Đang tải... (xem toàn văn)
Tận dụng nhiệt của khói thải để gia nhiệt cho nước gần đến nhiệt độ sôi, đôi khi có thể cho bốc hơi mấy phần trăm, như vậy giảm được tổn thất do khói thải co dãn đột ngột, tạo ra ứng suất nhiệt Ngoài ra còn giảm được kim loại quý chế tạo bề mặt sinh hơi vì bộ hâm nước đặt ở vùng nhiệt độ thấp, không cần kim loại tốt có khi có thể chế tạo bằng gang.
TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Đề tài: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CHO LỊ HƠI CƠNG NGHIỆP Nhóm • • • ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Cell: 01229159061 – NamcaoBk – CK05BNH www.chuyenhochanh.tk TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC GIỚI THIỆU TÍNH TỐN - THIẾT KẾ KẾT LUẬN TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC KHÁI NIỆM PHƯƠNG PHÁP NỐI MỤC ĐÍCH GIỚI THIỆU CẤU TẠO PHÂN LOẠI TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Khái niệm Bộ hâm nước bề mặt truyền nhiệt đặt phía sau lò để tận dụng nhiệt thải khói sau khỏi nhiệt, có tác dụng nâng cao hiệu suất cho lò Chính lí mà hâm nước có tên tiết kiệm nhiên liệu Ở đầu vào hâm nước nhiệt độ kim loại có trị số nhỏ so với bề mặt truyền nhiệt chịu áp suất lò TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC MỤC ĐÍCH Tận dụng nhiệt khói thải để gia nhiệt cho nước gần đến nhiệt độ sơi, đơi cho bốc phần trăm, giảm tổn thất khói thải co dãn đột ngột, tạo ứng suất nhiệt Ngồi giảm kim loại quý chế tạo bề mặt sinh hâm nước đặt vùng nhiệt độ thấp, không cần kim loại tốt có chế tạo gang TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC PHÂN LOẠI Kim loại chế tạo Gang Mức độ gia nhiệt Thép Sơi Khơng Sơi TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Gang Thép Φ Φ 76 28 120 ;32 ; 38 Chịu mòn tốt Dễ mòn Có cánhcánh Khơng So So le le hoạc hoạc song song song song TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤU TẠO Về mặt cấu tạo hâm nước chia làm ba loại sau: Ống thép đơn Ống thép có cánh Bằng gang Ở loại thép có cánh, cánh nằm dọc theo bên ống cách hàn chế tạo liền khối cánh có dạng hình đĩa lắp khít với ống việc đặt thêm cánh để tăng thêm bề mặt truyền nhiệt cho ống, khơng sử dụng loại ống thép có cánh chế tạo phức tạp TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Bộ hâm nước ống thép trơn Bộ hâm nước ống thép trơn sử dụng chủ yếu cho lò đại Nó gồm ống thép co đừong kính ngồi 28, 32, 38mm ống xoắn chế tạo dạng đoạn ống uốn đem hàn với mặt phẳng để dễ dàng chế tạo, ống xoắn hâm nước giữ cách treo hay đỡ Về nguyên tắt cấu tạo, cấu treo hay đỡ ống xoắn hâm nước khác với cấu giữ ống xoăn q nhiệt nằm ngang TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC q4 Q2 =cân( Ibằng I kkl )( ) − nhiệt Phương trình 100 Qknr = Qknv ϕ B ( I1 − I ) = D(i − inc ) D ⇒ I = I1 − (i − inc ) ϕB 10000 = 52.80, 33 − (461, − 126,1) 3600.0, 99.0, 278 = 1896,17 Kj / kg 10 − 95 ϕ= 100 100 − 10 ⇒ Q2 = (1896,17 − 370, 5).( ) = 1373,1Kj / kg 100 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • • Phần trăm tổn thất khói thải: Q2 q2 = 100% = 6, 01% Hiệu suất Qdvlò: q2 = q1 = 100 − (q2 + q3 + q4 + q5 + q2 ) = 100 − (6, 01 + + 10 + 1) = 81,99% TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • • Phần trăm tổn thất khói thải: Q2 q2 = 100% = 6, 01% Hiệu suất Qdvlò: q2 = q1 = 100 − (q2 + q3 + q4 + q5 + q2 ) = 100 − (6, 01 + + 10 + 1) = 81,99% TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Tính tốn truyền nhiệt phía nước Nhiệt độ trung bình nước Tra bảng thơng + nước: t '2 +sốt ''vật 110 lý 30 t2 = = 2 = 700 ϕ = 997,8 Kg / m3 λ f = 66,8.10−2 w / mK c p2 = 4,187 v2 = 0, 415.10 −6 m / s Prf = 2, 55 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Nhiệt lượng truyền cho nước: Q = G2 c p2 (t ''2 − t '2 ) • • 10000 =số 4,187.