Thiết kế hệ lò dầu tải nhiệt công suất 1.8 tr kcalh cho nhà máy tinh bột sắn Mang Yang

nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn nhà máy tinh bột sắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT - ĐIỆN LẠNH

o0o

-THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ LÒ DẦU TẢI NHIỆT

CÔNG SUẤT 1,8TR KCAL/H CHO NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN MANG YANG

GVHD : TS NGUYỄN THÀNH VĂN SVTH : PHẠM MINH TUẤN

LỚP : 06N2

ĐÀ NẴNG, tháng 5/2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THIẾT KẾ HỆ LÒ DẦU TẢI NHIỆT CÔNG SUẤT 1,8 TR KCAL/H

CHO NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN MANG YANG

2 Các số liệu ban đầu:

Năng suất nhiệt 1,8 tr kcal, nhiên liệu là than có đốt kèm khí Biogas

3 Nội dung thuyết minh:

 Chương 1: Giới thiệu nhà máy tinh bột sắn MangYang và chọn lò cấp nhiệ t cho nhà máy

 Chương 2: Xác định cấu trúc và cân bằng nhiệt hệ lò dầu tải nhiệt

 Chương 3: Tính khí động hệ lò dầu tải nhiệt

 Chương 4: Sự hình thành NOx,SOxtrong khói khi cháy và các giải pháp kỹ thuật

4 Các bản vẽ và đồ thị:

 Mặt bằng bố trí hệ lò dầu tải nhiệt

 Sơ đồ cấu tạo của hệ lò dầu tải nhiệt

 Sơ đồ mạch điện

 Sơ đồ nguyên lý hệ lò dầu tải nhiệt

 Cấu tạo buồng đốt

 Cấu tạo xiclon

5 Giáo viên hướng dẫn : TS NGUYỄN THÀNH VĂN

6 Giáo viên duyệt :

7 Ngày giao nhiệm vụ : 18/02/2011

8 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/05/2011

Thông qua bộ môn

Ngày Tháng Năm 2011

TRƯỞNG KHOA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

LỜI CẢM ƠN

Trải qua một thời gian dài học tập và nghiên cứu tại trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học

Đà Nẵng, em đã được các thầy cô tận tình giảng dạy để em có được những hành trang như ngàyhôm nay, em cảm ơn tất cả các thầy cô trong trường, đặc biệt là các thầy cô trong khoa Công nghệnhiệt - điện lạnh đã tận tâm giảng dạy Những kiến thức mà em có được hôm nay là nhờ vào cônglao dạy bảo của các thầy cô Để đáp lại sự dạy bảo chân tình đó, em sẽ cố gắng nhiều hơn nữatrong học tập cũng như trong công việc, trong nghiên cứu về sau

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS.Nguyễn Thành Văn đã tận tình hướng dẫn em trong thờigian tìm hiểu và thực hiện đề tài Đồ Án Tốt Nghiệp này Sự hướng dẫn, góp ý tận tình của thầy đã

là nguồn động viên to lớn giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đồ án Và em cũng cảm ơnquý thầy cô trong khoa Công Nghệ Nhiệt - Điện Lạnh đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình họctập và thực hiện đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn cha mẹ rất nhiều là những đã cố gắng bươn g chải trong cuộcsống để nuôi em ăn học nên người như ngày hôm nay Những công ơn to lớn đó không có gì sánhbằng được, em xin hứa sẽ không làm thất vọng những người đã đặt niềm tin vào em

Một lần nữa xin nhận nơi đây lòng biết ơn sâu sắc

Đà nẵng, ngày 30 tháng 5 năm 2011

Phạm Minh Tuấn

MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN MANGYANG VÀ CHỌN LÒ CẤP NHIỆT CHO NHÀ MÁY.

