Đang tải... (xem toàn văn)
Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ đốt dầu MIURA VWH - 400E 1 Các thông số chính của nồi hơi 1.1 Kết cấu Kiểu nồi hơi ống nước thẳng đứng tuần hoàn tự nhiên Diện tích mặt hấp nhiệt H = 8,3 m2 1.2 Thông số nồi hơi Sản lượng hơi D = 400 kg/h áp suất thiết kế PTK = 8 kG/cm2 áp suất làm việc Plv = 7 kG/cm2 áp suất mở van an toàn Pat = 7,4 kG/cm2 Nhiệt độ nước cấp tnc = 60 0C Lượng tiêu hao dầu Bt = 46 kg/h áp suất bơm nước cấp Pnc = 10 kG/cm2
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 1 - Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ đốt dầu MIURA VWH - 400E 1 Các thông số chính của nồi hơi 1.1 Kết cấu Kiểu nồi hơi ống nước thẳng đứng tuần hoàn tự nhiên Diện tích mặt hấp nhiệt H = 8,3 m 2 1.2 Thông số nồi hơi Sản lượng hơi D = 400 kg/h áp suất thiết kế P TK = 8 kG/cm 2 áp suất làm việc P lv = 7 kG/cm 2 áp suất mở van an toàn P at = 7,4 kG/cm 2 Nhiệt độ nước cấp t nc = 60 0 C Lượng tiêu hao dầu B t = 46 kg/h áp suất bơm nước cấp P nc = 10 kG/cm 2 2 Nội dung tính toán 2.1 Tính nghiệm nhiệt buồng đốt và cụm ống nước sôi 2.2 Vẽ bản A1 mặt cắt nồi hơi Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 2 - 1. Tính nhiên liệu, tính lượng không khí cấp lò, lượng khói lò TT Đại lượng tính k.h đơn vị công thức tính k quả 1 Thành phần chất đốt C c H c S c O c N c A l W l % % % % % % % Theo mác dầu 87.20 12,10 0,30 0,26 0,24 0,01 1,20 2 Thành phần làm việc của Cácbon C L % 100 100 . ll cl WA CC −− = 86,14 3 Thành phần làm việc của Hiđrô H L % 100 100 . ll cl WA HH −− = 11,95 4 Thành phần làm việc của Lưu huỳnh S L % 100 100 . ll cl WA SS −− = 0,30 5 Thành phần làm việc của Oxy O L % 100 100 . ll cl WA OO −− = 0,26 6 Thành phần làm việc của Nitơ N L % 100 100 . ll cl WA NN −− = 0,24 7 Thành phần làm việc của chất tro A L % - 0,01 8 Thành phần làm việc của chất ẩm W L % - 1,20 9 Tổng thành phần làm việc ∑ % ∑ ++++++= lllllll WANOSHC 100 10 Lượng chứa ẩm d g/kg Chọn 18 11 Thể tích không khí khô lý thuyết V 0 k m 3 tc /kg llll k OHSCV .033,0265,0).375,0(0889,0 0 −++= 10,88 12 Thể tích không khí ẩm lý thuyết V 0 a m 3 tc /kg ka VdV 00 ) 0016,01( += 11,2 13 Hệ số khí thừa α Chọn 1.2 14 Thể tích không khí cấp lò V KK m 3 tc /kg a V 0 . α 13,44 15 Thể tích khí 2 nguyên tử có trong s.p.c coi α =1 V R2 m 3 tc /kg l k R NVV .008,0.79,0 02 += 8,6 16 Thể tích khí 3 V RO2 m 3 tc /kg ).375,0(866,1 2 ll RO SCV += 1,63 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 3 - nguyên tử có trong s.p.c coi α =1 17 Thể tích hơi nước có trong s.p.c V H2O m 3 tc /kg ) 100100 9 293,1.10( 804,0 1 0 3 2 ll k OH WH VdV ++= − 1,67 18 Tổng thể tích sản phẩm cháy α = 1 V k m 3 tc /kg OHRROk VVVV 222 ++= 11,9 19 Phân áp suất của khí 3 nguyên tử P RO2 ata k RO bdRO V V PP 2 2 .