Tính toán thiết kế các cụm chi tiết của lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa cho công nghiệp,sử dụng nhiên liệu là dầu FO,công suất 0,5 th,áp suất thiết kế 10 bar tép chế tạo 20k

Võ Thanh Triều MSSV:12158381 Tính tốn thiết kế cụm chi tiết lò ống lò ống l ửa sản xu ất bão hòa cho cơng nghiệp,sử dụng nhiên liệu dầu FO,công su ất 0,5 T/h,áp su ất thi ết k ế 10 bar tép chế tạo 20K Tiểu luận lò Page Võ Thanh Triều MSSV:12158381 I:Cho thành phần làm việc Thành phần làm việc đầu FO : Clv Hlv Slv Olv Nlv Alv Wlv 83,4% 10,0% 2,9% 0,4% 0% 0,3% 3% Đường kính thân lò Dng = 1,5 m ; L =2,8 m ; s = 12 mm Ống lò dng = 0,7 m ; L =2,8 m ; s = 12 mm Ống lửa dng = 0,052 m ;L =2,8 m ; s = mm Mặt sàng D = 1,2 m ; s = 55 mm Nhiệt độ tk = 900 0C Nhiệt độ tnl =32 0C II:Tính cân lượng B.Qtlv = Ta có: Q LH η LH + η = (0,9 ÷ 0,94) chọn ηLH = 0,9 Q LH = G ( i '' − i H 32) + Từ p = 10 bar tra bảng nước bão hòa theo áp suất ta i”= 2778 (KJ/kg) ( ) QLH = G i '' − i H 32 = 500.( 2778 − 4,18.32) = 1322,12( MJ / h ) QLH 1322,12 = = 1469,02( MJ / h ) = 408,06( Kw) η LH 0,9 Nhiệt trị thấp làm việc nhiên liệu: Tiểu luận lò Page Võ Thanh Triều MSSV:12158381 ( ) Qtlv = 339.C lv + 1030.H lv + 109 S lv − O lv − 25W lv = 339.83,4 + 1030.10 + 109.( 2,9 − 0,4 ) − 25.3 = 38770,1( KJ / kg ) B= Vậy 408,06 3600 = 37,89( Kg / h ) 38770,1 III: Tính nhiệt lượng truyền cho môi chất buồng lửa ống lò Ta có : Qbl = ϕ ( Qhích − I K ) Trong ϕ = 1− + Qhich = 408.06 Kw ⇒ Tính Ik + ϕ = 1− q5 100 với q5 = ( 0,5 ÷ 3,5)% chọn q5= 0,5% 0,5 = 0,995 100 I K = α I K0 = I K0 + α ( α − 1).I KK ( C P t ) RO2 + VN02 ( C P t ) N + V H 2O ( C P ) H 2O I K0 = VRO Trong ( ) + V RO = 0,01866 C lv + 0,375.S lv = 0,01866.( 83,4 + 0,375.2,9 ) = 1,577 ( ) = 0,0889.( 83,4 + 0,375.2,9 ) + = 0,2.10 − 0,0333.0,4 = 9,5 + VH02O = 0,112 H lv + 0,0124.W lv + 1,2.G p + 0,0161.Vkk0 = 0,112 10 + 0,0124.3 + 1,2.11,4 + 0,0161.9,5 = 14,9 Tiểu luận lò Page 3 ( m tc / kgnl ) ( m tc / kgnl ) 3 ( m tc / kgnl ) + V N02 = 0,79.Vkk0 + 0,008.N lv = 0,79.9,5 + 0,008.0 = 7,505 + Vkk0 = 0,0889 C lv + 0,375.S lv + 0,2.H lv − 0,0333.O lv ( m tc / kgnl ) Võ Thanh Triều MSSV:12158381 Gp: Lượng nước để phun dầu thành sương thường lấy theo kinh nghiệm khoảng (0,3÷0,35) ứng với kg nhiên liệu ,chọn 0,3 để tính tốn Chọn nhiệt độ tk = 900 0C tra bảng ta có ( C P t ) RO = 1972,35 KJ / kg ( C P t ) N = 1243,53 KJ / kg + + ( C P t ) H O = 1519,65 + KJ / kg ⇒ I K0 = VRO ( C P t ) RO2 + VN02 ( C P t ) N + V H 2O ( C P ) H 2O = 1,577.1972,35 + 7,505.1243,53 + 14,9.1519,65 = 35085,9 + ( KJ / kg ) I kk0 = Vkk ( C P t ) kk = 9,5.1259,57 = 11964 ,015 ( KJ / kg ) Chọn α = 1,2 ( với nhiên liệu dầu FO) I K = I K0 + α ( α − 1).I KK = 35085,9 + (1,2 − 1).11964 ,015 = 37478,7 ⇒ QBL = 0,995(408,06 − Tiểu luận lò ( KJ / kg ) 37,89.37478,7 ) = 0,995.( 408,06 − 394,5) = 13,492 3600 Page ( Kw) Võ Thanh Triều MSSV:12158381 IV: Kiểm tra hệ số truyền nhiệt buồng lửa đến môi chất 1: Hệ số làm yếu tia xạ 0,8 + 1,6.r H 2O K b= ( pb .s Ta có rH 2O = ).(1 − 0,38 tK ) 1000 V H 2O Trong + VK + V H02O = 0,112 H lv + 0,0124.W lv + 1,2.G P + 0,0161.α Vkk0 = 0,112 10 + 0,0124.3 + 1,2.11,4 + 0,0161.1,2.9,5 = 15,02 ( ( m tc / kgnl ) ) + VK = α V K0 = 1,2 V RO + V N02 + V H02O = 1,2.(1,577 + 7,505 + 15,02) = 28,92) ⇒ rH 2O = + V H 2O VK Pb = P.rb = (m tc / kgnl ) 15,02 = 0,518 28,92 rb = Với VRO2 + VH 2O VK = 1,577 + 15,02 = 0,574 28,92 Vậy Pb=1.0,574 = 0,574 bar S = 3,6 + ⇒ K b= ( Vbl 1,08 = 3,6 = 0,632 Fbl 6,15 0,8 + 1,6.0,518 900 ).(1 − 0,38 ) = 1,17 1000 0,574.0,632 2: Độ đen buông lửa\ +Độ đen môi trường buồng lửa a = − e − kps = − e −1,17.1.0, 632 = 0,52 Tiểu luận lò Page bar Võ Thanh Triều MSSV:12158381 +Độ đen hiệu dụng buồng lủa a ' = a.β = 0,52.0,75 = 0,39 Chọn β= 0,75( lửa sáng đốt dầu ) +Độ đen buông lửa Đối với bng lửa phun nên khơng có ghi R = 0; a BL Tiểu luận lò ρ =0 a' 0,39 = ' = = 0,39 ' a + (1 − a ).ϕ 0,39 + (1 − 0,39).1 Page Võ Thanh Triều MSSV:12158381 V: Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt đối lưu Ta có + Qbl = 394,5 Kw + Chọn α = 100 (W/m2.K) + ∆tmax = 900-180 = 720 0C + ∆tmin = 300-180 = 120 0C ⇒ ∆t = ∆t max − ∆t 720 − 120 = = 334,86 ∆t max 720 ln ln 120 ∆t F= Qbl 394,5 = = 11,78 α ∆t 100.334,86 C m2 Vậy 2Fmặtsàng = 2,23 m2 Folua = 9,48 = π d tr n.l ⇒ n = 9,48 = 24,5 3,14.0,044.2,8 Vậy chọn lò có 25 ống lửa Tiểu luận lò Page Võ Thanh Triều MSSV:12158381 VI: Kiểm tra sức bền 1: Tính bền thân lò(Dng = 1,5 m ; L = 2,8 m ; s = 12 mm , p = 10 bar ) Chiều dày thân lò xác định theo công thức: S= p.Dng 200.