1.1 Ý nghĩa và mục đích của lò dầu tải nhiệt

1.2 Các loại lò dầu tải nhiệt

1.3 Các loại dầu tải nhiệt

1.4 Giới thiệu nhà máy chế biến tinh bột sắn MangYang

1.5 Chọn nhiên liệu đốt cho lò

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ CÂN BẰNG NHIỆT HỆ LÒ DẦU TẢI NHIỆT

2.1 Kết cấu lò dầu tải nhệt

2.2 Tính công suất nhiệt của lò

2.2.1 Khi đốt nhiên liệu than

2.2.1.1 Tính lượng không khí cấp vào lò và thể tích sản phẩm cháy

a Thể tích không khí lý thuyết:

b Lượng không khí thực tế:

c Thể tích sản phẩm cháy:

d Thể tích sản phẩm cháy khi tính đến hệ số không khí thừa:

2.2.1.2 Tính Entanpy của sản phẩm cháy:

a Entanpy của không khí lý thuyết:

b Entanpy của khói lý thuyết:

c Entanpy thực tế của sản phẩm cháy:

2.2.1.3 Xác định tổn thất nhiệt của lò và tính hiệu suất lò

a Xác định tổn thất nhiệt của lò:

b Xác định hiệu suất của lò : 

2.2.2 Khi đốt nhiên liệu khí Biogas

2.2.2.1 Tính nhiệt trị của khí Biogas:

2.2.2.2 Tính chọn vòi phun khí Biogas:

2.3 Tính toán nhiệt của lò

2.3.1 Xác định thể tích lò :

Thể tích buồng lửa:

2.3.2 Diện tích bề mặt ghi :

2.3.3 Đặc tính cấu tạo của ghi :

2.3.4 Xác định cấu tạo lò:

2.3.5 Tính nhiệt trong buồng lửa (Pass 1):

a Nhiệt lượng hữu ích buồng lửa:

b Nhiệt độ cháy lý thuyết của than đá:

c Tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm cháy:

d Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ của khói: S

e Độ đen của buồng lửa(hệ số bức xạ buồng lửa) :

f Hệ số bảo ôn của lò : 

g Hệ số bức xạ không đồng đều theo chiều dài ngọn lửa : M

h Tính diện tích trao đổi nhiệt bức xạ buồng lửa : Hbx

i Xác định nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa :

j Lượng nhiệt bức xạ của buồng lửa : Qbx

2.3.6 Tính toán cho pass 2

a Cấu tạo của PASS 2:

b Tính diện tích trao đổi nhiệt trong pass 2:

c Tiết diện khói đi: F kd

d Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ:

2.3.7 Tính nhiệt cho pass2:

2.3.8 Tính toán cho pass 3

a Cấu tạo pass 3:

b Diện tích trao đổi nhiệt:

c Tiết diện khói đi: F kd

d Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ:

2.3.9 Tính nhiệt cho pass 3

CHƯƠNG 3: TÍNH KHÍ ĐỘNG LÒ DẦU TẢI NHIỆT

Mục đích:

3.1 Tính trở lực hệ thống cấp gió và chọn thiết bị cấp gió

3.1.1 Tính trở lực hệ thống cấp gió

3.1.2 Chọn thiết bị đưa gió:

3.2 Tính trở lực đường khói và chọn quạt khói

3.2.1 Tính trở lực đường khói

a Trở lực ma sát

b Tính tổn thất cục bộ

3.2.2 Chọn thiết bị thải khói.

+ Tính lực tự hút của ống khói

3.2.3 Xác định đường kính tại miệng ra của ống khói

3.3.Tính chọn bơm dầu tuần hoàn

a Tính tổn thất ma sát

b Tính tổn thất cục bộ

3.4 Tính toán thiết kế thiết bị lọc bụi

3.4.1 Phân loại thiết bị lọc bụi

a Buồng lắng bụi

b Bộ lọc bụi kiểu xyclon

c Bộ lọc bụi kiểu quán tính

d Bộ lọc bụi kiểu túi vải

e Bộ lọc bụi kiểu lưới

f Bộ lọc bụi kiểu tĩnh điện

3.4.2 Lựa chon thiết bị lọc bụi

3.4.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động xyclon khô

a Cấu tạo

b Nguyên lý hoạt động

3.4.4 Tính toán thiết kế xyclon

CHƯƠNG 4 : SỰ HÌNH THÀNH NO X VÀ SO X TRONG KHÓI KHI CHÁY VÀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT.

