KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP đại học CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH TÍNH TOÁN THIẾT kế lò hơi CHO NHÀ máy ĐƯỜNG AN KHÊ – GIA LAI

Tổng quan về nhiên liệu đốt

1.1.1 Tổng quan về năng lượng của nhiên liệu:

Năng lượng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế-xã hội toàn cầu, thúc đẩy con người nghiên cứu và phát triển các nguồn năng lượng mới nhằm giảm thiểu việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên hạn chế như dầu mỏ và khí đốt Việc chuyển đổi sang các nguồn năng lượng tái tạo không chỉ giúp bảo vệ tài nguyên mà còn giảm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng tích cực đến cuộc sống Trong số các nguồn năng lượng tái tạo, năng lượng gió, năng lượng mặt trời và đặc biệt là năng lượng sinh khối đang được sử dụng rộng rãi tại Việt Nam, mang lại hiệu quả ổn định và thân thiện với môi trường, góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế.

Năng lượng sinh khối là nguồn năng lượng tái tạo từ nhiên liệu chất đốt như cây công nghiệp và phế phẩm nông nghiệp, bao gồm trấu, vỏ cà phê, gỗ vụn và củi Bã mía nổi bật như một nguồn nhiên liệu sinh khối hiệu quả với năng suất cao, tác động môi trường thấp và chi phí hợp lý Nguồn năng lượng này đang được sử dụng rộng rãi và phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là trong các lò hơi, như tại Nhà máy đường An Khê-Gia Lai.

Khái niệm "chất thải thành của cải" từ sinh khối chuyển đổi các nguồn tài nguyên giá trị thấp thành sản phẩm giá trị gia tăng đang thu hút sự chú ý của giới học thuật và doanh nghiệp Malaysia, với khí hậu nhiệt đới và ngành nông nghiệp phong phú, sở hữu nguồn sinh khối dồi dào từ rừng mưa nhiệt đới, nhưng phần lớn vẫn chưa được khai thác Việc chuyển đổi chất thải sinh khối thành của cải thông qua các công nghệ nhiệt hóa không chỉ mang lại tiềm năng kinh tế cao mà còn đối mặt với những thách thức trong việc phát triển thị trường thương mại tại Malaysia.

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước:

Bài viết này đánh giá tình trạng trưởng thành của bốn tuyến chuyển đổi nhiệt hóa tiềm năng nhất ở Malaysia, bao gồm khí hóa, nhiệt phân, hóa lỏng và xử lý nước Nó xem xét sự phát triển công nghệ chuyển đổi nhiệt hóa cho sinh khối tại Malaysia và so sánh với tiến độ toàn cầu Bên cạnh đó, các thách thức trong việc thương mại hóa các công nghệ xanh cũng được nêu rõ Triển vọng tương lai cho việc thương mại hóa thành công các công nghệ này tại Malaysia được thảo luận Liên đoàn Công nghiệp Sinh khối Malaysia (MBIC) ước tính khoảng 96,54 triệu tấn sinh khối có sẵn hàng năm, với khả năng tạo ra giá trị kinh tế khoảng 4,4 tỷ USD nếu tiếp cận 30% và giá trị RM500 mỗi tấn Đặc biệt, việc khai thác 25 triệu tấn sinh khối từ cọ có thể tạo ra 66.000 việc làm mới và đóng góp 10 tỷ USD vào thu nhập quốc dân.

Sản xuất sinh khối cọ ở Malaysia đã có xu hướng tăng trưởng mạnh mẽ trong suốt 10 năm qua, theo báo cáo của Năng lượng Bền vững (SEDA) năm 2015 Dự kiến, sản lượng sinh khối cọ sẽ đạt tới 100 triệu tấn mỗi năm trong tương lai gần, như được chỉ ra bởi Rizal và các cộng sự.

Nghiên cứu tiềm năng của khối lượng sinh học cho thấy có cơ hội lớn cho sự phát triển ngành công nghiệp sinh khối tại Malaysia Các tài liệu từ MiGHT (2013), Lam và cộng sự (2013), cùng MGCC (2017) đã chỉ ra rằng công nghệ chuyển đổi nhiệt hóa sinh khối có thể mang lại nhiều lợi ích cho nền kinh tế và môi trường của đất nước.

1.1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước: Ở việt nam công nghệ hóa sinh khối vẫn còn khá mới mẻ Trong khi đó nguồn nguyên liệu với trữ lượng koorng lồ này lên đến hơn 160 triệu tấn mỗi năm [5] Nguồn sinh khối tiềm năng ở Việt Nam bao gồm các nhóm: oPhế phụ phẩm trồng trọt: trấu, rơm, rạ, bã mía, thân ngô, cây công nghiệp (sắn, cao su, dừa…), hạt các loại (lạc, macca, casava), cây ăn quả… oPhế phụ phẩm lâm nghiệp: giấy vụn, vụn gỗ…; oPhế phụ phẩm chăn nuôi: phân từ trại chăn nuôi gia súc, gia cầm; oVà chất thải rắn đô thị.

Hình 1.1 Mô phỏng quan hệ sinh khối

Theo dự báo, tổng tiềm năng lý thuyết của nguồn điện sinh khối ở Việt Nam sẽ đạt khoảng 113 triệu MWh vào năm 2030 và 120 triệu MWh vào năm 2050 Tiềm năng này dự kiến sẽ tăng khoảng 1,9% mỗi năm đến năm 2030 và khoảng 0,6% mỗi năm trong giai đoạn 2030-2050.

Tiềm năng kỹ thuật của nguồn điện sinh khối ở Việt Nam bị hạn chế do các yếu tố khai thác khác nhau theo từng vùng miền Dự báo tổng tiềm năng kỹ thuật nguồn điện sinh khối của Việt Nam sẽ đạt 75,5 triệu MWh vào năm 2030 và có khả năng tăng lên 82,17 triệu MWh vào năm 2050.

Hình 1.2 Bản đồ thông tin sinh khối Việt Nam

Bản đồ thông tin sinh khối Việt Nam cho thấy sự khác biệt giữa tiềm năng lý thuyết và tiềm năng kỹ thuật của phế phụ phẩm trồng trọt Tiềm năng lý thuyết được tính toán dựa trên tổng sản lượng phế phụ phẩm, trong khi tiềm năng kỹ thuật chỉ xem xét lượng phế phụ phẩm còn lại sau khi đã đáp ứng các nhu cầu sử dụng khác và được nông dân đồng ý bán.

