PHẦN VII THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC NÓNG CẤP II Bộ hâm nước là bề mặt truyền nhiệt đặt phía sau lò để tận dụng nhiệt của khói thải sau khi đã đi qua bộ quá nhiệt. Bộ hâm nước có tác dụng nâng cao hiệu suất lò hơi nên còn có tên là bộ tiết kiệm Trong thiết kế này ta chọn ống thép để chế tạo. Chọn ống thép có đường kính  32 x 3. Nước đi trong ống từ dưới lên, còn khói đi ngoài ống từ trên xuống. Như vậy sẽ có độ chênh lệch lớn nhất. Nhiệt độ đầu ra và vào bộ hâm nước cấp II của khói và nước đã biết theo bảng phân phối nhiệt cho nên nhiệm vụ thiết kế là xác định diện tích bề mặt chịu nhiệt và kết cấu của nó. Việc tính toán truyền nhiệt phải tiến hành song song với thiết kế cấu tạo. 1. Sơ bộ thiết kế đặc tính cấu tạo (xem hình 8 và bảng 13) Để tăng cường độ truyền nhiệt, ta bố trí bộ hâm nước theo kiểu so le đặt nằm ngang, khói bao phủ bên ngoài và cắt ngang qua chùm ống. Chọn bán kính uốn của ống xoắn R= (1,5  2) d = 1,875.32 = 60mm Bước ống ngang tương đối: S 1 /d = 2  3 để hạn chế sự bám bẩn Bước ống dọc tương đối: S 2 /d = 1,875 (tiêu chuẩn S 2 /d = 2) Đường trục ống xoắn đặt song song với tường sau, nghĩa là ống góp bộ hâm nước đặt ở tường bên. Vì sản lượng lò lớn nên ta chọn phương án đưa nước vào 2 bên và có 2 cụm ống xoắn. Tốc độ khói đi qua bộ hân nước theo tiêu chuẩn thiết kế phải đảm bảo k < 13m/s. Tốc độ nước đi trong ống phải tương đối lớn để đảm bảo cho nước và hơi (đoạn trên) lưu thông dễ dàng, song cũng không quá cao vì như vậy sẽ làm tăng trở lực đường ống. Với bộ hâm nước kiểu sôi, n > 1,0 m/s, kiểu không sôi n > 0,3 m/s. Khi thiết kế, trước hết phải đảm bảo đặc tính cấu tạo. 2. Tính truyền nhiệt bộ hâm nước cấp II: (bảng 14) Hình 8 - Đặc tính cấu tạo của bộ hâm nước cấp II AA 12800 80 x 31 = 2480 60 x 11 = 660 60 x 11 = 660 Màût càõt A - A Bảng 13 - Đặc tính cấu tạo bộ hâm nước cấp II ST T Tên đại lượng Kí hi ệu Đvị Công thức tính, cơ s 1 2 Đường kính ngoài của ống Bước ống ngang d S 1 mm mm Chọn Chọn 3 Bước ống dọc S 2 mm Chọn 4 Bước ống ngang tương đối  1 - S 1 /d= 95/32 5 Bước ống dọc tương đối  2 - S 2 /d= 60/32 6 Chiều rộng đường khói a m Chọn 7 Chiều sâu đường khói b m Chọn 8 Khoảng cách từ tâm ống ngoài cùng đến vách S v mm Chọn 9 Số ống trong mỗi dãy ngang n ống (b - 2S v )/S 1 + 1 = (2475 2.50)/95 + 1 10 Số ống trong mỗi dãy kép ngang Z 1 ống 2n - 1 11 Chiều dài ảnh của mỗi ống L m Chọn 12 Tiết diện đường khói đi F m 2 a.b - dL = 12,8.2,475 .0,032.12,7 13 Diện tích tiết diện lưu thông của nước f m 2 0,785d 2 tr .Z 1 =0,785.