4.1 Sự hình thành NOXtrong khói khi cháy và giả pháp kỹ thuật

4.2.1.1 Cơ chế hình thành NOXtheo nguyên lý phân hủy nhiệt:

4.2.1.2 Cơ chế hình thành NOXdo thành phần nhiên liệu:

4.2.1.3 Cơ chế hình thành NOXtheo nguyên lý phản ứng tức thời:

4.3.2 Cơ chế phân hủy N2O:

4.4 Phương pháp giảm N2O phát thải trong buồng lửa:

4.5 Vấn đề hình thành SO2trong quá trình cháy và giải pháp kỹ thuật:

4.6 Phương pháp cháy ít khí phát thải SO2trong lò dầu tải nhiệt.

4.7 Xử lý khí SO2bằng vôi và ĐOLOMIT trộn vào than:

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU NHÀ MÁY TINH BỘT SẮN MANGYANG VÀ CHỌN LÒ CẤP NHIỆT CHO NHÀ MÁY.

1.1 Ý nghĩa và mục đích của lò dầu tải nhiệt.

Nước ta là một nước đang phát triển, công nghiệp và năng lượng là hai ngành được quan tâmhàng đầu và đang trong thời kỳ phát triển với tốc độ rất cao cùng với sự phát triển đó thì nhu cầu

sử dụng nhiệt trong quá trình sản suất cũn g phát triển theo, do đó công nghệ chế tạo lò hơi, lò dầutải nhiệt cũng đòi hỏi được quan tâm đúng mức để đáp ứng tương xứng với tốc độ phát triển kinh

tế đất nước

Để có thể cung cấp đủ lượng nhiệt yêu cầu của các nhà máy chúng ta có nhiều phương án lựachọn như chọn lò hơi công nghiệp hay chọn lò dầu tải nhiệt.Tuy nhiên ta đã biết tại các nhà máynhư nhà máy chế biến tinh bột sắn do đặc tính của tinh bột sắn khi muốn sấy khô là cần phải đápứng lượng hơi sấy phải có nhiệt độ cao tầm 2500C Điều này thì các lò hơi công nghiệp khó có thểđạt được ngay cả trong trường hợp đạt được nhiệt độ trên thì các lò hơi công nghiệp này lại có ápsuất làm việc lớn sẽ gây nguy hiểm cho con người Với lò dầu tải nhiệt thì vấn đề này lại hoàntoàn ngược lại dầu truyền nhiêt không những có khả năng chịu được nhiệt độ cao lên tới 300 —

4000C nên khi gia nhiệt đến 2500C không hề gây các biến đổi về chất lượng dầu mà áp suất làmviệc của các lò tải dầu truyền nhiệt lại rất bé so với lò hơi công nghiệp có cùng năng suất nên rất

an toàn khi vận hành.Ngoài ra lò dầu tải nhiệt có hiệu suất cao, giá thành lắp đặt tối thiểu dễ sửdụng và bảo trì Tuổi thọ cao do không có sự ăn mòn trong ống

Hiện nay lò dầu tải nhiệt còn được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy sản xuất kí nh , tinhbột, dệt nhuộm trong lĩnh vực sưởi nóng, sấy khô, sản xuất hơi nước Được sử dụng thay cho điệntrong những ứng dụng như làm nóng khuôn ép, và dùng cho những sản phẩm cần được đun nóngkhi sử dụng, ví dụ như nhựa đường, sấy ở nhiệt độ cao.v.v

1.2 Các loại lò dầu tải nhiệt.

Lò dầu tải nhiệt có nhiều loại khác nhau nhưng phân làm hai kiểu chính là kiểu đứng và kiểunằm Tùy theo điều kiện mặt bằng thi công và yêu cầu công nghệ, nhiên liệu đốt của từng nhàmáy mà ta chọn kiểu dáng thiết kế cho phù hợp Ở đây với điều kiện mặt bằng nhà máy tinh bộtsắn MangYang có nhà xương cao rộng rãi, công suất nhiệt yêu cầu vừa phải 1,8Trkcal/h nên tachọn kiểu lò đứng để tiết kiệm nhiên liệu, hiệu suất cao, tránh được đọng xỉ trong lò, sản lượng

hơi ổn định và giá thành thấp tuổi thọ cao, quy trình lắp đặt vận hành đơn giản dễ dàng vệ sinh vàbảo trì lò sau này.