Chúng em đã chọn đồ án lò hơi sử dụng nguyên liệu sinh khối, cụ thể là bã mía, nhằm công nghiệp hóa nguồn năng lượng vô tận này.

1.1.4 Sinh khối và môi trường:

Sinh khối hấp thụ CO2 trong quá trình phát triển và thải ra rất ít CO2 khi đốt cháy, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính Năng lượng sinh khối không chứa lưu huỳnh và khi đốt chỉ sinh ra một lượng nhỏ CO, không sản sinh chất độc hại Do đó, việc sử dụng năng lượng sinh khối sẽ cải thiện mục tiêu giảm ô nhiễm không khí so với năng lượng từ xăng dầu.

Bảng 1.1 Sự sắp xếp nguyên tố và giá trị gia nhiệt của các loại nhiên liệu khác nhau

Nhiên liệu C H O N S Ash Giá trị gianhiệt

Giới thiệu về lò hơi

Nồi hơi (lò hơi) là thiết bị quan trọng trong công nghiệp, sử dụng nhiên liệu như than, củi, trấu và giấy vụn để đun sôi nước và tạo hơi nước phục vụ cho nhiều lĩnh vực như giặt là, sấy gỗ và khách sạn Tùy vào nhu cầu sử dụng, nồi hơi có thể cung cấp hơi với nhiệt độ và áp suất phù hợp Để vận chuyển năng lượng này, cần sử dụng các ống chuyên dụng có khả năng chịu nhiệt và áp suất cao Điểm đặc biệt của nồi hơi là khả năng cung cấp nguồn năng lượng an toàn, không gây cháy, rất hữu ích cho việc vận hành thiết bị ở những nơi cấm lửa và cấm nguồn điện, chẳng hạn như kho xăng dầu.

Lò hơi hoạt động bằng cách chuyển đổi nhiệt lượng từ nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi nước, cung cấp cho các quy trình sản xuất công nghiệp như gia nhiệt không khí để sấy, rửa thiết bị, và cung cấp nhiệt trong các nhà máy dệt, sản xuất đường, hóa chất, rượu bia và nước giải khát Hơi nước trong trường hợp này được gọi là hơi bão hòa (Saturated Steam) Trong công nghệ cao, các nhà máy nhiệt điện sử dụng tuabin hơi để vận hành máy phát điện, và hơi nước ở đây được gọi là hơi quá nhiệt (Superheated Steam).

Hình 1.3 Lò hơi ghi có hai ba-long

1.2.1 Thành phần cơ bản của lò hơi

- Bộ phận sử dụng hơi

- Bể cấp nước cho lò hơi

- Hệ thống đường ống dẫn hơi và nước

- Thiết bị điều khiển và van công nghiệp hơi nóng.

-Tùy theo mục đích sử dụng mà cấu tạo lò hơi có thể khác nhau Vì vậy phân loại chúng cũng khác nhau

Theo chế độ đốt nhiên liệu trong buồng lửa, có các loại lò ghi như lò ghi thủ công (ghi cố định), lò ghi nửa cơ khí, lò ghi cơ khí, và lò phun đốt sử dụng nhiên liệu lỏng hoặc khí.

-Theo chế độ tuần hoàn của nước gồm các loại: tuần hoàn tự nhiên, đối lưu cưỡng bức, đối lưu tự nhiên

-Theo lịch sử phát triển lò có các loại: kiểu bình, ống lò, ống lửa, ống nước

-Theo thông số hay công suất của lò có: lò hơi công suất thấp, trung bình, cao, siêu cao,…

-Theo công dụng có: lò hơi tĩnh lại, lò hơi nửa di động và di động, lò hơi cho công nghiệp, lò hơi cho phát điện

1.2.3 Nguyên lí hoạt động của lò hơi

Lò hơi, mặc dù có vẻ phức tạp với nhiều thiết bị đi kèm, nhưng nguyên lý hoạt động của nó lại rất đơn giản Quá trình tạo nhiệt lượng diễn ra từ việc đốt cháy nhiên liệu, sau đó nhiệt lượng này được sử dụng để gia nhiệt nước, biến thành nhiệt năng của hơi nước Nước cấp được bơm hút tuần hoàn từ bể chứa và liên tục được đưa vào nồi hơi.

1.2.4 Ưu và nhược điểm của nồi hơi

-Sử dụng nguồn nhiên liệu than, củi, trấu, giấy vụn nên có thể tiết kiệm được những nguồn tài nguyên bị bỏ phí

-Tạo ra nguồn năng lượng an toàn, không gây cháy để vận hành các thiết bị hoặc động cơ ở nơi cấm lửa và nguồn điện (các kho xăng, dầu, )

-Có thể điều chỉnh, cài đặt được mức nhiệt và áp suất nhiệt phù hợp cho từng ngành nghề và lĩnh vực

Lò hơi đáp ứng nhu cầu sử dụng nhiệt lớn của mọi ngành công nghiệp, đồng thời vận hành êm ái mà không gây ra tiếng ồn.

-Có nhiều chủng loại để đáp ứng mọi nhu cầu sử dụng

-Việc lắp đặt nồi hơi cần có không gian và diện tích rất lớn

-Trong quá trình sử dụng tạo ra nhiệt lượng và áp suất rất lớn nên dễ phát sinh tình trạng cháy, nổ

-Khi sử dụng nguyên liệu đốt sinh nhiệt có thể sản sinh ra khói, bụi gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh

1.2.5 Lò hơi ghi tĩnh Đây là công nghệ đốt trên mặt ghi cố định, đưa nhiên liệu vào trong buồng lửa bằng phương pháp thủ công Nhiên liệu được đưa qua cửa lò vào ghi, nhiên liệu mới đưa vào nằm trên lớp nhiên liệu cũ đang cháy Không khí cung cấp cho quá trình cháy được thổi từ gầm ghi lên qua lớp tro xỉ, được gia nhiệt tới một nhiệt độ nhất định, đồng thời có tác dụng làm cho một ít cốc chưa cháy hết trong xỉ tiếp tục cháy hết Sau đó không khí đã nóng sẽ cung cấp ô xy cho lớp cốc đang cháy Buồng lửa ghi tĩnh làm việc với nhiều loại nhiên liệu có kích cỡ khác nhau, đặc biệt là kích cỡ Nhiên liệu được cấp vào buồng đốt bằng thủ công, và nhờ gió cấp dưới ghi, nhiên liệu sẽ được đốt cháy trên ghi tỏa ra năng lượng cung cấp cho các chùm ống sinh hơi.

