ĐỒ ÁN MÔN LÒ HƠI CÔNG NGHIỆP ĐỀ TÀI THIẾT KẾ LÒ HƠI CÔNG NGHIỆP CÔNG SUẤT 340 kg/h

1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CƠ KHÍ BỘ MƠN CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỒ ÁN MƠN LỊ HƠI CƠNG NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ LỊ HƠI CƠNG NGHIỆP CÔNG SUẤT 340 kg/h GVHD: ThS.NGUYỄN VĂN PHÚC SVTH : HUỲNH VĂN VŨ LỚP: SG22CNL Tp.Hồ Chí Minh - Tháng năm 2022 LỜI NÓI ĐẦU Nhu cầu lượng sản xuất đời sống lớn ngày tăng, nhiệt chiếm tỷ lệ chủ yếu Trong trình sản xuất sử dụng lượng dạng nhiệt việc sinh đưa đến hộ tiêu dùng có vai trị quan trọng Việc sản xuất sử dụng có từ lâu Nếu khơng kể đến chong chóng hơi-aelopile-do nhà tốn học Hero người Hy lạp chế tạo từ năm 200 trước Công nguyên, bánh xe quay nước người Ý tên Branca chế tạo từ năm 1600 năm 1680 Dr Denis Papin chế tạo lị có áp suất dùng chế biến thực phẩm; năm1698, Thomas Savery cấp sáng chế hệ thống bơm nước Năm 1690 máy nước chế tạo theo ý tưởng Papin hoàn thiện Thomas Newcomen John Cowly vào năm 1711 Lúc đó, lị máy liền với Đến 1769, công nhân khí người Anh Jame Watt chế tạo lò kiểu toa xe tách khỏi động cơ; từ 1804, Trevithick thiết kế loại lò dạng nay, thân hình trụ, đáy trịn, chịu áp suất cao Cũng đáng ý từ năm 1730 Dr John Allen lần tính tốn hiệu suất lị làm sở để khơng ngừng cải tiến, hồn thiện Đến nay, có lị đồ sộ, sản xuất đến ba bốn ngàn nước dưois triệu lò đời với hàng trăm kiểu dáng quy mô khác Có lị nhỏ, sản xuất chục lít nước nóng bão hịa áp suất bình thường 300 bar, nhiệt độ 600 0C cấp cho tổ máy phát điện đên 1200-1300 MW Rõ ràng việc sản xuất sử dụng nhiệt nước góp phần quan trọng cách mạng khoa học kỹ thuật, phát triển xã hội nâng cao đời sống cần lưu ý nước áp suất nhiệt độ cao nguy hại, không cho tài sản mà tính mạng người, đến mà từ lâu; sánh “Hơi nước” xuất năm 1898 cho biết năm 1880 riêng nước Mỹ có 170 vụ nổ lị làm chết 250 người bị thương 555 người… Do ta cần tìm cách tiếp tục phát huy tác dụng tích cực việc sản xuất hơi, đồng thời hạn chế nguy hiểm đến mức tối thiểu Trong suốt trình làm đồ án với nổ lực nhóm với hướng dẫn thầy: ThS Nguyễn Văn Phúc đến đồ án nhóm hồn thành Mặc dù chúng em cố gắng tìm tịi học hỏi kinh nghiệm, kiến thức hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót q trình làm đồ án Nhóm mong nhận giúp đỡ góp ý thầy để chúng em hoàn thiện kiến thức chuyên môn Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy: ThS Nguyễn Văn Phúc tận tình hướng dẫn nhóm thời gian tìm hiểu thực đề tài Sự hướng dẫn, góp ý tận tình thầy nguồn động viên to lớn giúp nhóm nhiều q trình thực đề tài Sau cùng, chúng em xin kính chúc Thầy dồi sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho hệ mai sau TP.Hồ Chí Minh ngày tháng 02 năm 2023 Sinh viên thực Huỳnh Văn Vũ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1 Quá trình phát triển cấu tạo lị hơi: Q trình phát triển cấu tạo nồi thường chuyển từ loại sang loại khác yêu cầu ngày tăng công suất sản lượng yêu cầu giảm tiêu hao kim loại nhiêu liệu cho nồi Các nồi hình trụ loại nồi ống lửa chuyển sang loại nồi ống nước diễn cách hàng trăm năm Kết ta đạt việc tăng diện tích bề mặt đốt sở giảm đường kính ống, tức tăng cơng suất