1.3 Các loại dầu tải nhiệt.

Dầu tải nhiệt có rất nhiều loại như Castrol -PEREECTO HT, Mobiltherm 605 , Heat TransferS2 v.v Ở đây ta chọn loại dầu Heat Transfer S2 thực chất nó là dầu Shell Thermia B là loại dầuđược tinh chế có khả năng chống sự phân hủy nhiệt cao, bay hơi thấp và có đặc tính nhiệt nhớttốt đảm bảo hiệu suất truyền nhiệt cao và tuổi thọ dài lâu

Shell Heat Transfer S2 được pha trộn cẩn thận từ loại dầu gốc khoáng tinh tế chất lượng cao

có tính năng ưu việt trong các hệ thống truyền nhiệt kín gián tiếp có nhiệt độ khối dầu lên đến

320oC

Những ứng dụng chính :

- Những hệ thống truyền nhiệt tuần hoàn kín

- Cho các ứng dụng công nghệ như công nghệ gia công, các nhà máy hóa chất, sản xuất trongngành dệt và các thiết bị gia đình như bộ tản nhiệt bằng dầu

- Shell Heat Transfer S2 có thể được sử dụng trong các thiết bị truyền nhiệt liên tục ở nhiệt độ caotrong điều kiện làm việc giới hạn như sau :

+ Nhiệt độ màng dầu lớn nhất - 340 độ C

+ Nhiệt độ khối dầu lớn nhất -320 độ C

Tiêu chuẫn kỹ thuật :

Được phân cấp theo ISO 6743 - 12 họ Q

Đạt tiêu chu ẩn DIN 51522 yêu cầu

Tính chất vật lý điển hình

Shell Thermia B Ưu điểm kỹ thuật:

- Tính ổn định nhiệt và chống ôxy hóa cao

Dầu ít bị phân hủy và oxy hóa nên cho phépkéo dài được thời gian thay dầu

- Độ nhớt thấp hệ số truyền nhiệt cao

- Áp suất hơi thấp

- Không độc hại không ăn mòn

- Tuổi thọ của dầu caoNếu hệ thống được thiết kế tôt và không chịutải trọng bất thường thì có thể kéo dài đượcnhiều năm

Sức khỏe và an toàn:

Shell Thermia B không gây nguy hạinào đáng kể cho sức khỏe và an toànkhi sử dụng đúng quy định,tiêu chuẩn

vệ sinh công nghiệp và cá nhân đượctuân thủ

Tỉ trọng ở 15°C,

Điểm chớp cháy kín °C

220 Điểm bùng cháy °C

Độ trung hòa mg KOH/g 0,05

Ăn mòn đồng 3h/100oC Class 1

1.4 Giới thiệu nhà máy chế biến tinh bột sắn MangYang.

Đã từ lâu, nhiều nơi trên thế giới luôn xem cây mì là cây lương thực, thực phẩm chính.Đặc biệt, ở một số nước châu Phi, cây mì là giải pháp hàng đầu để ch ống suy dinh dưỡng Tổchức Nông lương Thế giới (FAO) xếp cây mì đứng thứ tư trong các cây lương thực ở các nướcđang phát triển sau lúa gạo, bắp và lúa mì

Công ty cổ phần Thịnh Phát khởi nghiệp từ năm 1997 từ một phân xưởng nhỏ chuyên thumua sắt phế liệu, vật liệu xây dựng , phân bón và các mặt hàng nông thổ sản tại tỉnh Kon Tum do

Bà Nguyễn Thị Tuyết Nghĩa trực tiếp điều hành Đến nay, Thịnh Phát Kon Tum đã đạt được bướctiến mạnh mẽ và trở thành tập đoàn tư nhân hoạt động trong nhiều lĩnh vực khác nhau Các sảnphẩm như Bắp hạt khô, sắn lát khô, tinh bột sắn, hạt ươi, đã có mặt hầu hết khắp các thị trườngTrung Quốc, singapor, Hàn Quốc, indonesia, Đài Loan bên cạnh đó Công ty còn thiết lập cácchi nhánh và văn phòng đại diện được đặt tại nhiều địa b àn trên lãnh thổ Việt Nam nhằm tạo điều

kiện cho khách hàng có thể tiếp cận, giao dịch với tập đoàn một cách thuận tiện và nhanh chóngnhất.

