Курсовая работа: Определение температуры и тепловосприятия рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева.

ВВЕДЕНИЕ
Курсовая работа является важным этапом подготовки молодого специалиста, помогает ему приобрести практические навыки самостоятельной работы, закрепить и углубить полученные на лекциях знания путем решения конкретных инженерных задач, научиться анализировать результаты расчетов.
Курсовая работа для студентов направления подготовки «Теплоэнергетика и теплотехника» предполагает проведение теплового расчета котельного агрегата.
Котельные агрегаты относятся к особо сложным агрегатом современной техники, поэтому выполнение теплового расчета котла – многоплановая и трудоемкая работа.
В общем случае тепловой расчет котла разделяется на ряд этапов:
- изучение характеристики котла, его конструкции и условий эксплуатации;
- уточнение характеристик заданного топлива, способа его сжигания, температуры горячего воздуха и коэффициента избытка воздуха в топке и газоходах;
- расчет объемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания;
- определение тепловых потерь, коэффициента полезного действия (КПД) котлоагрегата и расхода топлива;
- поверочный расчет топки, конвективного пучка, водяного экономайзера и воздухоподогревателя;
- определение невязки теплового расчета.
В учебно-методическом пособии представлен материал, разработанный на основе нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов, руководящих указаний и отраслевых норм с использованием Международной системы единиц (СИ).
Задание на выполнение курсовой работы и порядок ее выполнения
Тепловой расчет парового котла выполняется при номинальных параметрах пара (давления и температуры) и паропроизводительности. В качестве исходных данных при выполнении курсовой работы задаются:
- тип котла;
- номинальная паропроизводительность;
- давление и температура пара на выходе из котла;
- температура питательной воды;
- марка сжигаемого топлива;
- температура воздуха в котельной;
- величина продувки;
- температура уходящих газов.
Задание для выполнения поверочного теплового расчета включает в себя также чертеж котла и сведения о конструкции и размерах топочного устройства, поверхностей нагрева и газоходов, необходимые для определения конструктивных характеристик, используемых в расчете.
Цель поверочного теплового расчета – определение температуры и тепловосприятия рабочего тела и газовой среды в поверхностях нагрева.
В курсовой работе тепловой расчет котла (поверочный) рекомендуется выполнять в следующем порядке:
- составление общего эскиза рассчитываемого котельного агрегата;
- определение типа топочного устройства;
- выбор коэффициента избытка воздуха по газоходам котлоагрегата;
- определение теоретического объема воздуха и продуктов сгорания;
- определение энтальпии воздуха, продуктов сгорания и золы;
- составление теплового баланса котла с определением тепловых потерь, КПД и расхода топлива;
- определение основных характеристик и тепловой расчет топки
- определение основных конструктивных характеристик конвективного пучка и его тепловой расчет;
- определение основных конструктивных характеристик и тепловой расчет низкотемпературных поверхностей нагрева (экономайзера и воздухоподогревателя)
- определение расчетной невязки теплового расчета.
Тепловой расчет котла оформляется в виде расчетно-пояснительной записки, которая должна содержать задание на проектирование (исходные данные), технические характеристики сжигаемого топлива, обоснование принимаемых решений и соответствующие расчеты (объемов и энтальпий воздуха, продуктов сгорания, золы, теплового баланса котла, теплообмена в топке и поверхностях нагрева и т.д.).
Разделы записки должны иллюстрироваться эскизами соответствующего элемента котельного агрегата, по которому идет расчет.
Расчетно-пояснительная записка должна включать в себя:
- тепловую схему котла с указанием на ней температур рабочей среды и продуктов сгорания;
- сводную таблицу основных расчетных величин, в которой целесообразно указать для каждой из рассчитываемых поверхностей нагрева значения температуры и скорости рабочих сред, количество теплоты, отданной дымовыми газами и воспринятой поверхностью нагрева.
На основании результатов, приведенных в сводной таблице, делается вывод о возможности эксплуатации котельного агрегата на заданном топливе при номинальных параметрах.

1 Описание котлоагрегата КЕ-25-14С
Паровой котел КЕ-25-14С (рисунок 1.1) с естественной циркуляцией со слоевой механической топкой предназначен для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого на технологические нужды промышленных предприятий, в системах отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Рисунок 1.1 – Общие виды парового котла КЕ-25-14С

Топочная камера котла шириной 2710 мм полностью экранирована трубами Ø51×2,5 мм (степень экранирования Н_л/F_ст = 0,8). Трубы всех экранов приварены к верхним и нижним камерам Ø219×8 мм. Топочная камера по глубине разделена на два блока. Каждый из боковых экранов (правый и левый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Верхние камеры боковых экранов в целях увеличения проходного сечения на входе в пучок расположены асимметрично относительно оси котла. Шаг труб фронтового и боковых экранов – 55 мм, шаг труб заднего экрана – 100 мм. Трубы заднего экрана выделяют