Hình 1.4 Lò hơi ghi đốt bã mía

*Tại sao nồi hơi ghi tĩnh lại phổ biến như vậy?

Lò hơi ghi tĩnh được ưa chuộng nhờ vào những đặc điểm nổi bật, giúp người dùng hiểu rõ hơn về tính năng và ứng dụng của loại lò này Bên cạnh đó, còn nhiều đặc điểm khác đáng chú ý mà bạn nên khám phá.

- Thiết kế đơn giản và dễ vận hành, bảo trì

- Sử dụng được cho nhiều loại nguyên liệu

- Buồng đốt cho hiệu suất cao

- Độ tiêu hao nhiên liệu thấp

- Các hệ thống đi kèm đạt tiêu chuẩn quốc tế

Lò hơi ghi tĩnh có khả năng đốt các loại nhiên liệu có kích thước lớn và không đồng đều, cho phép người dùng lựa chọn đốt kết hợp hoặc riêng lẻ từng loại nhiên liệu.

-Lò hơi nhỏ gọn,chiếm ít không gian

-Lò hơi ghi tĩnh vận hành đơn giản, dễ dàng bảo trì bảo dưỡng.

-Lò vận hành thủ công, mất nhiều nhân công vận hành

-Hiệu suất lò hơi thấp

Thông số cho biết

Sản lượng định mức của lò hơi: = 70 T/h

Nhiệt độ hơi đầu ra của bộ quá nhiệt: = 440

Nhiệt độ nước cấp: = 230 Áp suất của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt: = 42 bar Áp suất của nước cấp: bar

Loại nhiên liệu đốt: Bã mía

Xác định sơ bộ dạng lò hơi

2.2.1 Chọn phương pháp đốt và cấu trúc buồng lửa

Với công suất lò hơi 70 T/h và việc sử dụng nhiên liệu rắn, lò hơi buồng lửa ghi là sự lựa chọn tối ưu Độ tro không cao và lượng chất bốc vừa phải cho phép áp dụng phương pháp thải xỉ khô, giúp giảm tổn thất nhiệt và nâng cao hiệu suất lò hơi.

Chọn lò hơi kiểu chữ Π vì đây là loại phổ biến nhất hiện nay, với các thiết bị nặng như quạt khói, quạt gió, bộ khử bụi và ống khói được bố trí ở vị trí thấp nhất.

2.2.2 Chọn dạng cấu trúc của các bộ phận khác của lò hơi

A) Dạng cấu trúc của pheston

Kích thước cụ thể của pheston sẽ được xác định sau khi đã xác định cụ thể cấu tạo của buồng lửa và các cụm ống xung quanh nó.

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa (trước cụm pheston) được chọn theo tài liệu [2]

B) Dạng cấu trúc của bộ quá nhiệt

Chọn phương án có sử dung bộ quá nhiệt trung gian.

C) Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí

Buồng lửa đốt dầu nhiên liệu tạo ra nhiệt độ không khí nóng ở mức vừa phải, khoảng từ [5] Do đó, nên chọn BHN và BSKK ở một cấp BHN có khả năng nhận nhiệt lượng nhiều hơn nước, giúp làm mát các ống bên trong, vì vậy cần đặt BHN trước BSKK, tức là ở vùng khói có nhiệt độ cao hơn.

Dùng buồng đốt ghi thải xỉ khô nên đáy làm lạnh tro có dạng hình phểu, cạnh bên nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc bằng

Nhiệt độ khói và không khí

2.3.1 Nhiệt độ khói thát ra khỏi lò θth

Dựa vào bảng 1.1 trong tài liệu [6], việc lựa chọn nhiên liệu giá rẻ là hợp lý Điều này đảm bảo rằng nếu sau này sử dụng nhiên liệu đắt tiền và chất lượng cao, lò hơi vẫn sẽ hoạt động hiệu quả.

2.3.2 Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa

Chọn nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa khoảng trích dẫn

2.3.3 Nhiệt độ không khí nóng

Buồng lửa ghi thải xỉ khô dùng không khí làm môi chất sấy, với nhiên liệu đốt là bã mía nên nhiệt độ không khí nóng trong khoảng [6]

1- Bao hơi 8 - Dàn ống sinh hơi

2- Bộ pheston 9 - Đường khói thải

3- Bộ quá nhiệt cấp II 10 - Ghi lò

4- Bộ giảm ôn 11 - Phễu nhiên liệu

5- Bộ quá nhiệt cấp I 12 - Xyclo

7- Bộ sấy không khí cấp

Tính thể tích

2.4.1 Tính thể tích không khí lý thuyết

Thể tích không khí lý thuyết của nhiên liệu rắn được tính

2.4.2 Tính thể tích sản phẩm cháy

Khi quá trình cháy diễn ra hoàn toàn, sản phẩm cháy từ nhiên liệu chủ yếu bao gồm các khí như CO2, H2O, O2, N2 và SO2 Đặc biệt, thể tích của các khí ba nguyên tử như H2O có khả năng bức xạ mạnh, được ký hiệu là + Trong lý thuyết, hệ số không khí thừa α được tính là 1, nhưng thực tế cho thấy quá trình cháy thường diễn ra với hệ số không khí thừa α lớn hơn 1.

2.4.3 Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết

Thể tích khí 3 nguyên tử lý thuyết:

Lượng hơi nước lý thuyết trong khói

Thể tích khói khô lý thuyết

= + = 1,26 + 1,615932 = 2,875932 Tổng thể tích khói lý thuyết

2.4.4 Thể tích sản phẩm cháy thực tế

Thể tích sản phẩm cháy thực tế được tính dựa trên thể tích sản phẩm cháy lý thuyết.

Thể tích sản phẩm cháy:

Entanpy không khí khô lý thuyết:

Nhiệt độ khói thải ra khỏi lò:

Tra bảng nhiệt dung riêng trang 280 sách lò hơi và mạng nhiệt, nội suy: độ

Entanpi của khói thải lý thuyết:

(1) Nhiệt dung riêng của được tính theo công thức thực nghiệm ở bảng 8 tài liệu [1]. độ độ độ độ độ

Nồng độ tro bay theo khói

Bảng 2.1 Kết quả tính toán entanpy

Xác định hệ số không khí thừa

Hệ số không khí thừa ra khỏi buồng lửa được chọn theo tài liệu, với hệ số không khí thừa α = 1,35 cho buồng lửa ghi thải xỉ khô Lượng không khí lọt vào đường khói được xác định dựa trên bảng 10-3 trong tài liệu.

