Tài liệu Đồ án môn học lò hơi . PHẦN III ppt

Thể tích buồng lửa V bl : Để xác định thể tích buồng lửa thì trước hết ta cần phải xác định nhiệt thế thể tích của buồng lửa bl lv t tt v V Q B  v lv t tt bl q Q B Trong đó : Btt : Lượ

PHẦN III THIẾT KẾ BUỒNG LỬA

1 Chọn kiểu vòi phun : chọn vòi phun tròn với số lượng 6 vòi và

được bố trí ở hai tường bên

2 Thể tích buồng lửa V bl :

Để xác định thể tích buồng lửa thì trước hết ta cần phải xác định nhiệt thế thể tích của buồng lửa

bl

lv t tt v

V

Q B



v

lv t tt bl

q

Q B

Trong đó : Btt : Lượng nhiên liệu tiêu hao [kg/s]

Qtlv : Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu Cũng như các thiết bị buồng lửa khác, buồng lửa phun phải đảm bảo cháy hoàn toàn nhiên liệu với hệ số  nhỏ nhất Khói sinh ra trong buồng lửa phải được làm lạnh đến nhiệt độ để khi ra khỏi buồng lửa, tro bay theo khói không còn ở trạng thái chảy lỏng để có thể bám lại trên các bề mặt truyền nhiệt, tro sinh ra trong buồng lửa phải

không ngừng được thải ra khỏi buồng lửa và không bám lên bề mặt đốt bức xạ

Tất cả các yếu tố trên chịu ảnh hưởng trực tiếp ở kích thước bề mặt hấp thụ nhiệt đặt trong buồng lửa và thể tích buồng lửa, thể hiện ở nhiệt thế thể tích qv

Khi bề mặt hấp thụ nhiệt bằng bức xạ trong buồng lửa quá bé, nhiệt độ khói thải ra khỏi buồng lửa sẽ lớn Nếu nhiệt độ này lớn hơn nhiệt độ chảy của tro thì tro sẽ bám lại trên bề mặt hấp thụ nhiệt của buồng lửa phải chọn thoả đáng

Khi kích thước của buồng lửa càng lớn thì vốn đầu tư cho buồng lửa càng tăng, do khi ấy phải tăng chi phí cho việc bảo ôn, khung lò

Vì vậy, để giảm giá thành của buồng lửa thì cần phải giảm Vbl tới mức tối thiểu, nghĩa là phải chọn qv tới mức lớn nhất cho phép

Nhưng nếu qv quá lớn thì q3 và q4 sẽ tăng lên Do đó, việc chọn qv phải dựa trên chỉ tiêu kinh tế là chính

Theo bảng 9-5 TBLH trang 152 ta chọn qv = 185.103 W/m3

3

3 3

1087 3600

10 185

10 27424 4 , 26 10

m

Thể tích buồng lửa giới hạn bởi mặt trong của các tường buồng lửa

3 Xác định kích thước buồng lửa :

Gọi a, b là chiều rộng và chiều sâu của buồng lửa Theo tiêu chuẩn thiết kế : khi đặt vòi phun tròn ở tường bên thì a = m√D

m = 1,3 : D = (200  670) t/h

3600

10 320

3

,

1

3





Để đảm bảo chiều sâu của ngọn lửa khi đặt ở tường bên chọn a = 12,5;

b = (67) Dad , d số dãy

= 7.0,95.1,2 = 8 m Chọn b = 9m

Kích thước phễu tro lạnh : độ nghiêng của phễu tro lạnh chọn bằng

550, kích thước nhỏnhất của phễu tro lạnh phụ thuộc vào sản lượng lò hơi, cách thải xỉ, nồng độ tro bay, ở đây  = 1000mm

4 Cách bố trí vòi phun :

Các vòi phun được đặt ở 2 tường bên, mỗi bên 3 vòi phun như hình vẽ

+ Khoảng cách từ trục vòi phun đến chỗ bắt đầu phễu tro lạnh x = 2000mm do D > 25 t/h

hvp = x + 1400 = 3400 mm

+ Khoảng cách từ trục vòi phun ngoài cùng đến mép tường buồng lửa

z = 2m

+ Khoảng cách giữa 2 trục vòi phun y = 2,5m

Khi bố trí vòi phun ở 2 tường bên thì vùng chính giữa là vùng có dòng chuyển động với tốc độ lớn nhất, vùng chuyển động đi xuống ở sát 2 tường bên, vùng chân không có kích thước nhỏ ở phễu tro lạnh tạo nên 2 vùng chuyển động xoáy Bố trí : mỗi tường bên đặt 3 vòi

phun xếp hình tam giác và phun thẳng vào tường đối diện

5 Xác định diện tích buồng lửa : kết cầu buồng lửa như hình 3

a) Diện tích tường bên :

Fb = 



5

1

i

= F1 + F2 + F3 + F4 + F5 = 87,32 m2

F1 = 1/2(0,442 + 9).3,2 = 15,1 m2

F2 = 1,3.8,732 = 11,35 m2

F3 = 1/2(8,732 + 9).1 = m2

F4 = 5.9 = 45 m2

F5 = 1/2(5 + 9) = 7 m2

b) Diện tích tường trước :

Ft = (0,22 + 2,5 + 1,709 + 5 +1 + 1,3 + 6,4).12,5 = 226,6 m2 c) Diện tích tường sau :

FS = (0,22 + 3,2 + 1,3 + 1,035 + 5 + 1,709 + 2,5).12,5 = 187 m2 d) Diện tích tường ở dãy pheston

