Dựa vào công suất của lò hơi là 125 Th và sử dụng nhiên liệu lỏng nên sử dụng lò hơi buồng lửa phun. Độ tro không cao và chất lượng chất bốc cũng không quá thấp nên chọn phương pháp thải xỉ khô. Mặt khác giảm được tổn thất nhiệt thải xỉ nên tăng hiệu suất lò hơi. Chọn lò hơi bố trí theo kiểu chữ π vì đây là loại lò hơi phổ biến nhất hiện nay. Ở loại này các thiết bị nặng như: quạt khói, quạt gió, bộ khử bụi, ống khói điều đặt ở vị trí thấp nhất.
GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP 1.1 Nhiệm vụ tính toán Thiết kế lò có thông số sau: Thông số Sản lượng nhiệt Áp suất nhiệt Nhiệt độ nhiệt Nhiệt độ nước cấp vào lò Ký hiệu D pqn tqn tnc Số liệu 125 96 540 225 Đơn vị T/h bar ℃ ℃ Nhiên liệu dùng: nhiên liệu lỏng với đặc tính sau: Clv (%) Hlv (%) Nlv (%) 86,47 10,92 0,33 lv Q (MJ/kg): nhiệt trị nhiên liệu Olv (%) 0,3 Slv (%) 1,9 Alv (%) 0,08 Qlv (MJ/kg) 40,8 Tra bảng 2.5 trang 22 tài liệu [2], dựa số liệu nhiệt trị cho xác định nhiên liệu dùng dầu nặng (dầu mazut) Nhiệt độ không khí gian lò lấy nhiệt độ môi trường: tkkl = 30℃ 1.2 Các bước tính toán 1.2.1 Chọn phương án, xác định sơ dạng lò 1.2.2 Tính thể tích, entanpi sản phẩm cháy, không khí lạnh, không khí nóng; lập bảng I-t 1.2.3 Tính cân nhiệt cho lò tính lượng tiêu hao nhiên liệu 1.2.4 Tính toán nhiệt buồng lửa 1.2.5 Tính dãy feston 1.2.6 Phân bố nhiệt cấp nhiệt 1.2.7 Phân bố nhiệt bề mặt đốt đối lưu lập cân nhiệt toàn lò 1.2.8 Tính nhiệt 1.2.9 Tính hâm nước sấy không khí 1.3 Xác định sơ dạng lò Căn công suất nhiên liệu, chọn phương pháp đốt, chọn dạng cấu trúc lò 1.3.1 Chọn phương pháp đốt cấu trúc buồng lửa Dựa vào công suất lò 125 T/h sử dụng nhiên liệu lỏng nên sử dụng lò buồng lửa phun GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Độ tro không cao chất lượng chất bốc không thấp nên chọn phương pháp thải xỉ khô Mặt khác giảm tổn thất nhiệt thải xỉ nên tăng hiệu suất lò Chọn lò bố trí theo kiểu chữ loại lò phổ biến nh ất Ở loại thiết bị nặng như: quạt khói, quạt gió, khử bụi, ống khói điều đặt vị trí thấp 1.3.2 Chọn dạng cấu trúc phận khác lò 1.3.2.1 Dạng cấu trúc feston Cụm feston dàn ống tường sau, số dãy từ đến 5, phụ thuộc dàn ống tường sau Chiều cao phụ thuộc kích thước đường khói vào nhiệt Cấu trúc feston xác định xác định cấu tạo cụ thể buồng lửa (các dàn ống), kiểu nhiệt Nhiệt độ khói khỏi buồng lửa (trước cụm feston) lựa chọn theo mục 1.3.3.3 1.3.2.2 Dạng cấu trúc nhiệt Do tqn = 540℃ nên chọn nhiệt loại tổ hợp đối lưu - nửa xạ 1.3.2.3 Bố trí hâm nước (BHN) sấy không khí (BSKK) Do buồng lửa đốt dầu nhiên liệu để cháy nên nhiệt độ không khí nóng không cần cao lắm, cho khoảng từ 150-200℃ Nên ta chọn BHN BSKK cấp BHN nhận nhiệt lượng nhiều nước chảy phía làm mát ống nên đặt trước BSKK hay nói cách khác đặt BHN vùng khói có nhiệt độ cao 1.3.2.4 Đáy buồng lửa Do đốt nhiên liệu lỏng nên ta chọn đáy buồng lửa có dạng đáy bằng, lỗ thải xỉ hai bên 1.3.3 Nhiệt độ khói không khí 1.3.3.1 Nhiệt độ khói thoát khỏi lò (θth) Là nhiệt độ khói khỏi BSKK tra bảng 1.1 trang 13 tài liệu [1] với nhiên liệu rẻ tiền, chọn θth = 150℃ nhờ sau sử dụng nhiên liệu đắt tiền, chất lượng cao hoạt động tốt 1.3.3.2 Nhiệt độ khói khỏi buồng lửa (θ’’th ) Là nhiệt độ khói trước cụm feston Chọn theo phân tích kinh tế kỹ thuật (không lớn 1150℃) Chọn θ’’th = 1100℃ 1.3.3.3 Chọn nhiệt độ không khí nóng Được lựa chọn dựa loại nhiên liệu, phương pháp đốt phương pháp thải xỉ Do buồng lửa buồng lửa đốt dầu nhiên liệu dễ cháy nên nhiệt độ không khí nóng không cần cao lắm, chọn khoảng từ 150-200℃ Chọn tkkn = 150℃ GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Sơ đồ cấu tạo tổng thể lò Hình 1 Bao Bộ pheston Bộ nhiệt cấp II Bộ giảm ôn Bộ nhiệt cấp I Bô hâm nước 7: Bộ sấy không khí 8: Dàn ống sinh 9: Vòi phun 10: Ống góp 11: Phần đáy thải xỉ 12: Đường thoát khói 13: Bộ nhiệt xạ CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA NHIỆN LIỆU 2.1 Tính thể tích không khí lý thuyết Được tính cho 1kg nhiên liệu lỏng: V0kk = 0,0889 ( Clv + 0,375 Slv ) + 0,265 Hlv – 0,033 Olv [m3tc/kg] GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò = 0,0889 (86,47 + 0,375.1,9) + 0,265 10,92 – 0,033 0,3 = 10,634 m3tc/kg 2.2 Tính thể tích sản phẩm cháy 2.2.1 Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết Khi cháy kg nhiên liệu lỏng : Theo công thức (2-3) trang 17 tài liệu (1): VRO2 = VCO2 + VSO2 = 0,01866 (Clv + 0,375Slv) , m3/kg = 0,01866 (86,47 + 0,375 1,9) = 1,627 m3tc/kg Theo công thức (2-4) trang 17 tài liệu (1): V0N2 = 0,79.V0KK + 0,008.Nlv ≈ 0,79 V0KK = 0,79.10, 634 = 8,401m3tc/kg Theo công thức (2-5) trang 17 tài liệu (1): V0H2O = 0,111.Hlv + 0,0124.Wlv + 0,0161V0KK + 0,24.Gph , m3tc/kg = 0,111.10,92 + 0,0124 + 0,0161 10,634 + ,m3tc/kg = 1,383 m3tc/kg Trong Gph lượng để phun dầu vào lò ,đối với vòi phun kiểu khí Gph = Theo công thức (2-6) trang 17 tài liệu (1): Thể tích khói khô lý thuyết : V0kkho = VRO2 + V0N2 = 1,627+ 8,401 = 10,028 m3tc/kg Theo công thức (2-7) trang 17 tài liệu (1): Theo công thức (2-7) trang 17 tài liệu (1): Thể tích khói lý thuyết : V0K = V0kkho + V0H2O = 10,028 + 1,383 = 11,411 m3tc/kg 2.2.2 Thể tích sản phẩm cháy thực tế 2.2.2.1 Thể tích nước Theo công thức (2-11) trang 18 tài liệu (1): VH2O = V0H2O + 0,0161 (α - ) V0KK , m3tc/kg GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò 2.2.2.2 Thể tích khói thực Theo công thức (2-12) trang 18 tài liệu (1): VK = Vkkhô + VH2O = V0kkho + (α - ) V0KK + VH2O , m3tc/kg 2.2.2.3 Phân thể tích khí Đối với khí nguyên tử : Theo công thức (2-14) trang 17 tài liệu (1): VRO2 VK rRO2 = ; Đối với nước: Theo công thức (2-15) trang 17 tài liệu (1): VH0 2O VK rH2O = ; 2.2.3 Hệ số không khí thừa Hệ số không khí thừa phụ thuộc vào loại buồng lửa, nhiên liệu đốt, phương pháp đốt điều kiện vận hành Theo bảng phụ lục tài liệu [1], Với lò buồng lửa phun dầu ta chọn: α = α”bl = 1,1 Hệ số không khí lọt vào phần tử lò chọn sau ( bảng 2.1/17 [III] ) STT Các phận lò Hệ số không khí lọt ∆α Buồng lửa phun Feston Bộ nhiệt (BQN) cấp 0,03 Bộ nhiệt cấp 0,03 Bộ hâm nước 0,02 Bộ sấy không khí 0,2 Hệ số không khí thừa nơi buồng lửa xác định cách cộng hệ số không khí thừa buồng lửa với hệ số không khí lọt vào phận khảo sát, tính sau: α’' = α’ + ∆ α GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Ta có bảng hệ số không khí thừa: STT Các phận lò Hệ số khí thừa Đầu vào α’ Đầu α” 1,1 Buồng lửa Cụm Feston 1,1 1,1 BQN cấp 1,18 1,13 BQN cấp 1,13 1,16 BHN 1,16 1,18 BSKK 1,18 1,38 Ta có bảng sau: GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Bảng 2.3 : Đặc Tính Sản Phẩm Cháy T T Tên đại lượng Kí hiệu Hệ số không khí thừa trung bình α Lượng không khí thừa Đơn vị BL Cụm PT BQN2 BQN1 BHN BSKK Khói thải 1,1000 1,1000 1,1200 1,1450 1,1700 1,2800 1,3800 Vthừa mtc3/k g 1,0634 1,0634 1,2761 1,5419 1,8078 2,9775 4,0409 Thể tích nước VH2O mtc3/k g 1,4001 1,4001 1,4035 1,4078 1,4121 1,4309 1,4481 Thể tích khói Vkhoí mtc3/k g 12,474 12,474 12,687 12,952 13,218 14,388 15,4519 rH2O 0,1122 0,1122 0,1106 0,1087 0,1068 0,0994 0,0937 Phân thể tích nước Phân thể tích khí nguyên tử rRO2 0,1304 0,1304 0,1282 0,1256 0,1231 0,1131 0,1053 Phân thể tích RO2 H2O rn 0,2427 0,2427 0,2389 0,2343 0,2299 0,2125 0,1990 Nồng độ tro bay theo khói μ 6,0925 6,0925 5,9903 5,8674 5,7494 5,2820 4,9185 g/mtc3 Kết GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Thể tích không khí lý thuyết Vkk0 mtc3/k g 10,634 10 Thể tích khói nguyên tử lý thuyết VRO2 mtc3/k g 1,6270 11 Thể tích nước lý thuyết VH2O0 mtc3/k g 1,3830 12 Thể tích N2 lý thuyết VN20 mtc3/k g 8,4010 13 Độ tro làm việc Alv % 8,0 14 Lượng tro bay theo khói ab 0,9500 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò 2.3 Tính entanpi không khí khói Entanpi không khí lý thuyết cần thiết cho trình cháy: Iokk = V0kk(Cp.θ)kk ,[kJ/kg] đó: V0kk – thể tích không khí lý thuyết, m3tc/kg Cp – nhiệt dung riêng không khí, kJ/m3tc Cp = 1,2866 + 0,0001201.t θ - nhiệt độ không khí, oC Entanpi khói lý thuyết: I0k = VR 2O (C.θ) RO2 + VN0 ( C.θ ) N + VH0 2O (C.