Bảng 2.2: Giá trị lượng không khí lọt vào đường khói Δα

Bộ sấy không khí 0,05 Ống dẫn khói bằng thép 0,01

2.5.1 Lập bảng đặc tính thể tích của không khí

-Hệ số không khí thừa ở cửa ra buồng lửa =1,35

Hệ số không khí thừa tại các vị trí tiếp theo được tính bằng tổng hệ số không khí thừa của buồng lửa và lượng không khí lọt vào đường khói giữa buồng lửa với tiết diện đang xét Δα Do đó, hệ số không khí thừa đầu ra α” được xác định là α’ cộng với Δα.

Bảng 2.3: Bảng hệ số không khí thừa

STT Tên bề mặt đốt Hệ số không khí thừa Đầu vào α’ Đầu ra α”

9 Ống dẫn khói bằng thép 1,47 1,48

Lượng không khí ra khỏi bộ sấy không khí Δα0: lượng không khí lọt vào buồng lửa, Δ = 0,1; Δαn: lượng không khí lọt vào hệ thống nghiền, Δ = 0.

Cân bằng nhiệt lò hơi

2.6.1 Lượng nhiệt đưa vào lò hơi

Lượng nhiệt đưa vào lò hơi được tính cho 1 kg nhiên liệu rắn xác định theo công thức = + + + − , kJ/kg

: nhiệt trị thấp của nhiên liệu

Nhiệt lượng do không khí nóng mang vào được xác định khi không khí được sấy nóng bằng nguồn nhiệt bên ngoài Giá trị này sẽ bằng 0 khi không khí được lấy từ bộ sấy không khí của lò.

= là nhiệt vật lý của nhiên liệu đưa vào.Vì không có sấy bằng nguồn nhiệt bên ngoài nên có thể bỏ qua = 0

: nhiệt lượng do dùng hơi phun nhiên liệu vào lò.

Nhiệt lượng phân hủy khi đốt đá dầu có vai trò quan trọng trong quá trình đốt cháy Đối với lò đốt than bột, nhiệt lượng này được coi là bằng 0 Tương tự, ở các lò hơi đốt bã mía không sử dụng nguồn nhiệt bên ngoài để sấy không khí, lượng nhiệt đưa vào gần như tương đương với nhiệt trị thấp của nhiên liệu.

Xác định các tổn thất nhiệt lò hơi

Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài hoặc được xác định theo công thức

= là entanpi khói thải Với nhiệt độ khói thải = 140 ºC đã chọn có = 374,26548 kJ/kg.

Với nhiệt độ = 30 ºC đã chọn:

= là entanpi không khí lạnh vào lò

Vậy Hệ số thành phần cháy:

2.7.2.Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học

Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học %

2.7.3 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học

Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học = 6,34%.

2.7.4 Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh

Tổn thất nhiệt do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh Q5 hoặc q5 = 1,26%

2.7.5 Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài

Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài hoặc = 1,26%

Lượng nhiệt sử dụng có ích

Lượng nhiệt sử dụng hữu ích trong lò được xác định bằng công thức

Trong đó là sản lượng hơi quá nhiệt, = 70 T/h; là entanpi của hơi quá nhiệt Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt với

= 440 ºC và = 42 bar được = 3383,5688 kJ/kg; inc là entanpi của nước cấp Tra bảng nước và hơi bão hòa với = 230 ºC được = 990,4 kJ/kg

Lượng nhiệt sử dụng có ích tính cho 1kg nhiên liệu

Hiệu suất lò hơi và lượng tiêu hao nhiên liệu

2.9.1 Hiệu suất nhiệt lò hơi

Hiệu suất nhiệt lò hơi η được xác định bằng công thức η = , %

2.9.2 Lượng tiêu hao nhiên liệu của lò

Lượng tiêu hao nhiên liệu của lò B được xác định bằng công thức

3.4.3 Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán của lò Để xác định tổng thể tích sản phẩm cháy và không khí chuyển dời qua toàn bộ lò hơi và nhiệt lượng chứa trong chúng người ta sử dụng đại lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán

Xác định kích thước hình học của buồng lửa

3.1.1 Xác định thể tích buồng lửa

Sau khi tính toán lượng nhiên liệu tiêu hao, chúng ta xác định thể tích buồng lửa của lò hơi dựa trên nhiệt thế thể tích Theo bảng 4.6 tài liệu [5], với buồng lửa thải xỉ khô, để đạt tối ưu cho chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật, ta chọn chỉ số 300 kW/ Từ đó, chúng ta có thể tính toán được thể tích buồng lửa cần thiết.

Với = 28790,3 kg/h là lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán;

= 6885,3848 kJ/kg là nhiệt trị thấp của nhiên liệu.

3.1.2 Xác định chiều cao buồng lửa

Chiều cao buồng lửa được xác định để đảm bảo chiều dài ngọn lửa đủ để nhiên liệu cháy hoàn toàn trước khi thoát ra khỏi buồng Đối với buồng lửa ghi đốt, việc lựa chọn chiều cao này rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất cháy.

D = 70 T/h thì chiều dài ngọn lửa được chọn = 12m Khi đó chọn chiều cao buồng

3.1.3 Xác định kính thước các cạnh của tiết diện ngang buồng lửa

Diện tích tiết diện ngang buồng lửa được chọn:

Chiều rộng và độ sâu của buồng lửa được xác định dựa trên loại vòi cấp nhiên liệu và cách bố trí chúng, nhằm ngăn ngọn lửa không bắn vào tường đối diện Điều này cũng cần xem xét yêu cầu về chiều dài bao hơi để đảm bảo phân ly hơi, cũng như tốc độ hơi trong bộ quá nhiệt, đồng thời đáp ứng nhiệt thế của buồng lửa.

Tỷ lệ chiều rộng và chiều sâu của lò: a/b = 0,68

3.1.4 Chọn loại, số lượng vòi cấp nhiên liệu và cách bố trí

Chọn loại vòi cấp nhiên liệu phù hợp đốt bã mía Với sản lượng hơi 70 t/h, chọn số lượng vòi cấp nhiên liệu là một, bố trí ở tường trước.

Các kích thước cơ bản lắp ráp với lò ghi đốt bã mía thải xỉ khô

- Từ trục vòi cấp đến mép phiễu thải tro xỉ bằng 2m.