FP = l p.a = (0,22 + 1,3 + 3,2 + 1,035).12,5 = 71,94 m2

e) Diện tích tường toàn buồng lửa :

F = 2.Fb + Ft + FS + FP = 2.87,32 + 226,6 + 187 + 71,94

= 666,19 m2

6 Thể tích buồng lửa theo kết cấu đã chọn :

V = Fb a

+ Kiểm tra thể tích buồng lửa :

Ta có : 100 %

V

V

5 , 1091

1087 5 ,

1091  100% = 0,41 % chấp nhận giá trị này Kiểm tra chiều dài ngọn lửa L:

L = ab + bc + cd = 4,5 + 5,3 + 4,9 = 14,7 > 10 m

Vậy ta không cần thiết kế lại kết cấu buồng lửa

30

55°

1035

442 839

62,5

A A

5000

Hình 3

7 Đặc tính cấu tạo của dàn ống sinh hơi và độ đặt ống trong

buồng lửa :

Chọn đường kính ống : d = 76mm

d

S = 1,05  1,25

Trong thiết kế này chọn như sau :

d

S = 1,25 Khoảng cách từ tâm ống đến tường e = (0,8 1) d

d

76 61

+ Tường trước và tường sau :

d

76

5 , 62

Để cải thiện quá trình cháy ở 4 góc buồng lửa, ta vát 4 góc tường

buồng lửa như hình 3

- Số ống ở tường trước và sau : 1 129

95

12380  



- Số ống ở mỗi tường bên : 88

95

) 3 , 95 ( 2

8875 



Gọi x là hệ số góc của dàn ống hay hệ số bức xạ hữu hiệu Tra toán

đồ, ta xác định được x như bảng 5 hay x = 1 - 0,2(

d

S - 1) = 0,95

Bảng 5 : Đặc tính cấu tạo của dàn ống sinh hơi S

T

T

Tên đại lượng

Kí hiệ

u Đơn

Vị

Tườ

ng trước

Tườ

ng sau

Tườ

ng bên

Phest on

1 Đường kinh ngoài của ống D mm 76 76 76 76

3

4

Bước ống tương đối

Khoảng cách từ tâm

ống đến

S/d E

mm

0,8 62,5

0,8 62,5

0,8 61

0,8

6 Diện tích bề mặt

bức xạ hữu hiệu Hb

x

m2

215, 3

177,

8 Tổng diện tích bề

mặt bức xạ hữu hiệu

h

bx

8 Tính truyền nhiệt buồng lửa : (bảng 6).

Bảng 6 - Tính truyền nhiệt buồng lửa

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

2 Diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt bức xạ Hbx m2 Bảng 5 547,9

bl

bx

F

H

0,83

5 Hệ số không khí thừa sau dãy pheston bl” - Bảng1 9,2

7 Hệ số không khí lot của hệ thống nghiền than ng - Chọn (máy nghiền bi) 0,08

9 Enthalpi của không khí nóng Inkk KJ/Kg Bảng 3 (I - ) 2843,21

12 Hệ số không khí thừa của bộ sấy không khí S’’ - bl- bl- ng = 1,2 -0,1 - 0,08 1,02

13 Nhiệt lượng không khí nóng mang vào buồng lửa Qnkk KJ/Kg ”sInkk + (bl + ng)Ilkk 2962

Trịnh Minh Thành – 00N1

14 Nhiệt lượng thu được khi đốt 1 kg nhiên liệu Qtđ KJ/Kg 2962

100

5 , 0 100 27424 100

100 3 n  

kk

lv

15 Nhiệt độ cháy lý thuyết lt oC Bảng 3 với  = 1,2 2056

16 Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ của khói S m 3 , 6  3 , 66601087,18

bl

bl

F

V

5,9

Bảng 6 - Tính truyền nhiệt buồng lửa(tiếp theo)

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

23 Độ đen ngọn lửa (đốt nhiên liệu

-Kps

0,8

bl - 0,(821 . )  0,8(10,082,8.)00,,882.0,45



 nl 

nl

nl

a a

a

0,75

26 Vị trí tương đối giữa điẻm cao

nhất và điểm thấp nhất của ngọn

4 , 3



bl

vp

H

h

0,3

27 Hệ số phụ thuộc vào vị trí tương

đối của điểm có nhiệt độ cực đại m - A - BX = 0,59 - 0,5.0,3 0,44

28 Nhiệt độ khói ra sau buồng lửa ’’bl oC ’’bl = t1 - (50100) ( 1150) 1100

29 Enthalpi của khói ở đầu ra

buổng lửa I”bl KJ/Kg Bảng 3(tra ở ’’bl = 1100oc) 15235,09

30 Tỉ nhiệt trung bình của khói KJ/Kg.oC '' 302492056152351100,09

''











lt lt

bl tâ

t

I Q

31 Nhiệt độ khói đầu ra buồng lửa

.

10 76 , 5









C V B

T a H M

T

K tt

lt bl bl lt



Do chênh lệch nhiệt độ  100oC nên không cần tính lại

Vậy, nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa là ”bl = 1139oC và ta có I”bl = 15235,09 KJ/Kg (tra bảng 3)

Lượng nhiệt truyền bằng bức xạ của buồng lửa là :

Qblbx = (Qtd - I”bl) = 0,996 (30249,0 - 15235,09)

= 14954 KJ/Kg

15843,06 17316,53 14490,81