Ở Việt Nam tinh bột sắn được sản xuất theo công nghệ chủ yếu sau:

Hinh 1.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất tinh bột sắn ở Việt NamHầu hết các công nghệ sản xuất tinh bột sắn trên thế giới và Việt Nam được sử dụng đềuthải nước thải từ hai công đoạn rửa củ và ly tâm, trích ly, loại nước Trung bình lượng nước sửdụng khoảng 4m3/1 tấn nguyên liệu và 4 tấn nguyên liệu cho một tấn sản phẩm Đặc trưng nướcthải loại này là có hàm lượng chất hữu cơ cao, có khả năng gây ô nhiễm môi trường trên diện

Củ sắn tươi

Lột vỏ, cắt khúc, rửarửa

rộng Theo số liệu phân tích và đánh giá các nhà máy nồng độ 2 chỉ tiêu đặc trưn g của nước thảiloại này vào khoảng BOD từ 6 – 9 mg/l., COD từ 8 – 13 mg/l Đây là nguồn ô nhiễm nước rấtnghiêm trọng.

Nhà máy chế biến tinh bột sắn Mang Yang thuộc tổng công ty cổ phần Thịnh Phát đặt tạihuyện Mang Yang tỉnh Gia Lai được xây dựng 24/03/2 003 chuyên chế biếntinh bột sắn xuất

để cung cấp cho quá trình sấy tinh bột là 20Tr Kcal/ngày hay 1.8 TrKcal/h.

1.5 Chọn nhiên liệu đốt cho lò.

Việc đầu tư xây dựng nhà máy chế biến tinh bột sắn bên cạnh những lợi ích kinh tế, xã hội

mà dự án đem lại nảy sinh những vấn đề về môi trường, trong đó việc ô nhiễm nước thải tinh bột

mì đang là vấn đề bức xúc cần được giải quyết tại đây, nước thải tinh bột mì đang g ây hại đến trựctiếp môi trường sống, ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân sông xung quanh.Nước thải có mùihôi , chua khi thải ra trực tiếp ngoài môi trường rất nguy hiểm.Nước thải chưa được xử lý thảitrực tiếp ra đồng ruộng làm giảm năng xuất cây trồng, gây chết sinh vật và ảnh hưởng trực tiếpđến việc nuôi trồng thủy sản

Trước thực trạng trên , yêu cầu thực tiễn đặt ra là cần phải khảo sát đánh giá mức độ ô nhiễm

từ đó tiến hành thiết kế một hệ thống xử lý nước thải để giảm thiểu ô nhiễm do nước thải ngànhtinh bột sắn gây ra

Có nhiều công nghệ xử lý nước thải nhưng ở đây ta dùng công nghệ phân hủy dung hồ kỵ khí

để thu được khí Biogas vừa mang lại hiệu quả xử lý nước thải vừa mang lại tính kinh tế cao Khíbiogas thu được sẽ được xử dụng để đốt trong lò dầu tải nhiệt cho môi chất dùng làm tác nhân sấy

để sấy sản phẩm của tinh bột sắn tiết kiệm chi phí vận hành

Đặc tính khí sinh học biogas:

Khí biogas có trọng lượng riêng khoảng 0,9 – 0,94 Kg/ m3 trọng lượng riêng này thay đổi do tỉ lệCH4 so với các khí khác trong hỗn hợp lượng H2S chiếm 1 lượng ít, có mùi hôi, tạo thành acidH2SO4 khi tác dụng với nước gây độc cho người và làm hư dụng cụ đun nấu Mùi hôi của chấtnày giúp xác định nơi hư hỏng của hệ thống công nghệ hầm bêtông để sữa chữa Khí biogas cótính dễ cháy nếu được hòa lẫn nó với tỉ lệ từ 6 đến 25% trong không khí Nếu hỗn hợp khí màCH4 chỉ chiếm 60% thì 1 m3 cần 8 m3 không khí Trong thực tế, khí biogas cháy tốt trong khôngkhí khi được hòa lẫn ở tỉ lệ là 1/9 – 1/10

-Tuy nhiên lượng khí Biogas không phải lúc nào cũng ổn định,sẽ có nhiều lúc không đủ khí