- Từ trục vòi phun đến mép tường bằng 1m.

3.1.5 Các kích thước hình học của buồng lửa

Ta tính các diện tích của hình nhỏ

Diện tích tường trước Ft

= (2,236+0,68+1+9+3,223).3,1 = 50,0903 Diện tích tường sau Fs

= ( 1,706+1,414+9+3,223).3,1 = 47,5633 Diện tích xung quanh buồng lửa

Thể tích buồng lửa theo hình vẽ có sai số rất nhỏ so với thể tích đã được tính toán, do đó, các thông số kích thước của buồng lửa sẽ được lấy theo hình vẽ.

3.1.6 Hệ số trong buồng lửa:

M: hệ số kể đến vị trí tương đối của tâm ngọn lửa theo chiều cao của buồng lửa

A,B lấy theo tài liệu [10]: 0,52; 0,3 có thể lấy = 0,5 (buồng lửa ghi) Độ đen của buồng lửa:

Trong đó: là tỷ số giữa diện tích ghi lò với diện tích vách tường buồng lửa

Chọn loại ghi tấm với chiều dài tấm 1500mm, chiều rộng tấm 250mm, ta có 3 tấm ghi ghép lại: Độ đen của ngọn lửa:

Hệ số làm yếu bức xạ bởi môi trường khói: s: chiều dày hiệu quả của lớp bức xạ trong buồng lửa

Hệ số làm yếu bức xạ do các hạt tro bay:

Chọn đường kính tro chọn bằng 20

: là khối lượng riêng của khói =1,3 kg/m3

Hệ số làm yếu bức xạ của các hạt cốc đang cháy là chỉ số quan trọng phản ánh ảnh hưởng của nồng độ các hạt cốc trong ngọn lửa Độ đen của ngọn lửa và buồng lửa cũng là những yếu tố cần xem xét, vì chúng ảnh hưởng đến hiệu suất bức xạ và khả năng truyền nhiệt trong quá trình cháy.

3.1.7 Các đặc tính của buồng lửa:

- nhiệt trị thấp của nhiên liệu làm việc,

- nhiệt lượng do không khí mang vào buồng lửa,

Với: và là lượng lọt không khí vào buồng lửa và hệ thống nghiền than.

- là nhiệt dung riêng của không khí nóng ở nhiệt độ

-là nhiệt lượng của khói tái tuần hoàn mang vào buồng lửa, chỉ kể đến khi có trích

1 phần khói ở đường khói đuôi lò đưa về buồng lửa, kJ/kg,

Nhiệt độ cháy đoạn nhiệt (nhiệt độ cháy lý thuyết) θa được xác định theo từ bảng nội suy ta có:

Entanpi của khói ở đầu ra buồng lửa: (Cement and Concrete Research 39 (2009)) Theo bảng được giá trị như sau: kJ/kg

Entanpy của khói sau buồng lửa:

Nhiệt lượng hấp thu riêng trong buồng lửa:

Với φ là hệ số giữ nhiệt, kể đến phần nhiệt lượng của khói được bề mặt đốt hấp thu:

Dàn ống sinh hơi

Bước ống của dàn ống sinh hơi ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ tường lò và đảm bảo quá trình cháy ổn định.

Chọn bước ống s = 90mm, đường kính ống d = 76mm, khoảng cách từ tâm ống đến tường bên e = 32mm, khoảng cách từ tâm ống đến tường trước, sau là e’= 37mm. e/d = 0,42

Ta tìm được hệ số góc bức xạ tường dàn ống là: x = 1- 0,2(s/d-1) = 1 – 0,2(1,18-1) = 0,964.

Số ống ở tường trước và sau là

Số ống ở mỗi tường bên là

Diện tích bề mặt bức xạ:

Bảng 3.1: Đặc tính cấu tạo của dàn ống sinh hơi

STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Tường trước

1 Đường kính ngoài của ống d mm 76 76 76 76

4 Khoảng cách từ tâm ống đến tường e mm 32 32 32 32

5 Diện tích bề mặt bức xạ

6 Hệ số bức xạ hữu hiệu

8 Tổng diện tích bề mặt bức xạ hữu hiệu

Đặc tính cấu tạo

Dãy ống pheston được lắp đặt từ dàn ống sinh hơi ở tường sau buồng lửa, nằm ở đầu ra nơi có nhiệt độ cao Để tránh hiện tượng đóng xỉ, các ống được bố trí thưa ra Việc chọn bước ống tuân theo tiêu chuẩn, với cách bố trí so le nhằm giảm độ bám bẩn Dàn ống được chia thành 4 cụm để tối ưu hiệu suất hoạt động.

Số ống mỗi cụm: lấy 9 ống mỗi cụm

Bảng 4.1: Đặc tính cấu tạo dãy PHESTON stt Tên các đại lượng

1 Đường kính mỗi ống d mm 76 76 76 76

3 Bước ống ngang tương đối

5 Bước ống dọc tương đối

8 Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ khói

9 Hệ số góc mỗi dãy ống

10 Diện tích bề mặt mỗi dãy

11 Tổng diện tích bề mặt pheston

Công thức Thay số Kết quả

14 Diện tích chịu nhiệt bề mặt bức xạ

15 Diện tích bề mặt chịu nhiệt đối lưu

16 Chiều dài tiết diện ngang đường khói

19 Chiều rộng đường khói đi m Thiết kế 3,1

20 Tiết diện đường khói đi

23 Tiết diện trung bình đường khói đi

Bảng 4.2 Tính truyền nhiệt cụm pheston

STT Tên thông số Ký hiệu Đơn vị

1 Nhiệt độ khói sau buồng lửa

3 Nhiệt độ khói trung bình

4 Entanpy của khói sau buồng lửa

5 Entanpy của khói sau pheston 5372,22

Lượng nhiệt khói truyền đi trên 1kg nhiên liệu

9 Tỷ số chênh lệch nhiệt độ trung bình

10 Tốc độ trung bình của khói qua pheston[7]

11 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưa

12 Hệ số làm yếu bức xạ bởi khí 3 nguyên tử

13 Hệ số làm yếu bức xạ bởi tro

14 Hệ số làm yếu bức xạ

17 Hệ số trao đổi nhiệt bức xạ

18 Hệ số truyền nhiệt từ khói đến vách ống

19 Hệ số truyền nhiệt Đối với nhiên liệu rắn[6]

20 Hiệu số nhiệt độ 609,18 giữa khói và vách ống

21 Hiệu số nhiệt độ giữa vách và hơi

22 Độ chênh nhiệt độ trung bình

23 Diện tích bề mặt chịu nhiệt đối lưu và bức xạ

24 Lượng nhiệt bề mặt pheston hấp thụ

Tính nhiệt dãy pheston

Áp dụng quy tắc 3 điểm tìm nhiệt độ ra của pheston = 910 tương ứng với =

Nhiệt lượng hấp thụ đối lưu của bộ pheston là:

Phân phối nhiệt lượng cho các bề mặt đốt

4.3.1 Tổng lượng nhiệt hấp thụ hữu ích của lò

4.3.2 Tổng lượng nhiệt hấp thụ bức xạ của dãy pheston

Trong đó: y = 0,75 hệ số phân phối nhiệt không đồng đều.