θ) H 2O ; kJ/kg hay kJ/m3tc Trong đó: C – nhiệt dung riêng, kJ/kgđộ θ - nhiệt độ chất khí, oC Entanpi khói thực tế: I k = I k0 + (α − 1).I 0kk + I tro Dựa bảng phụ lục tài liệu [3]trang 276, ta có bảng sau: Bảng 2.5 - Entanpy sản phẩm cháy GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Bảng 2.4: Entanpi Khói Không khí Nhiệt độ IoRO2 IoN2 IoH2O IoKK IoK (Cθ)RO2 (Cθ)N2 (Cθ)H2O (Cθ)KK kJ/m3tc 129,007 kJ/m3tc 149,83 kJ/m3tc kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg 100 kJ/m3tc 174,698 129,861 284,234 1083,788 207,212 1380,942 1575,234 200 358,992 260,228 304,65 262,124 584,080 2186,175 421,334 2787,427 3191,589 300 552,882 393,663 464,47 396,789 899,539 3307,163 642,365 4219,454 4849,067 400 756,368 529,312 629,29 533,856 1230,611 4446,750 870,305 5677,025 6547,666 500 969,45 667,175 799,1 673,325 1577,295 5604,937 1105,155 7160,138 8287,388 600 1192,128 807,252 973,91 815,196 1939,592 6781,724 1346,915 8668,794 10068,231 700 1424,402 949,543 1153,7 959,469 2317,502 7977,111 1595,584 10202,993 11890,196 800 1666,272 1094,048 1338,5 1106,144 2711,025 9191,097 1851,162 11762,735 13753,284 900 1917,738 1240,767 1528,3 1255,221 3120,160 10423,684 2113,650 13348,020 15657,493 1723,1 1406,7 3544,908 11674,870 2383,047 14958,848 17602,825 θ,oC 1000 2178,8 1389,7 1100 2449,458 1540,847 1922,9 1560,581 3985,268 12944,656 2659,354 16595,218 19589,278 1200 2729,712 1694,208 2127,7 1716,864 4441,241 14233,041 2942,570 18257,132 21616,853 1300 3019,562 1849,783 2337,5 1875,549 4912,827 15540,027 3232,696 19944,588 23685,550 1400 3319,008 2007,572 2552,2 2036,636 5400,026 16865,612 3529,731 21657,587 25795,370 1500 3628,05 2772 2200,125 5902,837 18209,798 3833,676 23396,129 27946,311 1600 3946,688 2329,792 2996,8 2366,016 6421,261 19572,583 4144,530 25160,214 30138,374 1700 4274,922 2494,223 3226,5 2534,309 6955,298 20953,967 4462,294 26949,842 32371,559 1800 4612,752 2660,868 3461,3 2705,004 7504,948 22353,952 4786,967 28765,013 34645,866 2167,575 1900 4960,178 2829,727 Hệ số không khí thừa 3000,8 5317,2 2000 2100 Thông số 5683,818 3174,087 3349,588 Entanpi IKK0 IK 2200 6060,032 Nhiệt độ kJ/kg o C 100 1380,941 1575,234 200 2787,426 3191,589 300 4219,454 4849,067 400 5677,024 6547,666 500 7160,138 8287,388 3701 2878,101 8070,210 23772,537 5118,549 30605,726 36961,296 1,1000 1,1000 8651,084 1,120025209,721 1,14505457,041 1,170032471,982 1,280039317,847 1,3800 3945,8 3053,6 BL PT BQN2 BQN1 BHN BSKK Khói 4195,5 3231,501 9247,572 26665,505 5802,443 34363,782 41715,520 thải 4450,3 3411,804 9859,672 28139,889 IK 6154,754 36281,124 44154,315 kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg kJ/kg 1961,897 2099,9 3595,766 3665,452 3972,069 4250,8 5460,888 5566,374 6030,514 6452,4 7370,835 7512,760 8137,233 8704,9 9325,608 9504,611 10292,226 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò 5525 4000 ST T Bảng 11: Đặc tính cấu tạo Bộ nhiệt cấp I Kí Tên đại lượng hiệu Đơn vị Công thức d mm Chọn Đường kính ống Số ống dãy Z ống Tính ngang S1 mm Thiết kế Bước ống ngang Bước ống dọc mm Thiết kế Kết 38,000 38,000 170,000 140,000 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Bề dày ống Ngang