Tài liệu Đồ án môn học lò hơi. PHẦN VI docx

PHẦN VI THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆTKhi thiết bộ quá nhiệt, trước hết ta xác định bộ quá nhiệt cấp II, sau đó tính toán nhiệt để xác định lượng nhiệt hấp thụ của bộ quá nhiệt cấp II, từ đó tìm

PHẦN VI THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT

Khi thiết bộ quá nhiệt, trước hết ta xác định bộ quá nhiệt cấp II, sau đó tính toán nhiệt để xác định lượng nhiệt hấp thụ của bộ quá nhiệt cấp II, từ đó tìm được lượng nhiệt hấp thụ của bộ quá nhiệt cấp I

Phương án bố trí bộ quá nhiệt ( xem hình 2)

A TÍNH TOÁN BỘ QUÁ NHIỆT CẤP II

1 Đặc tính bộ quá nhiệt :

Bộ quá nhiệt đối lưu thông thường sử dụng cách bố trí ống song song để dễ treo đỡ Song vì trước bộ quá nhiệt không có cụm đối lưu nào cả nên bộ quá nhiệt II nằm trong phạm vi nhiệt độ cao Vì vậy để tránh hiện tượng đóng xỉ trên bề mặt ống thì ta bố trí 4 dãy ống phía trước bộ quá nhiệt cấp II theo kiểu so le còn 6 dãy ống sau thì ta bố trí song song tức là: nsl =4, nss =6

Tổng sô dãy ống n = nsl + nss = 4 + 6 = 10

Dựa theo tiêu chuẩn thiết kế, ta chon bước ống như sau:

Đoạn so le: Bước ống ngang tương đối S1/d  4,5

Bước ống dọc tương đối S2/d  3,5 Đoạn ống song song:

Bước ống ngang tương đối S1/d = 2 3

Bước ống dọc phải đảm bảo sao cho bán kính uốn lớn hơn 2 lầnđường kính d của ống

Trong thiết kế này, chọn vật liệu chế tạo là thép cácbon, chọ đường kính ống của bộ quá nhiệt cấp I và II là 42x5 Bán kính uốn nhỏ nhất là 84 mm

Việc chọn tốc độ hơi đi trong ống sẽ có sự ảnh hưởng đến sự làm việc của bộ quá nhiệt Đối với lò hơi trung áp ( Pqn = 3,9 4,4 MN/m2

) thì kiến nghị tốc độ hơi đi trong ống khoảng ( 1520) m/s (tương ứng với  = 250 235 kg/m2s ) Khi chiều dài mỗi ống tương đối ngắn thì chọn giới hạn trên, khi ống xoắn tương đối nhiều và dài thì chọn giới hạn dưới

Để đảm bảo tốc độ hơi đi trong ống hợp lý, ta làm thành ống xoắn kép Mỗi hàng ngang gồm 64 ống, vậy tổng số ống là 128 ống

Tốc độ khói đi trong bộ quá nhiệt không được lớn hơn ( 1012) m/s

Vì chiều rộng lò hơi đã cố định nên tốc độ khói quyết định bởi việc chọn chiều cao đường khói ( khoảng 2,55) m Trong thiết kế này chiều cao trung bình đường khói là 4,5m

Tiết diện hơi đi:

500 3600

10 320

14 , 3

18 , 0 4

2 2

 Đặc tính cấu tạo bộ quá nhiệt cấp II : bảng 9

 Cấu tạo bộ quá nhiệt cấp II : xem hình 5

 Tính truyền nhiệt bộ quá nhiệt cấp II : bảng 10

5 2

6 4

1

3 8

2 : Cụm ống hai bên của bộ quá nhiệt cấp I

3 : Cụm ống giữa của bộ quá nhiệt cấp I

4,5 : Ông góp vào của bộ quá nhiệt cấp I và II

6 : Bộ giảm ôn

7 : Ống góp vào bộ quá nhiệt cấp I 8 : Ống dẫn hơi

9 : Ống góp ra BQN

Mặt cắt A - A

Bảng 9 - Đặc tính bộ quá nhiệt cấp II

STT Tên đại lượng hiệuKí Đơn vị Công thức hoặc cơ sở chọn So le Song song Ghi chú

5 Bước ống dọc S2 mm Song song: 2 (1100 32)/6

sl ss

200 83,3 Sole= chọn

8 Khoảng cách từ tâm ống ngoài cùng đến vách S’ mm 0,5[ a- ( 1

z a Hd

2x642,20,290,7521,1

2x641,10,1450,7513,9

10 Chiều dài mỗi ống chịu nhiệt

11 Bề mặt chịu nhiệt của bộ quá HiqnII m2 H ð d lk 98.4 218,2

nhiệt cấp II

12 Toàn bộ diện tích bộ quá nhiệt cấp II HqnII m2 qnII ss

sl qnII H

H 

316,6

Bảng 9 - Đặc tính bộ quá nhiệt cấp II ( tiếp theo)