4.3.3 Lượng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ từ buồng lửa của bộ quá nhiệt II

= (1 − ) 4.3.4 Lượng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ của dàn ống sinh hơi

4.3.5 Tổng lượng nhiệt hấp thụ của dãy pheston

4.3.6 Nhiệt lượng hấp thu của bộ quá nhiệt cấp I:

Tra bảng hơi quá nhiệt:

4.3.7 Nhiệt lượng hấp thu của bộ quá nhiệt cấp II

Trong đó: là entanpy của hơi sau khi ra khỏi bộ quá nhiệt

4.3.8 Nhiệt lượng hấp thụ của bộ quá nhiệt

4.3.9 Nhiệt lượng hấp thu bằng đối lưu của bộ quá nhiệt

4.3.10 Tổng lượng nhiệt hấp thụ của bộ hâm nước

4.3.11 Độ sôi bộ hâm nước

Entanpi của nước cấp khi đi vào bộ hâm nước

Lượng nhiệt hấp thụ của nước trong bộ hâm nước khi đun sôi

Như vậy lượng nhiệt cần cấp cho nước bốc hơi khi sôi lớn hơn nhiều so với nên trong bộ hâm nước, nước chưa đạt trạng thái sôi

4.3.12 Tổng lượng nhiệt hấp thụ của bộ sấy không khí

4.3.13 Nhiệt độ khói trước bộ sấy không khí cấp 2 :

Nhiệt độ khói trước bộ sấy cấp hai chọn sao cho tránh được hiện tượng ăn mòn ở nhiệt độ cao vì vậy phải nhỏ hơn 550

4.3.14 Nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt

Nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt cấp II

Nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt cấp I

Nhiệt độ khói sau bộ hâm nước

Nhiệt độ khói sau bộ sấy không khí

Khi thực hiện tính toán, chúng ta nhận thấy độ sai lệch so với các thông số trong nhiệm vụ thiết kế ban đầu không vượt quá mức cho phép Do đó, thiết kế này được coi là hợp lý và phù hợp với yêu cầu đề ra.

THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT

Thiết kế bộ quá nhiệt cấp II

Để ngăn ngừa hiện tượng đóng xỉ trên bề mặt ống do bộ quá nhiệt cấp II (BQN II) hoạt động ở nhiệt độ cao, chúng ta cần lắp đặt các ống trước BQN II theo dạng song song.

Bước ống ngang song song S1/d = 2,5÷ 3,5

Vật liệu chế tạo thép Cacbon, chọn bán kính uốn nhỏ nhất là 75mm Chọn tốc độ hơi trong bộ quá nhiệt cấp II

Sơ đồ bố trí bộ quá nhiệt

1 Bộ quá nhiệt cấp I 4 Ống góp ra bộ quá nhiệt cấp II

2 Bộ quá nhiệt cấp II 5 Bảo ôn

3 Ống góp ra bộ quá nhiệt cấp I

Bảng 5.1 Đặc tính cấu tạo BQN cấp 2

STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị Công thức tính Kết quả Ghi chú