lị mà tiết kiệm kim loại Trong nồi ống nước nằm ngang có buồng nước ống sinh liên kết với thành chùm nhỏ buồng nước hình hộp Điều khơng cho phép tăng áp suất lên 12 – 15 at khơng thể tiêu chuẩn hóa việc chế tạo phận nồi Các nhược điểm khắc phục cách nối chùm ống thẳng với đầu góp hình trụ hai chùm nằm ngang nối với bao Điều cho phép tăng áp suất hơi, đồng thời tăng công suất nồi hơi, nhờ tăng số lượng, chiều dài ống tăng số lượng đầu góp Các bao lúc đầu đặt dọc sau đặt ngang, đặt dọc cơng suất lị bị giới hạn không phát triển bề mặt đốt theo chiều rộng Để ngăn ngừa đóng xỉ, hàng ống phía làm dạng festơn Áp dụng phận hâm nước sấy khơng khí cho phép tăng hiệu suất nồi tăng cơng suất loại nồi nói Tuy nhiên, tiêu hao nhiều kim loại có nhiều bao hơi, bố trí dày đặc chùm ống cản trở công việc vệ sinh nồi nhược điểm khác làm cho việc phát triển loại nồi khơng cịn Ngày nay, nồi thay loại nồi ống nước đứng Các ống sinh đấu trực tiếp vào bao Lúc đầu số bao lên tới – ống thẳng, sau bao ống uốn cong đầu Điều cải thiện điều kiện liên kết ống phát triển bề mặt đốt xạ buồng lửa Trong năm gần người ta hoàn thiện loại lị có bao loại nồi khơng có bao – nồi trực lưu Thiết bị nồi đại bao gồm thân nồi thiết bị phụ nồi Hệ thống đập than nghiền than thành bột, vận chuyển cung cấp nhiên liệu nước cho lị, loại quạt để cung cấp gió vận chuyển khói Các dụng cụ đo kiểm sốt, thiết bị tự đồng điều chỉnh Nồi lớn đại thường có đủ phận sau: buồng lửa, dàn ống sinh hơi, nhiệt, hâm nước sấy khơng khí Ngồi ra, phải có đầy đủ tất loại van, dụng cụ đo kiểm soát, thiết bị tự động điều chỉnh Buồng lửa đường khói làm gạch chịu lửa keramit gọi lớp bảo ơn nồi 1.2 Phân loại lị hơi: Có nhiều cách phân loại khác nhau, dựa theo đặc tính khác nhau: 1.2.1 Dựa vào sản lượng hơi, thường chia thành loại:   Lò công suất nhỏ, sản lượng thường quy ước 20 T/h Lị cơng suất trung bình, thường quy ước sản lượng từ 20 đến 75 T/h  1.2.2 Lị cơng suất lớn, thường quy ước sản lượng 75 T/h Dựa vào thông số hơi, thường chia thành loại:  Lị thơng số thấp, thường quy ước áp suất p < 15 bar, nhiệt độ t < 350 0C, thường dùng bão hịa  Lị thơng số trung bình, thường quy ước áp suất từ 15 đến 60 bar, nhiệt độ từ 350 0C đến 450 0C  Lị thơng số trung bình, thường quy ước áp suất 60 bar, nhiệt độ từ 450 0C đến 540 0C  Lị thơng số siêu cao, thường quy ước áp suất 140 bar, loại có cịn chia thành lị thơng số tới hạn 1.2.3 Dựa theo chế độ chuyển động nước lị hơi, chia thành loại:  Lị đối lưu tự nhiên: mơi chất chuyển động đối lưu tự nhiên chênh lệch mật độ nội môi chất mà khơng tạo vịng tuần hồn tự nhiên, thường gặp lị cơng suất nhỏ  Lị tuần hồn tự nhiên: lị thường gặp, phạm vi cơng suất trung bình lớn Khi vận hành, môi chất chuyển động theo vịng tuần hồn, nghĩa theo quỹ đạo khép kín rõ ràng, nhờ chênh lệch mật độ mơi chất  Lị tuần hồn cưỡng bức: tác dụng bơm, môi chất chuyển động theo quỹ đạo khép kín, gặp lị có thơng số cao  Lò đối lưu cưỡng bức: lò trực lưu đơn lưu; loại lò này, tác dụng bơm, môi chất thẳng chiều, nhận nhiệt, biến dần thành đưa sử dụng mà khơng có tuần hồn lại 1.2.4 Dựa theo cách đốt nhiên liệu, chia thành loại:  Lò đốt theo lớp: nhiên liệu rắn (than, củi, bã mía…) xếp