= 0,125 20 Phân áp suất của hơi nước P H2O ata k OH bdOH V V PP 2 2 .= 0.132 21 Tổng phân áp suất riêng phần P ∑ ata OHRO PPP 22 += Σ 0,257 2. Tính en tan pi của khí lò Entanpi khói lò được tính theo công thức: a JJJ 0 1 0 ).1( −+= α J 0 1 : Entanpi khói lò tạo ra khi hệ số khí thừa α =1. θ ) ( 222222 1 0 OHOHRRRORO VCVCVCJ ++= J 0 a : Entanpi không khí ẩm ở nhiệt độ khói lò. θ 00 aa kk a VCJ = C kk a : Nhiệt dung riêng của không khí ẩm: OH k kk a kk CdCC 2 0016,0+= Nh Độ Khí 3 N.tử Khí 2 N.tử Hơi nước K. k khô K. k ẩm Khí 3 N.tử Khí 2 N.tử Hơi nước J α=1 J ẩm J α=1,2 θ ( 0 C) C RO2 Km KJ tc . 3 C R2 Km KJ tc . 3 C H2O Km KJ tc . 3 C KK K Km KJ tc . 3 C KK A Km KJ tc . 3 J RO2 kg KJ J R2 kg KJ J H2O kg KJ J 0 1 kg KJ J 0 a kg KJ J kg KJ 100 1.700 1.298 1.507 1.005 1.048 277.1 1116.3 251.7 1645.0 1174.2 1879.9 200 1.787 1.300 1.524 1.011 1.055 582.6 2236.0 509.0 3327.6 2363.0 3800.2 300 1.863 1.306 1.541 1.019 1.063 911.0 3369.5 772.0 5052.5 3573.0 5767.1 400 1.930 1.316 1.558 1.028 1.073 1258.4 4527.0 1040.7 6826.1 4806.5 7787.4 500 1.993 1.328 1.575 1.049 1.094 1624.3 5710.4 1315.1 8649.8 6128.4 9875.5 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 4 - 600 2.037 1.340 1.592 1.049 1.095 1992.2 6914.4 1595.2 10501.8 7357.4 11973.2 700 2.087 1.352 1.609 1.060 1.106 2381.3 8139.0 1880.9 12401.2 8673.7 14136.0 800 2.130 1.366 1.626 1.071 1.118 2777.5 9398.1 2172.3 14347. 9 10015.7 16351.1 900 2.167 1.380 1.643 1.081 1.128 3179.0 10681.2 2469.4 16329.6 11373.4 18604.3 1000 2.202 1.394 1.66 1.090 1.138 3589.3 11988.4 2772.2 18349.9 12743.4 20898.5 1100 2.234 1.404 1.773 1.024 1.075 4005.6 13281.8 3257.0 20544. 4 13244.8 23193.4 1200 2.264 1.413 1.776 1.108 1.159 4428. 4 14582.2 3559.1 22569.6 15579.0 25685.4 1300 2.289 1.423 1.803 1.116 1.168 4850. 4 15909.1 3914.3 24673.8 17005.0 28074.8 140 0 2.314 1.435 1.827 1.124 1.177 5280.5 17277.4 4271.5 26829.5 18449. 4 30519.3 1500 2.327 1.443 1.853 1.130 1.183 5689.5 18614.7 4641. 8 28946.0 19880.6 32922.1 1600 2.355 1.452 1.876 1.138 1.192 6141.8 19979.5 5012.7 31134.0 21361.2 35406.3 1700 2.374 1.460 1.898 1.144 1.199 6578.4 21345.2 5388.4 33312.0 22822.5 37876.5 1800 2.391 1.467 1.921 1.150 1.205 7015.2 22709.2 5774.5 35498.9 24299.3 40358.7 1900 2.406 1.476 1.941 1.156 1.212 7451. 