(0,026) 1 14 Số dãy ống kép n x dãy Chọn 15 Chiều sâu của cụm ống l s m Đo từ hình v 16 Chiều sâu khoảng không trước bộ hâm nước cấp II l k m Đo từ hình v 17 Hệ số A - Theo tiêu chuẩn thiết kế 18 Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ S m (1,87. d SS 21  - 4,1).d 19 Tốc độ nước đi trong ống n m/s f vD n .3600 . = 0.3600 0.10.320 3 Bảng 13 - Đặc tính cấu tạo của bộ hâm nước cấp II (tiếp theo) ST T Tên đại lượng Kí hi ệu Đvị Công thức tính, cơ sở chọn 20 Chi ều dày hữu hiệu của lớp bức xạ có tính đến khoảng không S ’ m s. s ks l lAl . = 0,159. 1 96,1  21 Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt H hnII m 2 .d.l.n k .Z 1 = 3,14.0,032.12,7.14.51 Bảng 14 - Tính truyền nhiệt bộ hâm nước cấp II ST T Tên đại lượng Kí hi ệu Đơn vị Công thức tính hay c chọn 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Lượng nhiệt hấp thu của bộ hâm nước cấp II Nhiệt độ đầu vào của khói Nhiệt độ đầu ra của khói Nhiệt độ trung bình của khói Tốc độ trung bình của khói đi qua cụm ống Nhiệt độ nước cấp đầu vào bộ BHN II Entanpi nước cấp đầu vào BHN II Nhi ệt độ nước cấp đầu ra BHN II Entanpi nước cấp đầu ra BHN II Nhiệt độ trung bình nước cấp Độ chênh nhiệt độ trung bình Nhi ệt độ vách ống có bám tro Thành phần thể tích hơi nước trong khói Thành ph ần thể tích khí 3 ngtử trong khói N ồng độ tro bay trong khói Q hnII ' hnII  '' hnII  tb hnII   k t ’ hnII i ’ hnII t ’’ hnII i’’ hnII t tb hnII t t v OH r 2 r n  W 0 C 0 C 0 C m/s 0 C kj/kg 0 C kj/kg 0 C 0 C 0 C - - g/m 3 t c Đã tính ' hnII  = ''' qnI  Bảng phân phối nhiệt 0,5( ' hnII  + '' hnII  ) F VB ktt .3600 . (1+ 273 tb hnII  ) Bảng phân phối nhiệt Tra bảng hơi nước t bh + 18,4.2 '' bhhnII ii  D Q hn + i ’ hnII = 6 6 10.320 10.95,18 3600 + 1110 0,5(t ’ hnII + t ’’ hnII        ''' ''' '''''' ln hnIIhnII hnIIhnII hnIIhnIIhnIIhnII t t tt       t tb hnII +100 b ảng 2 bảng 2 bảng 2 Bảng 14 - Tính truyền nhiệt bộ hâm nước cấp II(tiếp theo) ST T Tên đại lượng Kí hi ệu Đơn vị Công thức tính, cơ s 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Lực hút khí 3 nguyên tử Hệ số làm yếu bức xạ của khí 3 nguyên tử Hệ số làm yếu bức xạ của tro Lực hút của khói có chứa tro Hệ số tản nhiệt bức xạ Hệ số bám bẩn Hệ số tản nhiệt từ khói đến vách H ệ số truyền nhiệt Diên tích bề mặt hấp thụ nhiệt của bộ hâm nước cấp II 10pS k k k tr 10kpS  bx   dl k H hnII Mn.m/ m 2 - - Mn m/m 2 W/m 2o C m 2o C/w W/m 2o C W/m 2o C m 2 r n .S ’ = 15,45.0,225 toán đồ (10- toán đồ (10- (k k .r n + k tr .)S 1,163. tc a  . = 1,163.0,18.87   ovld CC = 0,8.1.0,7.10 2 +0,002 tcsvlz CCC  163,1 =1,163.1,16.0,9 8.55  bxdl bxdl     1 tK Q hnII . = 291.54 10.14 . 2 W/m 2o C m 2o C/w W/m 2o C W/m 2o C m 2 r n .S ’ = 15,45.0,225 toán đồ (10- toán đồ (10- (k k .r n + k tr .)S 1,163. tc a  . = 1,163.0,18.87  . PHẦN VII THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC NÓNG CẤP II Bộ hâm nước là bề mặt truyền nhiệt đặt phía sau lò để tận dụng nhiệt của khói thải