124244 (689938), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Н – изменение энтальпии, приходящееся на 4,5кг.

Изменение энтропии:

Расчётным методом определим энтальпию перегретого пара и сравним её значение с табличным.

Ошибка по энтальпии:

Ошибка по температуре кипения:

Изменение внутренней энергии: ,

Рассчитанные по полиномиальным уравнениям:

4.2. Расчет процесса горения в печи

4.2.1. Определение основных характеристик топлива:

Значения взяты из таблицы 1.

Таблица 1

Низшая теплота сгорания топлива

4.2.2. Элементарный состав топлива определяем по формулам:

4.2.3. Теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания единицы количества топлива , кг/кг, вычисляется по формуле:

, где:

α=1,16 – коэффициент избытка воздуха.

1. Количество продуктов сгорания:

или .

Рассчитаем объем продуктов сгорания , а также содержание каждого компонента в массовых ( ) и объемных ( ) долях по формулам:

, ,

,

Результаты расчетов представлены в таблице 2.

Таблица 2

4.2.4. Рассчитаем энтальпию продуктов сгорания:

, где:

t – температура, К,

- теплоемкость i-го компонента, кДж/(кг٠К),

mi – масса i-го компонента, кг/кг

Результаты расчетов приведены в таблице 3.

Таблица 3

Построим график зависимости H t, п.с. = f(t):

Рис. 2. График зависимости H t, п.с. = f(t).

4.3 Тепловой баланс печи, определение КПД печи и расхода топлива.

4.3.1. Полезная тепловая нагрузка печи , Вт:

,

где , .

4.3.2. КПД печи:

, где:

– потери в окружающую среду,

при ,

– низшая теплота сгорания топлива.

КПД топки: .

4.3.3. Расход топлива:

4.3.4. Расчет радиантной камеры:

, где: – энтальпия дымовых газов при температуре перевала печи tп = 852,30С.

Проверим распределение нагрузки в печи: , т.е. условия соблюдены.

4.3.5. Тепловая нагрузка конвекционной камеры:

4.3.6. Энтальпия водяного пара на входе в радиантную камеру:

При давлении Р1 = 9,87 атм значение температуры водяного пара на входе в радиантную секцию tk =3150C.

4.3.7. Температура экрана в рассчитываемой печи:

4.3.8. Максимальная температура горения топлива:

,

где – удельная теплоемкость при температуре перевала.

4.3.9. Для tп и tmax по графикам определяем теплонапряженность абсолютно черной поверхности qs:

Таблица 4

	200	400	600
qs, Вт/м2	178571,43	150000	117857,14

Определяем теплонапряженность при = 542,50С: qs = 127098,21 Вт/м2.

Таким образом, полный тепловой поток, внесенный в топку:

4.3.10. Эквивалентная абсолютно черной поверхность равна:

.

4.3.11. Принимаем степень экранирования кладки = 0,45; для =1,05 примем .

Эквивалентная плоская поверхность: .

Диаметр радиантных труб , диаметр конвекционных труб .

Принимаем однорядное размещение труб и шаг между ними .

Для этих значений фактор формы К= 0,87.

4.3.12. Величина заэкранированности кладки: .

4.3.13. Поверхность нагрева радиантных труб:

Таким образом, выбираем печь .

Характеристика печи:

Таблица 5

Длина .

Число труб в камере радиации: .

Теплонапряженность радиантных труб: .

Число конвективных труб: .

Располагаем трубы в шахматном порядке по 3 в одном горизонтальном ряду, шаг между трубами .

4.3.14. Средняя разность температур:

4.3.15. Коэффициент теплопередачи:

4.3.16. Теплонапряженность поверхности конвективных труб:

.

4.4. Гидравлический расчет змеевика печи

Для обеспечения нормальной работы трубчатой печи необходимо обосновано выбрать скорость движения потока сырья через змеевик. При увеличении скорости движения сырья в трубчатой печи повышается коэффициент теплоотдачи от стенок труб к нагреваемому сырью, что способствует снижению температуры стенок, а следовательно, уменьшает возможность отложения кокса в трубах. В результате уменьшается вероятность прогара труб печи и оказывается возможным повысить тепло напряженность поверхности нагрева. Кроме того, при повышении скорости движения потока уменьшается отложение на внутренней поверхности трубы загрязнении из взвешенных механических частиц, содержащихся в сырье.

Применение более высоких скоростей движения потока сырья позволяет также уменьшить диаметр труб или обеспечить более высокую производительность печи, уменьшить число параллельных потоков.

Однако увеличение скорости приводит к росту гидравлического сопротивления потоку сырья, в связи с чем увеличиваются затраты энергии на привод загрузочного насоса, так как потеря напора, а следовательно, и расход энергии возрастают примерно пропорционально квадрату (точнее, степени 1,7-1,8) скорости движения.

4.4.1. Находим потерю давления водяного пара в трубах камеры конвекции.

Средняя скорость водяного пара:

,

где - плотность водяного пара при средней температуре и давлении в камере конвекции: ;

dк – внутренней диаметр конвекционных труб, м;

n – число потоков.

Значение критерия Рейнольдса: , где:

- кинематическая вязкость водяного пара.

Общая длина труб на прямом участке: .

Коэффициент гидравлического трения: .

Потери давления на трение:

.

Потери давления на местные сопротивления:

Характеристики

Список файлов курсовой работы