1 Đường kính ngoài ống D mm Chọn 51

2 Đường kính trong ống mm Ống có chiều dày từ 3-

4 Bước ngang tương đối 2.6 Bảng

6 Bước dọc tương đối 2,2 Bảng

7 Số dãy ống dọc M dãy Thiết kế 8

8 Tốc độ khối lượng 600 Trang

10 Số ống trong mỗi dãy ngang Z ống 16

11 Tổng số ống trong bộ quá nhiệt cấp 2

12 Tốc độ khói Chọn 14 Bảng

13 Chiều rộng buồng lửa a m Đã tính 3,1 từ tâm ống ngoài cùng đến

15 váchHệ số góc dàn ống Tra toán đồ 0,5

16 Chiều dài ống dọc l m Thiết kế 1,8

Chiều dài ống ngang m Thiết kế 1

17 Diện tích trao đổi nhiệt của ống đứng

Diện tích trao đổi nhiệt của ống ngang

Tổng diện tích trao đổi nhiệt của bộ quá nhiệt cấp II

18 Chiều dày lớp bức xạ hữu hiệu

19 Chiều sâu cụm ống m Thiết kế 5

20 Chiều cao tiết diện vào đường khói m Thiết kế 2

21 Chiều cao tiết diện ra đường khói m Thiết kế 2

22 Tiết diện đầu vào cụm ống của đường khói

23 Tiết diện đầu ra cụm ống của đường khói

24 Tiết diện trung bình của đường khói đi trong bộ quá nhiệt cấp 2

Bảng 5.2 Tính nhiệt bộ quá nhiệt cấp 2

STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả Ghi chú

1 Nhiệt độ khói trước bộ quá nhiệt cấp 2

2 Nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt cấp 2 1 900

3 Entanpy trước bộ quá nhiệt cấp 2 Tra bảng 5260,109

4 Entanpy của khói sau bộ quá nhiệt cấp 2

5 Lượng nhiệt do khói truyền cho bộ quá nhiệt cấp 2

6 Lượng nhiệt hấp thu bức xạ của bộ quá nhiệt cấp 2

9 Nhiệt độ hơi đầu ra 440

12 Nhiệt độ hơi đầu vào Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt tại 1 423,61

13 Hiệu nhiệt độ giữa khói và hơi đầu vào

14 Hiệu nhiệt độ giữa khói và hơi đầu ra

15 Độ chênh nhiệt độ trung bình

16 Nhiệt độ trung bình của khói 1 905

17 Nhiệt độ trung bình của hơi 1 431,80

18 Thể tích riêng của hơi Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt tại 1 0,06284

19 Tốc độ trung bình của hơi 1 38,2

20 Tốc độ trung bình của khói đi [7] 1 12,85

21 Thành phần thể tích của hơi nước 0.17

23 Nồng độ tro bay theo khói 2,167

24 Hệ số truyền nhiệt đối lưu Tra toán đồ 12 tài liệu

25 Hệ số làm yếu bức xạ của khí 3 nguyên tử

26 Hệ số làm yếu bức xạ bởi các hạt tro

27 Hệ số làm yếu bức xạ của khói 1 11,26

28 Hệ số bám bẩn Toán đồ 8

29 Nhiệt độ của vách ống 1 486,33

31 Hệ số toả nhiệt bức xạ Toán đồ 18 [6] 1 53,48

32 Hệ số trao đổi nhiệt từ khói đến vách

33 Hệ số toả nhiệt đối lưu từ ống đến hơi

34 Hệ số truyền nhiệt 1 99,67 Đối với nhiên liệu rắn, trang

35 Lượng nhiệt truyền theo tính toán

2 1645,81 Áp dụng quy tắc 3 điểm để xác định nhiệt độ của khói sau bộ quá nhiệt cấp II

Theo đồ thị ta xác định được:

Lượng nhiệt truyền bằng đối lưu

Tổng nhiệt hấp thụ của BQN IIkW

Entanpi hơi đầu vào BQN II kJ/kg

Thiết kế bộ quá nhiệt cấp I

Bộ quá nhiệt cấp I, nằm sau bộ quá nhiệt cấp II, có nhiệt độ thấp, giảm nguy cơ đóng xỉ trên ống Các ống xoắn được bố trí so le để tối ưu hóa hiệu suất Việc bố trí so le này không chỉ giúp tăng cường trao đổi nhiệt mà còn đảm bảo hiệu quả hoạt động trong vùng có nhiệt độ khói thấp.

Vật liệu làm thép cacbon, uốn gấp khúc nhiều lần đảm bảo đường khói cắt đường hơi nhiều lần Chọn Bán kính uốn nhỏ nhất là

Vì chiều rộng lò hơi cố định nên tốc độ khói sẽ do chiều cao quyết định Chiều cao đường khói ta chọn là 2m.

Bảng 5.3 đặc tính cấu tạo của bộ quá nhiệt cấp I STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả Ghi chú

2 Tiết diện lưu thông hơi f 0,038

3 Số ống trong một dãy Z ống 23

6 Bước ống ngang tương đối

7 Bước ống dọc tương đối 2,2 từ tâm ống ngoài đến tường bên

10 Hệ số góc dàn ống

12 Chiều dày lớp bức xạ hữu hiệu s m 0,45

14 Chiều cao của không gian trước và sau cụm bộ quá nhiệt cấp I

15 Chiều cao của một ống trong dãy dọc m 1,9

16 Chiều dãi mỗi ống xoắn chịu nhiệt m 5

17 Tiết diện đầu vào cụm ống của đường khói

18 Tiết diện dầu ra cụm ống của đường khói

19 Tiết diện trung bình của đường khói đi trong cụm bộ quá nhiệt cấp I

20 Chiều dài một co uốn của dãy dọc 0,07

Bảng 5.4 tính nhiệt bộ quá nhiệt cấp I STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả Ghi chú

1 Nhiệt độ hơi vào bộ quá nhiệt cấp1

2 Entanpy hơi vào bộ quá nhiệt cấp 1

Tra bảng nước và hơi nước bão hoà 1101,47

3 Nhiệt độ hơi ra khỏi bộ quá nhiệt cấp

4 Entanpy hơi ra khỏi bộ quá nhiệt cấp

Tra bảng hơi quá nhiệt 3236,77

5 Nhiệt độ khói vào bộ quá nhiệt cấp 1

6 Nhiệt lượng hấp thu của bộ quá nhiệt cấp 1

7 Entanpy của khói vào bộ quá nhiệt cấp

8 Entanpy của khói ra khỏi bộ quá nhiệt cấp 1

9 Nhiệt độ khói ra khỏi bộ quá nhiệt cấp

10 Nhiệt độ khói trung bình của bộ quá nhiệt

11 Nhiệt độ trung bình của hơi

13 Thành phần thể tích hơi nước trong khói

14 Phân thể tích các khí 0,07

15 Nồng độ tro bay trong khói

16 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu Toán đồ 12[5]

17 Thể tích riêng hơi nước Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt với 0,073

18 Tốc độ trung bình của hơi trong bộ quá nhiệt cấp 1

19 Hệ số trao đổi nhiệt từ vách đến hơi Toán đồ 14[5]

20 Hệ số bám bẩn Toán đồ 8[5] 0,005

21 Độ chênh nhiệt độ ở đầu vào

22 Độ chênh nhiệt độ ở đầu ra

23 Độ chênh nhiệt độ trung bình

25 Hệ số làm yếu bức xạ bởi khí 3 nguyên tử

26 Độ đen của môi trường khói

27 Hệ số trao đổi nhiệt bức xạ Tra toán đồ số 18 150

28 Hệ số trao đổi nhiệt từ khói đến vách

30 Diện tích bề mặt truyền nhiệt tính toán

Số lượng ống dọc của bộ quá nhiệt cần thiết ống 14

Tổng diện tích hấp thụ của bộ quá nhiệt cấp I

31 Độ sai lệch diện tích giữa thiết kế và tính toán

Đặc tính của bộ hâm nước

Theo bảng phân bố nhiệt thì nước ra khỏi bộ hâm nước vẫn chưa sôi Do đó ta chọn bộ hâm nước kiểu chưa sôi.

Để chế tạo, sử dụng ống thép trơn với đường kính 51 mm Để tối ưu hóa hiệu quả trao đổi nhiệt, cần bố trí hai dòng môi chất chuyển động ngược chiều: khói di chuyển từ trên xuống, trong khi nước di chuyển từ dưới lên Bên cạnh đó, các ống trong bộ hâm nên được sắp xếp theo kiểu sole.

+ Bước ngang tương đối S1/d=2÷3 để hạn chế bám tro Chọn S1= 144mm

+ Bước dọc tương đối s2/d=1,5÷2.Chọn S2= 76mm (bước dọc nhỏ thì bám bẩn càng ít) + Bán kính uốn của ống xoắn khoảng (1,5÷2)d Chọn bằng 60mm

Tốc độ nước trong ống xoắn được xác định nhằm ngăn ngừa hiện tượng ăn mòn Đối với bộ hâm nước kiểu chưa sôi, vận tốc tối thiểu cần đạt là 0,3m/s.