(110 − 30) = 930, 44 Kw Trị nước 3600 Chọn tốc độ nước Re f w2 = 0, 6m / s w2 d 0,6.0,026 4 Re f2 = = = 3,76.10 > 10 −6 v f2 0,415.10 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Vì α >> α1 coi ( Pr f Prw )0,25 = Nu2 = 0, 021.Re f2 0,8 Pr f2 0,43 = 0, 021.(3, 76.104 ).2,550,43 = 143, 61 Nu2 λ2 143,61.66,8.10 ⇒α = = = 3690w / m k d2 0,026 −2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Về phía khói Ta có v = 7,862m / kg Chọn sơ k ϕk = 0, 617 kg / m c p2 = 1,128kj / kgk Ta có Vk 7,862 Gk = = = kj / s c pk 1,122 Qk = Qn = 930, 44kw TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC ⇒ Qk = Gk c pk (t '1 − t1 ) = Vk (t '1 − t ''1 ) • Qk 930, 44 ⇒ t '' = t ' − = 350 − = 118 C 1 Nhiệt đọ trung bình Vk khói 7,862 t '1 + t ''1 350 + 118 t1 = = 234 C 2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Tra bảng thơng số vật lý khói ϕ1 = 0, 914 Kg / m λ f = 3, 29.10 w / mK −2 c p1 = 1, 073 v f1 = 23, 57.10 −6 m / s Prf = 0, 69 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Trị số khói Re f w1.d1 10.0,032 4 Re f1 = = = 1,36.10 > 10 −6 Chùm ống bố trí v so le nên 23,57.10 f1 Nu2 = 0, 4.Re f1 0,6 Pr f1 0,36 = 0, 4.(1,36.104 ).0, 690,36 = 105,32 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Do bị bám bẩn bề mặt phía khói số ảnh hưởng khác, kỹ thuật người ta thường chọn: α1 = 0,8α1 ' = 0,8.109 = 87 w / m2 k 1 k= = = 84w / m2 k 1/ α1 + δ / λ + 1/ α 1/ 87 + 0,003 / 22 + 1/ 3690 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Độ chênh nhiệt độ trung bình t '1 = 3500 C t ''1 = 1180 C t ''2 = 3500 C t '2 = 300 C TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC 1 ∆t = (∆tmax + ∆tmin ) = (320 + 8) = 1640 C 2 • Diện tích truyền nhiệt thiết bị Q 930, 44.10 F = = = 67,54 m Số ống hâm k ∆t 84.164 4.G2 4.10000 n= = 2 ϕ π d1 w 3600 977,8.π 0, 026 0,6.3600 ống ≈9 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Chiều dài phần tử tính: F 67,54 L= = = 82,37 m π dtb n π 0, 029.9 TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC KẾT LUẬN • Việc tận dụng nhiệt khói thải lò công nghiệp để nâng cao hiệu suất sử dụng lượng vấn đề quan tâm nhằm giải hai vấn đề nhu cầu sử dụng lượng ngày tăng tình hình nguồn lượng thiên nhiên ngày cạn kiệt nhanh chóng • Từ vấn đề trình bày phân tích phương án tận dụng nhiệt khói thải khẳng đònh phương án tận dụng nhiệt khói thải để nâng cao nhiệt độ hâm nước cấp mang lại hiệu kinh tế cao ...TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC GIỚI THIỆU TÍNH TỐN - THIẾT KẾ KẾT LUẬN TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC KHÁI NIỆM PHƯƠNG PHÁP NỐI MỤC ĐÍCH GIỚI THIỆU CẤU TẠO PHÂN LOẠI TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC... nhiệt Bộ hâm nước Ngắt khỏi hệ thống lò Bao hơi` Khơng ngắt khỏi hệ thống lò TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Ngắt khỏi hệ thống lò TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC Khơng ngắt khỏi hệ thống lò TÍNH... cần lam tháo nắp sau hàn lại Đậy lỗ nắp kín hàn TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • Bộ hâm nước gang TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC • • • Bộ hâm nước gang gồm ống gang đúc Đường kính khoảng từ 76÷