KrsZagal (728743), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Поверхня нагріву, м2:
Масова витрата повітря:
Теплоємність повітря: Срп = 1,03 кДж/кг;
Потік тепла від газу до повітря:
Q = Cpпmпtп = 1,030,215(300 – 20) = 62 кВт;
Середня логарифмічна різниця температур:
Задача № 3. (№1, стор. 48).
Задано паливо та паропродуктивність котельного агрегату D. Визначити склад робочої маси палива та його найменшу теплоту згоряння, спосіб спалення палива, тип топки, значення коефіцієнта надлишку повітря в топці т та на виході з котлоагрегату ух по величині присоса повітря по газовому тракту (); знайти необхідну кількість повітря для згоряння 1 кг (1 м3) палива і об’єми продуктів згоряння при ух, а також ентальпію газів при заданній температурі tух. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, прийняти з табл. 17.
Вказівка. Елементарний склад і нижча теплота згоряння палива, а також рекомендації щодо вибору топки і коефіцієнта надлишку повітря в топці приведені в додатках 5-8 методичних вказівок.
№ варіанту | Вид палива | D, т/год | | tух, C |
00 | Челябінське вугілля Б3 (буре) | 160 | 0,15 | 130 |
Розв’язок:
WP = 18; AP = 29,5; SP = 1; CP = 37,3; HP = 2,8;
NP = 0,9; OP = 10,5; =13,9 МДж/кг.
Тип топки – шахтно-млинова.
Коефіцієнт надлишку повітря в топці: Т = 1,25.
Коефіцієнт надлишку повітря за котлом: = Т + = 1,25 + 0,15 = 1,4.
Теоретична кількість повітря:
V0 = 0,089CP + 0,265HP + 0,033(SP - OP) =
= 0,08937,3 + 0,2652,8 + 0,033(1 – 10,5) = 3,75 м3/кг;
Об’єм надлишкового повітря:
V = ( - 1)V0 = (1,4 – 1)3,75 = 1,5 м3/кг;
Теоретичний об’єм трьохатомних газів:
VRO2 = 0,0186(CP + 0,375SP) = 0,0186(37,3 + 0,3751) = 0,701 м3/кг;
Теоретичний об’єм двохатомних газів:
VR2 = 0,79V0 + 0,008NP = 0,793,75 + 0,0080,9 = 2,97 м3/кг;
Дійсний об’єм сухих газів:
Vсг = VRO2 + VR2 + V = 0,701 + 2,97 + 1,5 = 5,171 м3/кг;
Теоретичний об’єм водяної пари:
VH2O = 0,0124(9HP + WP) + 0,0161 V0 =
= 0,0124(92,8 + 18) + 0,01613,75 = 0,596 м3/кг;
Загальний об’єм газів:
V = Vсг + VH2O = 5,171 + 0,596 = 5,767 м3/кг;
Ентальпія газів:
Iух = [(ViCi)]tух = (VRO2CRO2 + VR2CR2 + VH2OCH2O + VCB)tух.
Об’ємна теплоємність сухих газів, водяної пари та повітря при tух = 130C, кДж/(м3гр): CRO2 = 1,8; CR2 = 1,3; CH2O = 1,52; CB = 1,3.
Iух = (0,7011,8 + 2,971,3 + 0,5961,52 + 1,51,3)130 = 1037,2 кДж/кг.
Задача № 2. (№2, стор. 46).
Водяний пар з початковим тиском р1 = 3 МПа та ступенем сухості х1 = 0,95 надходить в пароперегрівач, де його температура підвищується на t; після перегрівача пар ізотропно розширюється в турбіні до тиску р2. Визначити (по hs – діаграмі) кількість теплоти (на 1 кг пара), підведеної до нього в пароперегрівачі, роботу циклу Ренкіна та ступінь сухості пара х2 в кінці розширення. Визначити також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцеву ступінь сухості, якщо після пароперегрівача пар дроселюється до тиску р1’. Дані, необхідні для вирішення задачі, вибрати з таблиці 14.
t, C | p2, кПа | p1’, МПа |
235 | 3,0 | 0,50 |
Розв’язок:
і0 = 2635 кДж/кг; t1’ = 140C;
tпп = t1’ + t = 140 + 235 = 375C;
iпп = 3240 кДж/кг;
qпп = iпп – i0 = 3240 – 2635 = 605 кДж/кг;
x2 = 0,912; iK = 2340 кДж/кг;
l = iпп - iK = 3240 – 2340 = 900 кДж/кг;
tK’ = 24C;
iK’ = CPBtK’ = 4,224 = 100,8 кДж/кг;
q = iпп - iK’ = 3240 – 100,8 = 3139,2 кДж/кг;
у = l /q = 900 /3139,2 = 0,29.
Pдр = 0,5 МПа; iKдр = 2300 кДж/кг; х2др = 0,9.
lдр = iпп – iКдр = 3240 – 2300 = 940 кДж/кг.
Задача № 5. (№4, стор. 50).
Визначити діаметр циліндру і ход поршня чотирьохтактного .ДВЗ по відомим значенням ефективної потужності , середнього індикаторного тиску, механічного ККД , кількості обертів двигуна і відношення . Розрахувати годинну і ефективну питому витрату палива, якщо індикаторний ККД двигуна , а нижча теплота згоряння МДж/кг. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, наведені в таблиці.
№ варіанту | Ne, кВт | n, об/хв | pi, кПа | z | i | м | S/D |
00 | 100 | 2100 | 600 | 4 | 0,38 | 0,81 | 0,95 |
Розв’язок:
Робочий об’єм циліндра:
Витрата палива:
Ефективна питома витрата палива:
Задача № 7. (№3, стор. 47).
