Таблица 2.6 Расчет топочной камеры ДЕ-4-14ГМ при сжигании природного газа газопровода Саратов–Москва

Величина	Формула	Расчет	Значение
1. Предварительное значение температуры продуктов сгорания на выходе из топки, °С	ϑт′′		950
2. Площадь всех стен топки, м 2		10,61+4,83+4,18+4,18	23,8
3. Лучевоспринимающая поверхность топки, м 2		(10,55+3,58+4,25) ⋅ 0,99+(3,58–0,35) ⋅ 0,99	21,4
4. Средний коэффициент тепловой эффективности экранов			0.58
5. Объем топки, м3	Vт		8,01
6. Эффективная толщина излучающего слоя, м			1.21
7.1. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами			0,974
7.2. Коэффициент ослабления лучей сажистыми частицами			0.117
7.3. Степень черноты светящегося пламени			0.376
7.4. Степень черноты трехатомных газов			0.281
7.5. Доля топочного объема, заполненного светящейся частью факела	т		0,100
7.6. Степень черноты факела		0,100*0,376+(1-0,100)*0,281	0.291
8.1. Площадь зеркала горения, м2	R		0
8.2. Отношение площади зеркала горения к полной поверхности топки			0.000
8.3. Степень черноты топки			0.416
9. Полезное тепловыделение в топке (энтальпия топочных газов), ккал/м 3			8587,9
10. Абсолютная адиабатная температура, К		1860+273	2133
11. Энтальпия дымовых газов на выходе из топки, ккал/м3			4219.3
12. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания			4.8
13.1. Параметр, учитывающий распределение температур по высоте топки		0.54-0.2*0.15	0.5
13.2. Температура на выходе из топки, °С			939
13.3. Уточненная энтальпия дымовых газов на выходе из топки, ккал/м 3			4070
14. Тепловосприятие в топке, ккал/м 3		0,967*(8587,9-4070)	4368

Полученное значение температуры на выходе из топки отличается от ранее принятого менее чем на ± 100 ° С. Расчет окончен.