Міністерство освіти і науки України
Сумський державний університет
Кафедра ТТФ
Розрахунково-графічна робота
з дисципліни
"Теплотехнічні процеси і установки"
Суми 2010
Зміст
1. Умова задачі
2. Вихідні дані
3. Розрахунок
4. Список літератури
1. Умова задачі
Задане паливо і продуктивність парогенератора  . Визначити склад робочого палива і його нижчу теплоту згорання  , тип топкового пристрою і його основні розміри, коефіцієнт надлишку повітря в топці  і на виході з парогенератора  , об’єм продуктів згорання (теоретичний і дійсний), теоретичну температуру горіння та ентальпію відхідних газів при завданих температурі  і кількості присосів повітря за газовим трактом  . Вихідні дані взяти з таблиці 1.
Визначити втрати тепла з відхідними газами  , скласти тепловий баланс парогенератора і підрахувати його ККД (брутто). Визначити годинну витрату природного і умовного палива, видиму випарність палива (безперервною продувкою знехтувати). Параметри "гострої" пари після парогенератора( і  ) та температуру живильної води  взяти з таблиці 2.
Розрахувати тягодуттьову установку для парогенератора та визначити висоту і діаметр димаря при природній тязі.
Визначити також теплові навантаження топкового об’єму і поверхні теплообміну конвективних елементів парогенератора (пароперегрівника, водяного економайзера та повітропідігрівника).
Температури холодного та гарячого повітря і параметри топки взяти з таблиці 2. Відповісти на запитання: як зміниться годинна витрата природного палива, якщо в розрахунки ввести безперервну продувку в кількості  ?
2. Вихідні дані
Таблиця 1
| Остання цифра шифру |
Вид палива |
Передостання цифра шифру |
 |
 |
 |
| 5 |
Ткварчельське Вугілля марки ПЖ |
2 |
100 |
0,17 |
140 |
Таблиця 2
| Остання цифра шифру |
 |
 |
 |
Передостання цифра шифру |
 |
 |
 |
 |
| 5 |
3,5 |
420 |
100 |
2 |
-15 |
250 |
1080 |
0,35 |
3. Розрахунок
За довідковою таблицею твердих палив (додаток 6) знаходимо горючу масу палива % :
 ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ; 
Для визначення складу робочого палива при перерахунку з сухої маси використовуємо множник
 ,
тоді 
При перерахунку з горючої маси множник
 ,
тоді склад робочого палива буде такий:
Всього 
Визначимо теоретичну кількість повітря, потрібну для спалювання 1 кг вугілля:
За наближеною формулою
Теоретичний об’єм продуктів згорання (при  ):
Теоретичний об’єм продуктів згорання
Дійсний об’єм продуктів згорання (при  )
 ,
де 
Вміст кисню в газах
Всього 
Перевіримо нижчу теплоту згорання робочого палива за формулою Д.І.Менделеєва
Визначимо ентальпію теоретичної кількості повітря і продуктів згорання за формулами
 та
 ,
в яких мольні ентальпію газів взяті за таблицею (додаток В) при  ,  :
 ;  ;  ;  ;
Ентальпія продуктів згорання при
При  мольні ентальпію газів, :
 ;  ;  ; 
Ентальпія продуктів згорання при
При  мольні ентальпію газів, :
 ;  ;  ;  ;
Ентальпія продуктів згорання при 
При  мольні ентальпію газів, :
 ;  ;  ;  ;
Ентальпія продуктів згорання при 
Будуємо  діаграму
Рисунок 1
Визначимо ентальпію відхідних газів
 ,
де мольні ентальпію газів взяті за таблицею (додаток В)
при  , :  ;  ;  ;  ;
При  , :  ;  ;  ;  ;
При  , :  ;  ;  ;  ;
При  , :  ;  ;  ;  ;
Будуємо графік 
Рисунок 2
З графіка  при 
Визначаємо ентальпію теоретично потрібного холодного повітря:
 ,
в якому мольна ентальпію при  :
За таблицею (додаток Ж) беремо  .
Коефіцієнт надлишку повітря у вихідних газах
Невикористане тепло відхідних газів
 ,
де  і  - ентальпію відхідних газів і теоретично потрібного холодного повітря.
або 
Втрати тепла від хімічної неповноти згорання за табл. (додаток Ж)  , від зовнішнього охолодження  , тоді використане тепло в парогенераторі за балансом
Коефіцієнт використання тепла палива в парогенераторі
Ентальпію гострої пари при  і  знаходимо за діаграмою Молье  , ентальпію живильної води дорівнює
Дійсна витрата палива
Ентальпія гарячого повітря при теоретично необхідній кількості його
Повне тепловиділення в топці
Ентальпію газів на виході з топки при і  можна визначити за допомогою діаграми для продуктів згорання (рис. 1) або за рівнянням
 ,
де 
Втрати від зовнішнього охолодження топки при для топки беруть  , тоді коефіцієнт, що враховує теплообмін топки з довкіллям
Кількість тепла, яку сприймають радіаційні поверхні нагріву в топці
Розрахункова витрата палива при
Теоретичну температуру горіння палива можна визначити з рівняння тепловиділення в топці методом послідовних наближень або діаграмою продуктів згорання, звідки маємо  .
Кількість підведеного тепла в пароперегрівнику (у процесі перегріву пари)
 ,
де  - ентальпію сухої насиченої пари при тиску , за табл. (додаток Г)
При  коефіцієнт, що враховує теплообмін пароперегрівника з довкіллям, дорівнює
Ентальпія газів на виході газоходу пароперегрівника
Температуру газів за пароперегрівником при
 і
визначаємо за діаграмою , побудованою для
заданого складу палива,  .
Температуру насиченої пари при візьмемо з таблиць водяної пари  .
Середній температурний напір у пароперегрівнику
Поверхня нагріву пароперегрівника з рівняння теплопередачі
Список літератури
1. Риквин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник, таблицы. Энергоатомиздат. Москва 1984.
|