4 24117.8 6158.8 37728.0 25789.2 42885.9 2000 2.422 1.482 1.963 1.161 1.218 7895.7 25490.4 6556.4 39942.5 27272.8 45397.1 2100 2.436 1.489 1.981 1.166 1.223 8338.4 26891.3 6947. 4 42177.1 28766.2 47930.4 2200 2.449 1.461 2.012 1.171 1.229 8782.1 27642.1 7392.1 43816.3 30281.2 49872.6 TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả 1 Nhiệt trị thấp của nhiên liệu Q th KJ/kg )9(25)(109.1225.339 lllLll th WHOSHCQ +−−++= 41128 2 Hiệu suất nồi hơi ở tải định mức η N % Theo lý lịch 75 3 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hoá học q 3 % Chọn 2 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 5 - 4 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q 4 % Chọn 0 5 Tổn thất do toả nhiệt ra môi trường q 5 % Chọn 5 6 Tổn thất do khói lò mang đi q 2 % )(100 5432 qqqq N +++−= η 18 7 Nhiệt độ không khí trong buồng máy t kl 0 C Chọn 35 8 Nhiệt dung riêng không khí lạnh C KK A Km KJ tc . 3 Lấy từ kết quả tính 1,042 9 Nhiệt lượng do không khí ẩm mang vào B. đốt Q KL Kg KJ kl a kk a kl tCVQ 0 α = 490,2 10 Nhiệt độ của chất đốt t cđ 0 C Chọn 100 11 Nhiệt dung riêng của chất đốt C cđ KKg KJ . cdcd tC .025,0737,1 += 4,237 12 Nhiệt lượng vật lý của chất đốt Q cđ Kg KJ cdcdcd tCQ .= 423,7 1 Entanpi lý thuyết của khói lò ra khỏi ống khói J KL Kg KJ 2 QQQJ klcdkl ++= 8317 14 Nhiệt độ lý thuyết của khói lò ra khỏi ống khói θ kl 0 C Tra đồ thị J-θ 425 15 áp suất làm việc P N ata P N +1 8 16 Nhiệt độ hơi bão hoà t s 0 C Tra bảng theo P N 170.4 17 Entanpi của hơi bão hoà i h Kg KJ Tra bảng theo P N 2769 18 Nhiệt độ nước cấp t NC 0 C Theo lý lịch 60 19 Entanpi của nước cấp i NC Kg KJ Tra bảng theo t NC 251,7 20 Sản lượng hơi ở chế độ định mức D N h KJ Theo lý lịch 515 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 6 - 21 Sản lượng hơi lớn nhất D max h KJ max D = 1,25.D 575 22 Lượng tiêu hao chất đốt định mức B t h KJ th N nchN t Q iiD B 100 )( η − = 46 23 Lượng tiêu hao chất đốt định mức B max h KJ th N nch t Q iiD B 100 )( max η − = 42 2. Tính nhiệt buồng đốt TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả 1 Diện tích bề mặt hấp nhiệt bức xạ H BX m 2 Theo lý lịch 2,1 2 Thể tích buồng đốt V BĐ m 3 Theo lý lịch 0,22 3 Diện tích xung quanh buồng đốt F BĐ 7,5 4 Tỷ số vách ống ψ bd bx F H = ψ 0,91 5 Entanpi lý thuyết của khói lò trong buồng đốt J 0 kg kJ klcdth QQ qq QJ ++ −− = 100 100 53 0 39163 6 Nhiệt độ lý thuyết của khói lò trong buồng đốt θ 0 0 C Tra đồ thị J-θ 1701 7 Nhiệt độ giả thiết của khói lò ra khỏi buồng đốt θ '' BĐ 0 C Giả thiết 1250 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 7 - 8 Entanpi khói lò ra khỏi buồng đốt J '' bđ kg kJ Tra