По горизонтально розташованій металевій трубі [ = 20 Вт/(мК)] зі швидкістю тече вода, яка має температуру tв. зовні труба охолоджується оточуючим повітрям, температура якого tпов, тиск 0,1 МПа. Визначити коефіцієнти тепловіддачі 1 і 2 відповідно від води до стінки труби та від стінки труби до повітря; коефіцієнт теплопередачі та тепловий потік q1, віднесений до 1 м труби довжини труби, якщо внутрішній діаметр труби дорівнює d1, а зовнішній – d2. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 15.
№ варіанту | tв, С | , м/с | tвоз, С | d1, мм | d2, мм |
00 | 200 | 0,42 | 18 | 190 | 210 |
Розв’язок:
- коефіцієнт теплопередачі, для циліндричної стінки:
Критерій Рейнольдса для води:
Так як то
. Критерій Прандтля
= 1,05.
Для знаходження 1 знайдемо добуток GrPr.
Для повітря з t = 18С: Pr = 0,7; V = 13,610-6 м2/с;
= 2,4610-2 Вт/(мград).
= 1/T; t tВ – tПОВ = 120 – 18 = 102C;
GrPr = 0,7127,5106 = 89,25106; (GrPr) 109;
Nu = 0,5(GrPr)0,25(Pr /Prст)0,25 = 0,5(89,25106)0,25(0,7 /1,05)0,25 = 52,5.
Задача № 6.
Із ємності при температурі Т = 470 К і тиску р1 = 30 бар витікає 1 кг кисню через сопло, яке звужується, в середовище із тиском р2 = 20 бар. Визначити швидкість витікання і масову витрату кисню (кг/с), якщо площа вихідного сопла f = 30 мм.
Розв’язок:
Співвідношення тисків:
Початковий об’єм:
Швидкість витікання:
Масова витрата кисню:
12.Висновки
В даній курсовій роботі на тему “Розрахунок теплової схеми і устаткування блоку 300 МВт” було виконано розрахунки в таких обсягах:
-
Розраховано процес розширення пари в турбіні:
i0 = 3450 кДж/кг; iпп = 3670 кДж/кг;
i1 = 3100 кДж/кг; = 3028,8 кДж/кг;
i2 = 3028,8 кДж/кг. = 2941 кДж/кг;
i3 = 3430 кДж/кг; = 2343,76 кДж/кг;
i4 = 3190 кДж/кг;
i5 = 3040 кДж/кг;
i6 = 2941 кДж/кг.
i7 = 2820 кДж/кг;
i8 = 2730 кДж/кг;
i9 = 2610 кДж/кг.
-
Розраховані термодинамічні параметри підігрівників живильної та сітьової води.
-
Виконано тепловий розрахунок теплофікаційної установки:
tосв=70°C
t'пб= t'4 = 165°C
t'об= t'6 = 125°C
GСВ = 44,643 кг/с.
GПБП = 2,253 кг/с.
GОБДР = 5,744 кг/с.
GОБП = 3,491 кг/с.
iосв= 294 кДж/кг.
iОДДР = 427,071 кДж/кг.
tОДДР = 101,7C.
-
Визначено витрати пари на підігрівники живильної води:
GПГ = 264 кг/с.
GП1 = 10,974 кг/с; GП2 = 3,215 кг/с; GП3 = 5,289 кг/с;
GП4 = 7,476 кг/с; GП5 = 4,106 кг/с; GП6 = 6,845 кг/с;
GП7 = 17,718 кг/с; GП8 = 24,63 кг/с; GП9 = 14,316 кг/с.
-
Зроблено тепловий розрахунок турбоприводу живильного насосу:
Рж.н. = 35,05 МПа; 12,337 МВт.
-
Визначено потужність турбіни та електричного генератора:
Nтурб= 351,6 МВт; Nег = 327,5 МВт.
-
Визначено техніко-економічні показники блоку:
-
Проведено конструкторські та гідравлічні розрахунки бойлерів ТФУ:
-
Виконано розрахунок конденсаційної установки:
-
Як додаток до курсової роботи розв’язано типові задачі.
13.Список використаної літератури
1. Балахонцев Е.В., Верес А.А. Теплотехника: Методические указания (с программой) и контрольные задания для студентов – заочников инженерно-технических специальностей. – М.: Высш. шк., 1986. – 62 с.
2. Головченко О.М., Налбандян Д.Б. Ігрове проектування енергетичного обладнання: Навчальний посібник для студентів енергетичних спеціальностей. – К.: УМК ВО, 1988. – 233 с.
Р
ис. 1. Технологічна схема ТЕС.
П – повітря; ЕЕ – електроенергія;
ПГ – паливне господарство; ПП – підготовка палива;
ДВ – дуттьовий вентилятор; ПГ – парогенератор;
ДГ – димові гази; ПУ – пилоуловлювачі;
ДС – димосос; ДТр – димова труба;
БГ – багерні насоси; ПВ – пилошлаковідвал;
ГП – гострий пар; Т – турбіна;
ГТ – головний трансформатор; ЕГ – електрогенератор;
КР – конденсатор; ВО – водоохолоджувач;
ЦН – циркуляційний насос; КН – конденсатний насос;
ТФУ – теплофікаційна установка; ХВО – хімводоочистка;
ПНТ – підігрівач низького тиску; Д – деаератор;
ПВТ – підігрівач високого тиску; ЖН – живильний насос;
ВРП – відкритий розподільчий пристрій; ЖВ – живильна вода.
61