ϕ σ + p +1 Ta có tv = tb từ p = 10 bar tra bảng nước bão hòa theo áp su ất ta đ ược tv = 179,88 0C +Ứng suất ( kg / mm ) ∗ ⇒ σ = 13,66 +Ứng suất cho phép ⇒ σ = η σ ∗ = 1.13,66 = 13,66 ( kg / mm ) +η = + ϕ = 0,7 ⇒S = 10.1200 + = 8,8 (mm) 200.0,7.13,66 + 10 Kết luận chọn chiều dày thân lò s = 12 mm đảm bảo bền Tính bền ống lò (Dng = 0,7 m ; L = 2,8 m ; s = 12 mm , p = 10 bar ) Ta có Chiều dày ống lò xác định theo cơng thức S= p.Dtr 400.σ Tiểu luận lò  a.l.σ  + +  +2 p ( D + l ) tr   Page Võ Thanh Triều MSSV:12158381 Nhiệt độ tính tốn : tv = tb + 4.s + 30 = 179,88 + 12 + 30 = 257,88 0C Tra bảng nội suy ⇒ σ ∗ = 13,01 kg / mm + Ứng suất cho phép ( kg / mm ) ⇒ σ = η σ ∗ = 0,5.13,01 = 6,505 + a = 6,25 ( ống lò nằm ngang) Vậy chiều dày ống lò S= 10.684  6,25.2800.6,505  + +   + = 10,59 400.6,505  10.( 684 + 2800 )  mm Kết luận chọn chiều dày ống lò s =12 mm đảm bảo bền 3: Tính bền ống lửa((Dng = 0,052 m ; L = 2,8 m ; s = mm , p = 10 bar ) Ta có :Chiều dày ống lửa xác định theo công th ức S= p.Dtr 400.σ  a.l.σ  + +  +2 ( ) p D + l tr   Nhiệt độ tính tốn : tv = tb + 4.s + 60 = 179,88 + 4 + 60 = 255,88 0C Tra bảng nội suy ⇒ σ ∗ = 13,06 kg / mm + Ứng suất cho phép ⇒ σ = η σ ∗ = 0,5.13,06 = 6,53 Tiểu luận lò Page ( kg / mm ) Võ Thanh Triều MSSV:12158381 + a = 6,25 ( ống lửa nằm ngang) Vậy chiều dày ống lò S= 10.44  6,25.2800.6,53  1 + +  + = 2,42 400.6,53  10.( 44 + 2800)  Kết luận chọn chiều dày ống lò s =4 mm đảm bảo bền Tiểu luận lò Page 10 mm Võ Thanh Triều MSSV:12158381 4: Tính bền mặt sàn phương pháp hàn ( D = 1,2 m ; s = 55 mm ) + Nhiệt độ tính tốn Nhiệt độ tính tốn : tv = tb + 1,2.s + 10 = 179,88 + 1,2 55 + 10 = 255.88 0C Tra bảng nội suy ⇒ σ ∗ = 13,06 kg / mm + Ứng suất cho phép ⇒ σ = η σ ∗ = 0,6.13,06 = 7,84 ( kg / mm ) Chiều dày mặt sang lắp phương pháp hàn S = 0,41.Dtr p 10 = 0,41.1136 = 52,6 100.σ 100.7,84 (mm) Kết luận chọn chiều dày mặt sàn s = 55 mm đảm bảo bền Tiểu luận lò Page 11 ... ngang) Vậy chi u dày ống lò S= 10. 684  6,25.2800.6,505  + +   + = 10, 59 400.6,505  10. ( 684 + 2800 )  mm Kết luận chọn chi u dày ống lò s =12 mm đảm bảo bền 3: Tính bền ống lửa( (Dng = 0,052... bền 1: Tính bền thân lò( Dng = 1,5 m ; L = 2,8 m ; s = 12 mm , p = 10 bar ) Chi u dày thân lò xác định theo công thức: S= p.Dng 200.ϕ σ + p +1 Ta có tv = tb từ p = 10 bar tra bảng nước bão hòa theo... III: Tính nhiệt lượng truyền cho mơi chất buồng lửa ống lò Ta có : Qbl = ϕ ( Qhích − I K ) Trong ϕ = 1− + Qhich = 408.06 Kw ⇒ Tính Ik + ϕ = 1− q5 100 với q5 = ( 0,5 ÷ 3,5)% chọn q5= 0,5% 0,5 =