đồ thị J-θ 26880 9 Độ dày tầng bức xạ có ích S m bd bd F V S 6,3= 0,11 10 Hệ số giảm yếu bức xạ K atam. 1 5,0 1000 6,1 −= bd T K 1,937 11 Tổng áp suất riêng phần của sản phẩm cháy P ∑ ata Đã tính 0,257 12 Độ đen của ngọn lửa a nl )1( KPS nl ea − −= β β = 0,75 (Nồi hơi đốt dầu) 0,039 13 Hệ số muội bẩn ξ Chọn 0,9 TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả 14 Độ đen buồng đốt a bđ ξψ .).1( .82,0 nlnl nl bd aa a a −+ = 0,038 15 Nhiệt tải hấp nhiệt bức xạ q bx hm kJ . 2 bx mvt bx H Qb q . . ϕ = klcdthmv QQQQ ++= 744557 16 Tổng nhiệt dung riêng trung bình của sản phẩm cháy ∑ VC Ckg kJ 0 . bd bd JJ VC θθ − − = ∑ 0 0 27,2 17 Hệ số Bolzmal B 0 3 00 0 THC VCB B bx t ξ ϕ ∑ = C 0 : Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối C 0 = 20,482.10 -8 ( ) 402 Khm kJ 0,1 18 Thông số nhiệt trường buồng đốt µ X MAXX BA λµ .−= Nồi hơi đốt dầu: A = 0,52; B = 0,3 λ = 0,1: Độ dày tương đối 0,49 19 Nhiệt độ khí lò ra khỏi buồng đốt T '' bđ 0 K 1. 6,0 0 0 '' + = B a T T bd x bd µ 1547 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 8 - 20 Nhiệt độ khí lò ra khỏi buồng đốt θ '' bd 0 C 273 '''' −= bdbd t T θ 1274 21 Entanpi khí lò ra khỏi buồng đốt J '' bđ kg kJ Tra đồ thị Tra đồ thị J-θ 27454 22 Nhiệt lượng trao đổi bằng bức xạ trong buồng đốt Q BX kg kJ ( ) bd tbx JJBQ '' 0 −= ϕ 415815 23 Sai số tính toán δθ '' bđ % 100. '' '''' '' bd bdbd t bd θ θθ δθ − = 2 Kết luận: Do δθ '' bđ ≤ 5% nên kết quả tính được là chính xác. 3. Tính nhiệt cụm ống nước sôi TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả 1 Nhiệt độ khí lò đi vào cụm ống θ ' ON 0 C bdon ''' θθ = 1274 2 Entanpi khí lò đi vào cụm ống nước sôi J ' NS kg kJ bdNS JJ ''' = 27454 3 Nhiệt độ khí lò ra khỏi cụm ống nước sôi θ '' ON 0 C Giả định 3 giá trị 400 450 500 4 Entanpi khí lò đi ra khỏi cụm ống nước sôi J '' NS kg kJ Tra đồ thị Tra đồ thị J-θ 7787,4 8831,5 9875,5 5 Lượng hấp nhiệt tại cụm ống nước sôi cb ON Q h kJ Tính theo phương trình cân bằng nhiệt ( ) ''' ONONt cb ON JJBQ −= ϕ 698412 624258 549764 6 Diện tích trao nhiệt cụm ống nước sôi H ON m 2 Theo lý lịch 4,7 7 Diện tích lối đi của khí lò F K m 2 LbF K 2= 0,08 8 Nhiệt độ trung bình của khí lò θ ON 0 C ).