để đốt hoặc chất lượng khí không đảm bảo yêu cầu về lượng nhiệt.Thế nên ta cũng cần phải chọnmột loại nhiên liệu nào đó để đề phòng trường hợp thiếu nhiên liệu khí Nhiên liệu đốt có thể lànhiên liệu rắn như than ,gỗ, bã mía, vỏ điều có thể là nhiên liệu lỏng như dầu nặng (FO), dầuDIEZEN(DO), hoặc nhiên liệu khí Ở đây ta chọn nhiên liệu là than Antraxit do than antraxit cónhiệt trị cao, dễ cháy, nguồn nguyên liệu sẵn có, ổn định, và giá thành rẻ nên tiết kiệm được chiphí sản xuất hiệu quả kinh tế cao

SO SÁNH ĐẶC TÍNH CỦA CÁC LOẠI NHIÊN LIỆU

11,86kWh/kg

Dầu FO:

11,40kWh/kg

Than antraxit:07,00kWh/kg

kg/triệu.kcal

123kg/triệu.kcal

224kg/triệu.kcal

4 Giá tại thời điểm hiện nay 15000 VND/kg 13000 VND/kg 5000 VND/kg

5 Chi phí nhiên liệu tại thời điểm

hiện nay

1710000VND/triệu.kcal

1599000VND/triệu.kcal

1120000VND/triệu.kcal

Đặc tính của nhiên liệu than antraxit

Than antraxit là loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là sửdụng cho Nồi hơi,nồi dầu tải nhiệt Than hay các loại nhiên liệu rắn khác có những đặc tính cầnthiết để có thể phân biệt thành các loại than tốt, than xấu, than dễ cháy, khó cháy, có nhiệt lượngcao, nhiệt lượng thấp v.v Để có thể hiểu được đặc điểm của than ta có các đặc tính s au

Thành phần hoá học của than.

Trong than, các nguyên tố cấu thành bao gồm các thành phần sau:

Cacbon Cacbon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu rắn , nhiệt lượng phát ra khi cháy

của 1 kg cacbon gọi là nhiệt trị của cacbon, khoảng 34.150 kj/kg Vì vậy lượng cacbon trongnhiên liệu càng nhiều thì nhiệt trị của nhiên liệu càng cao Tuổi hình thành nhiên liệu càng già thìthành phần cacbon càng cao, song khi ấy độ liên kết của than càng lớn nên than càng khó cháy

Hyđrô Hydro là thành phần cháy quan trọng của nhiên liệu rắn, khi cháy toả ra nhiệt lượng

144.500 kj/kg Nhưng lượng hyđrô có trong thiên nhiên rất ít Trong nhiên liệu lỏng hyđrô cónhiều hơn trong nhiên liệu rắn

Lưu huỳnh Lưu huỳnh là thành phần cháy trong nhiên liệu Trong than lưu huỳnh tồn tại dưới

ba dạng: liên kết hữu cơ Shc, khoáng chất Sk, liên kết sunfat Ss.Lưu huỳnh hữu cơ và khoáng chất

có thể tham gia quá trình cháy gọi là lưu huỳnh cháy Sc Còn lưu huỳnh sunfat thường nằm dướidạng CaSO4, MgSO4, FeSO4 , những liên kết này không tham gia quá trình cháy mà chuyểnthành tro của nhiên liệu

Vì vậy: S = Shc+ Sk+ Ss, %

= Sc+ Ss, %

Lưu huỳnh nằm trong nhiên liệu rắn ít hơn trong nhiên liệu lỏng

Nhiệt trị của lưu huỳnh bằng khoảng 1/3 nhiệt trị của cacbon Khi cháy lưu huỳnh sẽ tạo ra khí

SO2hoặc SO3 Lúc gặp hơi nước SO3dễ hoà tan tạo ra axit H2SO4gây ăn mòn kim loại Khí SO2

thải ra ngoài là khí độc nguy hiểm vì vậy lưu huỳnh là nguyên tố có hại của nhiên liệu

Oxy và Nitơ Oxy và Nitơ là những chất trơ trong nhiên liệu rắn và lỏng Sự có mặt của oxyvà

nitơ làm giảm thành phần cháy của nhiên liệu làm cho nhiệt trị của nhiên liệu giảm xuống Nhiênliệu càng non thì oxy càng nhiều Khi đốt nhiên liệu, nitơ không tham gia quá trình cháy chuyểnthành dạng tự do ở trong khói

Tro, xỉ (A): Là thành phần còn lại sau khi nhiên liệu được cháy kiệt.