Dọc Khoảng cách từ tâm ống đến tường bên Hệ số góc dàn ống Đồ án môn học: Lò δ s1 s2 e 11 12 13 14 15 17 18 19 s2 = S2/d 3,684 Chọn m f= s 4,000 4,474 Toán đồ 1a Tiết diện lưu thông Chiều dày lớp xạ hữu hiệu Chiều rộng đường khói Chiều cao không gian trước sau cụm BQN1 Chiều cao ống dãy dọc Chiều dãi ống xoắn chịu nhiệt Tiết diện đầu vào cụm ống đường khói Tiết diện dầu cụm ống đường khói Tiết diện trung bình đường khói cụm BQN1 Chọn s1 = S1/d mm χ f 10 mm Πd Z 4s1s − 1÷ Πd m a m 0,9.d Thiết kế h m Thiết kế lt m Thiết kế lx m n.l+(n-l) S2 F’ m2 F’’ m2 Ftb m2 F’= a.h - d.lt.Z 150,000 0,550 0,043 0,660 11,500 4,000 3,870 60,010 16,512 16,512 16,512 Ftb= F ’’ GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Bảng 12: TÍNH TRUYỀN NHIỆT BỘ QUÁ NHIỆT CẤP I ST T Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Công thức tính sở chọn Lượng nhiệt hấp thụ BQN I QqnI kW Qqn-QqnII Nhiệt độ đầu vào khói θ'qnI C θ'qnI=θ"qnII Entanpi đầu vào khói I'qnI kJ/kg Tra bảng 2.5 960,000 17174,68 Nhiệt độ đầu khói θ"qnI Bảng phân phối nhiệt 487,000 Entanpi đầu khói I''qnI Tra bảng I - θ 9077,452 Nhiệt độ khói trung bình θtbqnI 0,5.(θ'qnI+θ"qnI) 723,500 Nhiệt độ đầu vào BQN I t'qnI t'qnI=t''BQNNBX 306,169 Nhiệt độ đầu BQN I t"qnI t"qnI=t'qnII 437,000 Nhiệt độ trung bình ttbqnI C 0,5.(t'qnI+t"qnI) 371,585 10 Tốc độ trung bình khói ωtbk m/s ((Vk/F(1+θtbqnII/273)).Btt/3600 6,765 11 Thành phần thể tích nước khói rH2O Bảng 2.3 0,109 12 Thành phần thể tích khí nguyên tử rR2O Bảng 2.3 0,126 13 Nồng độ tro bay khói μ Bảng 2.3 0,000 14 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu αđl g/m3tc W/m2.0C αđl=1,163.Cz.Cvl.Ctc.αdlt 56,294 15 16 Thể tích riêng Tốc độ trung bình vH2O ωh m3/kg m/s Tra bảng t =371oC D.vH2O/f.3600 0,026 20,995 17 Hệ số trao đổi nhiệt từ vách đến α2 W/m20C 1,163.Cd.αdlt 3572,736 18 Lực hút khí nguyên tử 10PnS Mn/m2 rnS 0,155 C C C C Kết 16450,77 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò cm m.kG 19 Hệ số làm yếu xạ khí nguyên tử Kk 20 Hệ số làm yếu xạ tro Ktr 21 Lực hút khói có chứa tro KPS mMn/m2 22 Hệ số bám bẩn ε m20C/W 23 Hiệu nhiệt độ đầu vào BQN cấp Δt1 24 Hiệu nhiệt độ đầu BQN cấp Δt2 0,78 + 1,6rH2O Tqn'' kk = − 0,1÷1 − 0,38 ÷ ÷ 1000 ÷ p s k 1,847 0,000 C C (Kk.rn+Ktr.μ).S 0,139 0,006 Δt1 = θ’qn1 – t”qn1 Δt2 = θ”qn1 – t’qn1 523,000 180,831 ∆t1 − ∆t ln(∆t1 / ∆t ) 25 Độ chênh nhiệt độ trung bình ngược chiều Δt Δt = 322,187 26 Độ đen môi trường khói ak 1– e-kps 0,130 27 Hệ số trao đổi nhiệt xạ tính toán αtbx Tra toán đồ 18 140,000 28 Nhiệt độ vách có tro tv C tv = ttbqn1 + 100˚C 471,585 29 Hệ số trao đổi nhiệt xạ Hệ số trao đổi nhiệt từ khói đến vách Hệ số sử dụng nhiệt hữu ích W/m20C W/m2K 1,163.