(5,0 ''' ONONON θθθ += 837,2 887,2 937,2 9 Lưu tốc khí lò quét qua lớp ống W K s m 3600 273 )273(. K ONKt K F VB W + = θ 7,5 7,9 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 9 - 8,2 10 Hệ số hiệu chỉnh số lớp trong cụm C Z Tra đồ thị (10-8 ĐLHN) 0,88 11 Hệ số hiệu chỉnh về nhiệt độ và trạng thái khí lò C ϕ Tra đồ thị (10-8 ĐLHN) 1,1 TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả 12 Hệ số trao nhiệt đối lưu chủ yếu α d 0 Chm kJ 02 Tra đồ thị (10-8 ĐLHN) 188,6 190,6 196,9 13 Hệ số trao nhiệt đối lưu α đ Chm kJ 02 ξ αα CC Ldd 0 = 182,5 184,5 190,6 14 Độ dày tầng bức xạ có ích của cụm ống nước sôi S m S = b 0,117 15 Tổng áp suất riêng phần của sản phẩm cháy P ∑ ata Đã tính 0,257 16 Hệ số giảm yếu bức xạ K atam. 1 5,0 1000 273 6,1 − + = ON K θ 1,28 1,36 1,44 17 Tích KPS KPS KPS=K.P Σ .S 0,04 0,04 0,04 18 Độ đen khí lò trong cụm ống nước sôi a K KPS < 0,1 nên a K = 0,1 0,1 19 Nhiệt độ bề mặt ống nước sôi t m 0 C ON ON sm H Q tt . ξ += ξ: Hệ số muội bẩn chọn 0,001 318 302 286 20 Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ bề mặt ống C K Tra đồ thị (10-10 ĐLHN) 0,97 0,97 0,97 B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 10 - 21 Hệ số trao nhiệt bức xạ lý thuyết α bx 0 Chm kJ 02 Tra đồ thị (10-10 ĐLHN) 506,99 527,94 578,22 22 Hệ số trao nhiệt bức xạ α bx Chm kJ 02 KKbxbx Ca 0 αα = 49,28 51,32 56,20 23 Hệ số truyền nhiệt K ON Chm kJ 02 ξ αα + + = bxd ON w K . 1 1 w: Hệ số quét khắp, w = 0,9 175,97 178,58 185,51 24 Độ chênh nhiệt độ lớn nhất ∆t l 0 C sONl tt −=∆ ' θ 1104 1104 1104 25 Độ chênh nhiệt độ bé nhất ∆t b 0 C sONb tt −=∆ '' θ 230 330 430 26 Độ chênh logarit trung bình nhiệt độ t∆ 0 C b l bl t t tt t ∆ ∆ ∆−∆ =∆ ln 557,3 641,0 714,9 27 Nhiệt lượng trao đổi tính theo phương trình truyền nhiệt TN ON Q h kJ tHKQ ONON TN ON ∆= 463139 540672 626391 28 Vẽ 2 đồ thị 29 Nhiệt độ khí lò ra khỏi cụm ống nước sôi θ '' ON 0 C Hoành độ giao điểm của 2 đường cong 476 30 Lượng nhiệt trao đổi giữa khí lò và cụm ống nước sôi Q ON h kJ Tung độ giao điểm của 2 đường cong 585371 31 Tổng nhiệt trao đổi giữa khí lò với các bề mặt hấp nhiệt Q h kJ ONBX QQQ += 1001132 32 Nhiệt lượng có ích Q ci h kJ )( nchci iiDQ −= .η N 972191 [...]...Bài tập lớn nồi hơi - 11 - J (KJ/h) θ (0C) J (KJ/h) α= 1,15 α =1 θ (0C) Bài tập lớn nồi hơi - 12 - . ồ ơ - 1 - Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ đốt dầu MIURA VWH - 400E 1 Các thông số chính của nồi hơi 1.1 Kết cấu Kiểu nồi hơi ống nước thẳng đứng tuần hoàn tự nhiên Diện tích mặt hấp nhiệt H = 8,3. hao dầu B t = 46 kg/h áp suất bơm nước cấp P nc = 10 kG/cm 2 2 Nội dung tính toán 2.1 Tính nghiệm nhiệt buồng đốt và cụm ống nước sôi 2.2 Vẽ bản A1 mặt cắt nồi hơi Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ . Đã tính 0,257 12 Độ đen của ngọn lửa a nl )1( KPS nl ea − −= β β = 0,75 (Nồi hơi đốt dầu) 0,039 13 Hệ số muội bẩn ξ Chọn 0,9 TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả 14 Độ đen buồng đốt