Khoảng cách giữa các cụm ống của bộ hâm không bé hơn 500÷600mm

Bảng 6.1 đặc tính cấu tạo của bộ hâm nước

STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị

1 Đường kính ngoài của ống d mm Chọn 51

2 Bước ống ngang mm Chọn 144

3 Bước ống dọc mm Chọn 76

4 Bước ống tương đối ngang

5 Bước ống tương đối dọc

6 Chiều rộng đường khói a m Thiết kế 3,1

7 Chiều sâu đường khói m Thiết kế 3

8 Khoảng cách từ tâm ống đến vách ngoài cùng mm Chọn 50

9 Số ống trong mỗi dãy ngang n ống 21

10 Số ống trong mỗi ống dãy dọc

11 Chiều dài một co uốn của dãy dọc m bằng lần đường kính ống

12 Chiều dài của một ống trong dãy dọc m 2,94

13 Khoảng cách giữa hai cụm ống của bộ hâm nước m Chọn 0,096

14 Tiết diện đường khói đi

15 Tiết diện lưu thông hơi f 0,039

17 Chiều cao của bộ hâm nước h m 1,5

18 Chiều dày bức xạ hữu hiệu s m 0,94

19 Diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt của bộ hâm nước cấp

Bảng 6.2 Tính nhiệt bộ hâm nước

STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị Công thức tính Kết quả

1 Nhiệt độ khói vào bộ hâm nước cấp

2 Entanpy của khói vào bộ hâm nước cấp

3 Nhiệt độ của khói sau bộ hâm nước cấp Đã tính chương 7 236,12

4 Nhiệt độ trung bình của khói

453,66 truyền cho bộ hâm nước cấp

6 Nhiệt độ nước cấp đầu vào

7 Entanpy của nước đầu vào Đã tính ở chương 7 990,4

8 Entanpy của nước đầu ra

9 Nhiệt độ của nước đầu ra

Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt

10 Hiệu nhiệt độ giữa khói đầu vào và nước đầu ra

11 Hiệu nhiệt độ giữa khói đầu ra và nước đầu vào

12 Độ chênh nhiệt độ trung bình

13 Nhiệt độ trung bình của khói

14 Nhiệt độ trung bình của nước

15 Nhiệt độ vách bám tro 334,36

17 Tốc độ trung bình của khói[7]

18 Thành phần thể tích hơi nước trong khói

19 Thành phần thể tích khí 3 nguyên tử

20 Hệ số truyền nhiệt đối lưu Toán đồ 12 [6]

22 Hệ số toả nhiệt bức xạ Toán đồ 18 [6] 64

23 Hệ số trao đổi nhiệt từ 204,53 khói đến vách

25 Diện tích bề mặt hấp thụ của

26 Diện tích hấp thu của

27 Số lượng ống trong một dãy dọc ống 35

28 Tổng diện tích bề mặt hấp thu của dãy ống giữa 2 cụm

29 Diện tích bề mặt hấp thụ thực tế

30 Độ sai lệch giữa thiết kế và tính toán e % 0,338

Sau khi tính toán, các thông số của bộ phận truyền nhiệt cho thấy không có sự sai lệch lớn so với thiết kế ban đầu Do đó, chúng ta có thể tin tưởng và sử dụng các kết quả này cho các bộ phận truyền nhiệt.

THIẾT KẾ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ

Bộ sấy không khí hoạt động ở nhiệt độ thấp thường bị ăn mòn mạnh, vì vậy chúng ta chia thành ba đoạn dọc theo đường khói Phần dưới cùng có nguy cơ ăn mòn cao hơn, nên được tách riêng thành một đoạn khoảng 100mm để thuận tiện cho việc thay thế khi cần thiết.

STT Tên đại lượng Ký hiệu Đơn vị Công thức Kết quả

1 Đường kính ngoài của ống d Chọn 51 Đường kính trong dt Chọn 48

4 Bước ống tương đối ngang Tính 2,16

5 Bước ống tương đối dọc Tính 1,18

6 Đường kính ống trung bình

Số cụm ống theo chiều rộng đường khói

Khoảng cách từ tâm ống ngoài cùng đến vách

9 Số dãy ống ngang Dãy 15

10 Chiều rộng mỗi cụm Chọn 1500

11 Số dãy ống dọc Dãy 26

12 Số ống trung bình mỗi cụm

13 Chiều rộng sâu cụm Chọn 3

Chiều cao của ống Đoạn trên Đoạn giữa Đoạn dưới

15 Tiết diện khói đi qua

16 Chiều rộng đường khói Chọn 6

17 Tiết diện không khí đi Đoạn trên Đoạn giữa Đoạn dưới

Diện tích bề mặt chịu nhiệt Đoạn trên Đoạn giữa Đoạn dưới

19 Tổng diện tích bề mặt chịu nhiệt

Bảng 7.2 Tính nhiệt bộ sấy không khí Stt Tên đại lượng

Công thức tính hay chọn Kết quả

1 Lượng nhiệt hấp thụ BSKK

3 Nhiệt độ sau BSKK Đã tính ở chương 3 137,86

4 Nhiệt độ khói trung bình

5 Nhiệt độ không khí đầu vào

6 Nhiệt độ không khí đầu ra

8 Tốc độ khói trung bình [9]

9 Thành phần thể tích hơi nước

10 Thành phần thể tích khí 3 nguyên tử

11 Hệ số tản nhiệt từ khói đến vách [7]

13 Diện tích bề mặt nhiệt hấp thụ

14 Tiết diện lưu thông của không khí

15 Chiều cao trung bình của mỗi đoạn

(bộ sấy không khí chia làm 3 đoạn)

16 Tốc độ trung bình của không khí [7]

19 Độ chênh nhiệt độ theo chiều nhiên liệu

23 Độ chênh nhiệt độ trung bình thực [7]

25 Lượng nhiệt truyền theo tính toán [7] kW 1901,44 2281,7

Lượng nhiệt truyền theo tính toán của bộ sấy không khí cấp

Sau khi thực hiện tính toán, các thông số thu được không có sự sai lệch đáng kể so với thiết kế ban đầu của các bộ phận truyền nhiệt Do đó, chúng ta có thể tin tưởng và sử dụng những kết quả này cho các bộ phận truyền nhiệt.