hiệu

Đơn vị

quả

Ghi chú

13 Bước ống trung bình - Ngang S1tb Mm

ss qnII

sl qnII

ss qnII ss sl qnII sl

H H

H S H S

sl qnII

ss qnII ss sl qnII sl

H H

H S H S

2

19 Chiều dày hữu hiệu của lớp bức xạ của khói S’ M (Lc+ A.Lk)/Lc 1,45 A=

0,5

Tiết diện đầu vào của đường khói ở cụm ống

'' ' 2

sl sl

sl sl

F F

F F

'' ' 2

ss ss

ss ss

F F

F F

sl qnII

ss qnII ss

sl qnII sl

H H

H F H F





Bảng 10 - Tính truyền nhiệt bộ quá nhiệt cấp II

STT Tên đại lượng hiệuKí Đơn vị Công thức tính hoặc cơ sở chọn Kết quả Ghi chú

Lượng nhiệt do khói

truyền cho bộ quá nhiệt

bằng đối lưu

dl qnII

)

KK qnII qnII

qnII qnII

t

t t

Bảng 10: Tính truyền nhiệt bộ quá nhiệt cấp II (tiếp theo)

STT Tên đại lượng hiệuKí Đơn vị Công thức tính hoặc cơ sở chọn Kết quả Ghi chú

/ )

'' '

( 2

1

qnII qnII 

) (

2

1 ' ''

qnII qnII t

10 3

f v

) 273 1 ( 3600

. k qnI tb tt

ss k

sl qnII

sl k

Bảng 10 - Tính truyền nhiệt bộ quá nhiệt cấp II(tiếp theo)

STT Tên đại lượng hiệuKí Đơn vị Công thức tính hoặc cơ sở chọn Kết quả Ghi chú

27 Hệ số làm yếu bức xạ khí 3 nguyên tử KTR Mn.n/m2 Toán đồ 0,0105 0,0103 0,010

28 Hệ số làm yếu bức xạ bởi tro K Mn.n/m2 ( KK.r n+KTR.).S’ 0,26 0,255 0,246

29 Lực hút của khói có chứa tro SL m2oC/w (C d.C vl. 0.  )1.1.0,6.102 0,002 0,008 0,00745 0,007

30 Hệ số bám bẩn phần so le SS m2oC/w C d.C vl.0 0,0126 0,0123 0,0121

31 Hệ số bám bẩn phầnsong song  m2oC/w

qnII

ss qnII ss sl qnII sl

bx dl

Hệ số truyền nhiệt qnII

tr

Q oC K.t.H qnII 8,04.106 8,7.106 9,6.106

Dùng phương pháp 3 điểm để tìm nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt cấp II

.

kk qnII qnII

qnII

dl

qnII

B I I

qnII

dl qnII

qn

10 320

3600 10 12 , 31

6 '

 t o C

qnII''  470 (tra bảng hơi nước với p = 108 bar )

B TÍNH TOÁN BỘ QUÁ NHIỆT CẤP I

Trên cơ sở tính dược lượng nhiệt hấp thụ của bộ quá nhiệt cấp I ta xác định bề mặt chịu nhiệt của nó

Sơ bộ thiết kế bộ quá nhiệt cấp I đặt song song, trao đổi nhiệt đối lưu với dòng khói( xem hình)

Chọn tốc độ hơi đi trong ống   135Kg/sm2

Đường kính ống chọn 42x5 Như vậy mỗi hàng dọc gồm 3 ống cùng xoắn, ở cụm giữa mỗi hàng có 36 ống

1 Đặc tính cấu tạo ( xem hình 7 và bảng 11 )

Thiết kế đặc tính cấu tạo phải tiến hành đồng thời với truyền nhiệt

để đảm bảo bề mặt chịu nhiệt tính ra phù hợp với thiết kế

2 Tính truyền nhiệt ( xem bảng 12 )

Bảng 11 - Đặc tính cấu tạo của bộ quá nhiệt cấp I

STT Tên đại lượng hiệuKí Đơn vị

Công thức tính hoặc cơ

sở chọn

Kết quả Ghi chú

7 Số ống xoắn trong mỗi dãy dọc z1b ống nb z1b= 34.3 3

9 Chiều dài mỗi phần ống phĩa

Bảng 11 - Đặc tính cấu tạo của bộ quá nhiệt cấp I (tiếp theo)

Bảng 12 - Tính truyền nhiệt bộ quá nhiệt cấp I

Trị sốST

Đơn

G

hi chú

l l

1 273 (

tb qnI k tt

r

2

m3/kg

Tra bảng hơi nước ở p=

017 , 0 10 320

3600

10

h

O H

f

v

Bảng 12 - Tính truyền nhiệt cho bộ quá nhiệt cấp I

(K k r n K tr  S 0,44

' '

' '' ''

'

ln

( ) (

qnI qnI

qnI qnI

qnI qnI qnI

qnI

t t

t t

' '

' '' '

'

ln

( ) (

qnI qnI

qnI qnI

qnI qnI qnI

qnI

t t

t t

50,9

t K

Q qnI



670 764 678

-122