Độ ẩm (M): Là thành phần nước có trong nhiên liệu thường được bốc hơi vào giai đoạn đầu của

quá trình cháy Như vậy, về thành phần hoá học của nhiên liệu thì ta có các thành phần sau: C, H,

O, N, S, A, M và có thể được thể hiện bằng thành phần phần trăm

C+ H + O + N + S + A + M = 100%

Thành phần công nghệ của than.

Ngoài thành phần hoá học, người ta còn đánh giá đặc tính của than dựa trên thành phần côngnghệ Các thành phần công nghệ sử dụng để đánh giá than bao gồm độ ẩm, hàm lượng cốc, hàmlượng chất bốc, hàm lượng tro, nhiệt trị nhiên liệu

Độ ẩm trong than “M”

Độ ẩm của than là hàm lượng nước chứa trong than Độ ẩm toàn phần của than được xác địnhbằng cách sấy nhiên liệu trong tủ sấy ở nhiệt độ 1050C cho đến khi trọng lượng nhiên liệu khôngthay đổi Phần trọng lượng mất đi gọi là độ ẩm nhiên liệu Thực ra ở nhiệt độ 1050C chưa đủ đểthải hoàn toàn độ ẩm ra khỏi nhiên liệu vì một số loại độ ẩm trong như ẩm tinh thể, thường phải ởnhiệt độ 500- 8000C mới thóat ra ngoài được

Độ tro trong than “A”

Các vật chất ở dạng khoáng chất trong than khi cháy biến thành tro, Sự có mặt của chúng làmgiảm thành phần cháy nghĩa là làm gi ảm nhiệt trị của than Tỷ lệ tro trong than ảnh hưởng rất lớnđến tính chất cháy của than như: giảm nhiệt trị của than,gây nên mài mòn bề mặt ống hấp thụnhiệt,bám bẩn làm giảm hệ số truyền nhiệt qua vách ống, Ngoài ra một đặc tính quan trọng nữacủa tro ảnh hưởng lớn đến quá trình làm việc của thiết bị cháy là độ nóng chảy của tro

Độ tro của nhiên liệu được xác định bằng cách đem mẫu nhiên liệu đốt đến 800- 8500C đối vớinhiên liệu rắn, 5000C đối với nhiên liệu lỏng cho đến khi trọng lượng còn lại không thay đổi

Phần trọng lượng không thay đổi đó tính bằng phần trăm gọi là độ tro của nhiên liệu Độ tro củamadut vào khoảng 0,2- 0,3%, của gỗ vào khoảng 0,5 – 1%, của than antraxitcó thể lên tới 15 –30% hoặc cao hơn nữa.

Một trong những đặc tính quan trọng làm ảnh hưởng đến điều kiện làm việc trong lò hơi là độnóng chảy của tro

Chất Bốc của than (V )

Khi đem đốt nóng nhiên liệu trong điều kiện môi trường không có Ôxy thì mối liên kết các phân

tử hữu cơ bị phân huỷ Quá trình đó gọi là quá trình phân huỷ nhiệt Sản phẩm của phân huỷ nhiệt

là những chất khí được gọi là "Chất bốc" và kí hiệu là VC %, bao gồm những khí Hydro,

Cacbuahydro, Cacbonoxit, Cacbonic

Những liên kết có nhiều Oxy là những liên kết ít bền vững dễ bị phá vỡ ở nhiệt độ cao, vì vậythan càng non tuổi bao nhiêu thì chất bốc càng nhiều bấy nhiêu, than bùn (V=70%), than đá(V=10-45)%, than antraxit (V=2-9) %

Nhiệt độ bắt đầu sinh ra chất bốc phụ thuộc vào tuổi hình thành của than, than càng non tuổi thìnhiệt độ bắt đầu sinh chất bốc càng thấp Lượng chất bốc sinh ra còn phụ thuộc vào thời gian phânhuỷ nhiệt