αtbx.ak với(a=1-e-kps) α1= ξ(dl + αtbx ) 21,159 30 31 αbx α1 77,453 0,650 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò K= 32 Hệ số truyền nhiệt K 33 Bề mặt truyền nhiệt tính toán HqnIt W/m20C m2 ψ (α1.α ) (α1 + α ) 49,276 (QqnI.1000) / (K.Δt) H md 34 Số lượng ống dọc BQN cần thiết 35 Diện tích bề mặt truyền nhiệt thiết kế Π d(l t + l u )Z ống Hqn1 md = Hqn1= π.d(lt+lu).md.Z H t qn1 − H qn1 t H qn1 36 Độ sai lệch diện tích thiết kế tính toán e 1036,192 tt qn1 % Nhận xét: độ sai lêch nhỏ 2% nên ta chọn số ống dọc nhiệt 28 ống kép đôi 56,150 1018,370 100 1,720 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Ta biết nhiệt lượng cần cấp, nhiệt độ khói vào, nhiệt độ nước ra, đồng thời chọn sơ nhiệt độ khói nhiệt độ nước vào hâm nước Từ dự kiện trên, tính toán bề mặt nhận nhiệt cần thiết, chọn diện tích phù hợp với thực tế tinh toán lại lượng nhiệt hấp thụ, nhiệt độ không khí ra, nhiệt độ nước vào hâm nước * Đặc tính hâm nước: Theo bảng phân bố nhiệt nước khỏi hâm nước chưa sôi Do ta chọn hâm nước kiểu chưa sôi Sử dụng ống thép trơn để chế tạo.Theo trang 113 tài liệu [2], đường kính ống khoảng 28÷38mm Chọn ống Ф38mm Để tăng hiệu trao đổi nhiệt ta bố trí dòng môi chất chuyển động ngược chiều, khói từ xuông nước từ lên Đồng thời bố trí ông hâm kiều sole’xc + 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 bám bẩn ít) + Bán kính uốn ống xoắn khoảng (1,5÷2)d Chọn 60mm Tốc độ nước ống xoắn lựa chọn sở ngăn ngừa tượng ăn mòn Đối với hâm nước kiểu chưa sôi, vận tốc không nhỏ 0,3m/s Khoảng cách cụm ống hâm không bé 500÷600mm Sơ đồ cấu tạo hâm nước GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng TT Tên đại lượng Đồ án môn học: Lò Bảng 12 Đặc tính cấu tạo hâm nước Ký Đơn Công thức chọn sở hiệu vị tính Kết Đường kính ống d mm Chọn 38 Bước ống ngang Bước ống dọc S1 S2 mm mm Chọn Chọn 114 76 Bước ống tương đối ngang σ1 S1/d Bước ống tương đối dọc σ2 S2/d Chiều rộng đường khói Chiều sâu đường khói Khoảng cách từ tâm ống đến vách a b’ m m Thiết kế Thiết kế sv mm chọn Số ống dãy ngang n b' − 2s v +1 S1 ống 5,525 50 36 n= 10 Số ống dãy dọc Chiều dài co uốn dãy dọc 12 Chiều dài ống dãy dọc md ống tính sau biết diện tích truyền nhiệt 1,5-2 lần đường kính ống lu l0 m a-lu-2sv l1 m Chọn 14 Tiết diện đường khói F m2 a.b’ – n.d.l0 15 Diện tích lưu thông 16 Hệ số đặt ống 17 Chiều cao cụm BHN f m2 nπd2/4 m Toán đồ Chọn 13 Khoảng cách cụm ống BHN χ h 0,06 5,365 0,6 14,92 0,04 0,7 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng ST T Đồ án môn học: Lò Bảng 13: TÍNH TRUYỀN NHIỆT BỘ HÂM NƯỚC Kí Tên đại lượng hiệu Đơn vị Công thức tính sở chọn Kết Lượng nhiệt hấp thụ BHN Qhn kW Chương 10329,334 Nhiệt độ đầu vào khói θ'hn 0C θ'hn = θ''qnI 487,000 Nhiệt độ đầu khói θ"hn 0C Chương 254,000 Nhiệt độ khói trung bình θtbhn 0C 0,5.