thành lớp ghi để đốt Có loại cố định, có loại ghi chuyển động thường gọi ghi xích, có loại ghi xích thuận chiều ngược chiều  Lị đốt phun: nhiên liệu khí, nhiên liệu lỏng phun thành bụi, nhiên liệu rắn nghiền thành bột phun vào buồng lửa, hỗn hợp với khơng khí tiến hành giai đoạn q trình cháy khơng gian buồng lửa  Lò đốt đặc biệt: thường gặp hai loại buồng lửa xốy buồng lửa tầng sơi Buồng lửa đốt than cám nguyên khai nghiền sơ Nhiên liệu khơng khí đưa vào buồng lửa hình trụ theo chiều tiếp tuyến với tốc độ cao Dưới tác dụng lực ly tâm, xỉ lỏng hạt ngun liệu có kích thước lớn bám sát thành lớp vào tường lò, đến lớp có kích thước nhỏ hơn, lớp cháy hồn tồn theo lớp, cịn hạt than nhỏ với chất bốc chuyển động vùng trung tâm cháy khơng gian Cịn lị buồng lửa tầng sôi (tầng lỏng), nhiên liệu rắn nguyên khai nghiền sơ sau đưa vào, tác dụng gió có tốc độ đủ cao, dao động lên xuống khoảng không gian định buồng lửa tiến hành tất giai đoạn trình cháy 1.2.5 Các cách phân loại khác: Ngồi cách cịn có số cách phân loại khác như:  Dựa theo trạng thái xỉ thải ra, chia thành lò xỉ thải khô loại xit thải lỏng  Dựa theo áp suất khơng khí sản phẩm cháy buồng lửa, có loại buồng lửa áp suất âm, có loại buồng lửa áp suất dương; loại áp suất dương có loại đốt cao áp, có loại đốt áp suất bình thường   Dựa theo cách lắp đặt, có loại lị di động, có loại lị tĩnh Dựa theo cơng dụng, có loại lị cấp nhiệt, có laoij lị động lực Dựa theo đặc điểm bề mặt truyền nhiệt, có loại lị ống lị, có loại lị ống lửa, có loại lị ống nước, có loại lị nằm, có loại lò đứng 1.3 Các dạng lò hơi: 1.3.1 Lò ống lò ống lửa: a Nồi ống lị: Là nồi đơn giản có dạng bình hình trụ, khói đốt nóng ngồi bình Để tăng bề mặt truyền nhiệt nồi, người ta tăng số bình lị 10 Người ta tăng bề mặt truyền nhiệt nồi cách đặt vào bình lớn hay hai đến ống 500  800 mm gọi ống lị Khói ống lị quặt sau để đốt nóng vỏ bình - Ưu điểm: Loại khơng địi hỏi nhiều bảo ơn buồng lửa tích chứa nước lớn - Khuyết điểm: Khó tăng bề mặt truyền nhiệt theo yêu cầu cơng suất, sinh thường bảo hịa - Nồi ống lị thường có sản lượng bé, khoảng  2,5 t/h b Nồi ống lửa: Trong loại ống lò thay ống lửa với kích thước nhỏ (50  150mm) Buồng lửa đặt nồi Khói sau qua ống lửa cịn quặt hai bên đốt nóng bên ngồi lị - Ưu điểm: Loại nồi có bề mặt truyền nhiệt lớn hơn, suất tiêu hao kim loại giảm so với loại ống lò Nhưng loại khả tăng công suất chất lượng theo yêu cầu hạn chế c Nồi phối hợp ống lò - ống lửa: - Nồi phối hợp ống lò - ống lửa sử dụng rộng rãi lợi dụng ưu điểm nồi ống lò nồi ống lửa nồi suất bốc cao hơn, cho phép tăng công suất nồi lên cao ... dụng loại lò này: Trang bị cho sở sử dụng lò bé (nồi dùng khí thải) Trang bị cho sở sử dụng lò lớn (như nhà máy điện) Khi áp suất thiết kế tới 21MN/m2, công suất D = 2500 t/h Tuy áp suất làm việc... phương án thiết kế: Dựa vào đặc điểm số loại lò dựa vào đặc điểm công ty thủy sản chọn nồi ống lò ống lửa pass - Nồi phối hợp ống lò - ống lửa sử dụng rộng rãi lợi dụng ưu điểm nồi ống lò nồi... mai sau TP.Hồ Chí Minh ngày tháng 02 năm 2023 Sinh viên thực Huỳnh Văn Vũ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 1.1 Q trình phát triển cấu tạo lị hơi: Quá trình phát triển cấu