(θ'qnI+θ"qnI) 370,500 Entanpi nước cấp đầu vào i'hn kJ/kg Chương 966,900 Entanpi nước cấp đầu i''hn kJ/kg i'hn + Qhn/D 1264,385 Nhiệt độ nước cấp đầu vào t'hn 0C Nhiệm vụ thiết kế 225,000 Nhiệt độ nước cấp đầu t"hn 0C Tra bảng nước ứng với i''hn 304,000 Nhiệt độ trung bình nước cấp ttbhn 0C 0,5.(t'qnI+t"qnI) 264,500 10 Nhiệt độ vách ống có bám tro tv 0C 100 + ttbhn 364,500 11 Độ chênh nhiệt độ đầu vào t1 0C Δt1 = θ’hn – t”hn 183,000 12 Độ chênh nhiệt độ đầu t2 0C Δt2 = θ”hn – t’hn 29,000 Δt 0C 13 Độ chênh nhiệt độ trung bình ∆t1 − ∆t ln(∆t1 / ∆t ) 83,596 Δt = ωk = 14 Btt Vk θtb + 1÷ Ftb 273 Tốc độ trung bình khói ωtbk 15 Thành phần thể tích nước khói rH2O Bảng 2.3 0,107 16 Thành phần thể tích khí nguyên tử rn Bảng 2.3 0,123 m/s 4,934 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò 18 Hệ số bám bẩn ε W/m20C 19 Hệ số tản nhiệt từ khói đến vách αđl W/m20C αdlqn1 =1,163.Cs.Cz2.Cvl.αtdl(theo toán đồ 12) 20 21 22 α1 Ψ W/m20C Hệ số truyền nhiệt K W/m20C K= Ψ.α1 23 H 26 Diện tích hấp thu dãy ống dọc BHN Hnhn tt hn m m2 tt H hn = Số lượng ống dãy dọc Tổng diện tích bề mặt hấp thu dãy ống cụm Diện tích bề mặt hấp thụ thực tế Độ sai lệch thiết kế tính toán md H1 Hhn Q hn K.∆t Hnhn = π.d.(l0+lu).n md = 27 29 Π.d α1 = ξ α dl + α bx ÷ 2S2χ Hệ số trao đổi nhiệt từ khói đến vách Hệ số hiệu nhiệt Diện tích bề mặt hấp thụ BHN theo tính toán 28 nhiên liệu dầu H2 H nhn m2 H1 = π.d.l1.n m2 Hhn = π.d.l.n.md +H1 e= 0,006 116,418 155,033 0,700 108,523 481,634 23,217 21 2,577 484,211 H − H hn 100 H hn tt hn e % Nhận xét: độ sai lệch 0,5% nên ta chọn liệu thông số khói chọn sơ 0,532 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò 10 CHƯƠNG X: THIẾT KẾ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ Bộ sấy không khí làm việc nhiệt độ thấp bị ăn mòn mạnh nên ta chia làm đoạn dọc theo đường khói Phần phía có khả bị ăn mòn mạnh nên ta tách riêng đoạn khoảng 100mm , để dễ thay bị ăn mòn Bộ sấy không khí chế tạo thép cacbon Ф40/2mm Sơ đồ cấu tạo sấy không khí 1600 2000 2000 6600 Không khí 2100 3000 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Bảng 14: Đặc tính cấu tạo sấy không khí TT Tên đại lượng Đường kính ống Đường kính ống Ký hiệu d dt Đơn vị mm mm Công thức chọn Kết 40,000 36,000 Bước ống ngang S1 mm chọn 80,000 Bước ống dọc S2 mm chọn 44,000 Bước ống tương đối ngang S1/d 2,000 Bước ống tương đối dọc S2/d 1,100 đường kính ống trung bình dtb mm 0,5(dng + dtr) 38,000 Số cụm ống theo chiều rộng đường khói n cụm Thiết kế 4,000 Chiều rộng cụm ống a1 mm Chọn 1600,000 10 Chiều sâu cụm ống b1 mm chọn 3000,000 11 Khoảng cách từ tâm ống đến vách Sv mm Chọn 50,000 12 Số ống ngang cụm ống Z1 a1 − 2s v +1 S1 ống 19,750 Z1 = 13 Số ống dọc Z2 b1 − 2s v +1 S2 ống 66,909 Z2= 14 Số ống cụm Z ống Z= 15 Tiết diện khói qua f m2 f = (2.Z2 − 1).Z1 Π d 2tb nZ 1330,000 6,030 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng STT Tên đại lượng Đồ án môn học: Lò Bảng 14 : Tính truyền nhiệt Bộ sấy không khí Kí hiệu Đơn vị Công thức tính sở chọn Lượng nhiệt hấp thụ BSKK Qbskk Nhiệt độ khói trước BSKK θ'khoi Nhiệt độ khói sau BSKK Nhiệt độ khói trung bình Chương7 4744,957 θ'bskk = θ''hn 254,000 θ"khoi Chương7 140,000 θtbkhoi 0,5.(θ'sI + θ"sI) 197,000 Nhiệt độ không khí đầu vào BSKK t'kk Chọn 30,000 Nhiệt độ không khí đầu BSKK t"kk Chọn 150,000 Nhiệt độ trung bình không khí ttbkk 0,5.(t'sI + t"sI) 90,000 Tốc độ khói ωk Thành phần thể tích nước khói rH2O 10 Hệ số tỏa nhiệt từ khói đến vách 11 Thành phần thể tích khí nguyên tử 12 Chiều cao toàn BSKK I 13 Diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt 14 α1 kW Kết C C C C C C m/s W/m2oC rRO2 ((Vk/F(1+θ tb khoi )/273)).Btt/3600 9,711 Bảng 0,099 1,163.Cz.Ctc.αdlt 43,226 Bảng 0,113 Li m Theo giả thiết 4,200 4,500 Hskk m2 π.dtb.Li.n.Z 2666,086 2856,521 Diện tích lưu thông không khí fi m2 Ltbi.(a - n.dn.Li) 1,299 1,320 15 Chiều cao trung bình đoạn Litb m Li / 1,400 1,500 16 Hệ số sử dụng ξ Tra bảng hệ số sử dụng 0,850 0,850 17 Tốc độ trung bình không khí ωkk (β''kk+ Δαskk/2) [Btt.Vokk/f.3600(1 + (ttbkk/273)] 30,862 22,844 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò 18 Hệ số tán nhiệt phía không khí α2 19 Độ chênh nhiệt độ theo chiều nhiên liệu Δtn 20 Hệ số hiệu chỉnh ψ 21 Tham số R 22 Tham số P 23 Độ chênh nhiệt độ Δt 24 Hệ số truyền nhiệt K 25 Lượng truyền nhiệt theo tính toán Qttbskk W/m2oC 1,163.Cz.Cvl.Ctc.αdlt 59,010 62,340 [(θ'khoi - t''kk)-(θ''khoi- t'kk)] /ln[(θ'khoi - t''kk)/(θ''khoi - t'kk)] 106,972 106,972 Toán đồ 25,TNLH 0,800 0,800 (t''kk- t'kk)/(θ'khoi - θ''khoi) 1,053 1,053 (θ'khoi- θ''khoi)/(t''kk - t'kk) 0,950 0,890 ψ.Δtn 85,578 85,578 W/m2oC ξ α1 α2 / (α2 + α2) 21,207 21,697 kW Hskk.K.Δt 4838,626 5304,034 C C C GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Để xác định chiều cao sấy không khí ta sử dụng phương pháp điểm, theo đồ thị sau: Q (kW) 5304,034 4838,626 4744,957 4,14 4,2 4,5 Dựa vào đồ thị ta xác định chiều cao sấy không khí L = 4,14 m Khi ta có chiều cao trung bình đoạn Ltb = 4,14/3 = 1,38 m Vậy chọn chiều cao đoạn là: L1 = 1,4 m L2 = 1,4 m L3 = 1,5 m L (m) ... 10292,226 GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò CHƯƠNG III: CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI 3.1 Lượng nhiệt đưa vào lò Lượng nhiệt đưa vào lò tính cho... không cần cao lắm, chọn khoảng từ 150-200℃ Chọn tkkn = 150℃ GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Sơ đồ cấu tạo tổng thể lò Hình 1 Bao Bộ pheston Bộ nhiệt cấp II Bộ giảm ôn Bộ nhiệt cấp...GVHD: PGS.TS Hoàng Ngọc Đồng Đồ án môn học: Lò Độ tro không cao chất lượng chất bốc không thấp nên chọn phương pháp thải xỉ khô Mặt khác giảm tổn thất nhiệt thải xỉ nên tăng hiệu suất lò Chọn lò