Theo tiêu chuẩn ASTMD388 thì Chất bốc của than thành phần bay hơi của than đã trừ đi độ ẩmkhi mẫu than được đốt nóng trong chén có nắp đậy kín (không đưa không khí vào) ,ở nhiệt độ800-820OC trong thời gian 7 phút, và được kí hiệu là V (%)

Chất bốc của than có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cháy than, chất bốc càng nhiều bao nhiêu thìthan càng xốp, dễ bắt lửa và cháy kiệt bấy nhiêu Vì vậy khi cháy than ít chất bốc như than

Antraxit của Việt nam thì cần phải có biện pháp kĩ thuật thích hợp

Thành phần cốc trong than (FC )

Chất rắn còn lại (đã trừ đi độ tro) của than sau khi bốc hết chất bốc thì được gọi là cốc của than.Cốc là thành phần chất cháy chủ yếu của than Tính chất của cốc phụ thuộc vào tính chất của cácmối liên hệ hữu cơ có trong các thành phần chaý Nếu cốc ở dạng cục thì gọi là than thiêu kết (than mỡ, than béo ), nếu cốc ở dạng bột thì gọi là than không thiêu kết (than đá ,than antraxit ).Than có nhiều chất bốc thì cốc càng xồp,thancàng có khả năng phẩn ứng cao, Các bon khôngnhững dễ bị Oxy hoá mà còn dễ bị hoàn nguyên khí CO2thành khí CO Than gầy và than Antrxitkhông không cho cốc xốp khi cháy, cho nên chúng là loại than khó chaý Tuỳ thuộc khả năngthiêu kết của than mà than có màu sắc khác nhau Than không thiêu kết có màu xám, than ít thiêukết có màu ánh kim loại

Độ cứng của than phụ thuộc vào độ xốp của cốc, than càng xốp thì độ bền càng bé than càng dễnghiền

Nhiệt trị của than.

Nhiệt trị của than là nhiệt lượng phát ra khi cháy hoàn toàn 1 kg than đựoc kí hiệu bằng chữ Q(Kj/kg) Nhiệt trị của than được phân thành Nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp.

Xác đinh nhiệt trị bằng thực nghiệm được tiến hành bằng cách đo trực tiếp lượng nhiệt sinh ra khiđốt cháy một lượng nhiên liệu nhất định trong “ Bom nhiệt lượng kế” Bom nhiệt lượng kế là mộtbình bằng thép trong chứa oxy ở áp suất 2,5 – 3,0 MN/m2 Bom được đặt trong một thùng nhỏchứa nước ngập đền toàn bộ bom gọi là “bình nhiệt lượng kế” Nhiệt lượng toả ra khi cháy nhiênliệu dùng để đun nóng khối lượng nước này Người ta đo được nhiệt độ của nước nóng và suy ranhiệt trị của nhiên liệu Để hạn chế ảnh hưởng do toả nhiệt ra môi trường xung quanh, người tathường đặt bình nhiệt lượng kế vào một thùng khác có hai vỏ và chứa đầy nước, đảm bảo chokhông gian xung quanh nhiệt lượng kế có nhiệt độ đồng đều Phương pháp xác định nhiệt trị bằngtính toán dựa trên cơ sở tính nhiệt lượng toả ra khi cháy từng thành phần nguyên tố của nhiên liệu.Như vậy để tính chính xác nhiệt trị cần phải xác định chính xác, cũng như ảnh hưởng của hiệuứng nhiệt sinh ra kèm theo các phản ứng cháy Song trong sản phẩm cháy có hơi nước nếu nhưhơi nước đó ngưng đọng lại thành nước thì nó còn toả thêm một lượng nhiệt nữa Nhiệt trị cao củanhiên liệu chính là nhiệt trị có kể đến phần lượng nhiệt thêm đó

Nhiệt trị thấp làm việc của than: Q lv t = 6470kcal/h = 27044,6 kj/kg

CHƯƠNG 2 : XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ CÂN BẰNG NHIỆT HỆ LÒ DẦU TẢI NHIỆT.

2.1 KẾT CẤU LÒ DẦU TẢI NHIỆT:

Lò dầu tải nhiệt có nhiều loại khác nhau nhưng phân làm hai kiểu chính là kiểu đứng vàkiểu nằm

+ Với lò kiểu nằm sẽ chiếm diện tích mặt bằng nhà xưởng lớn, thích hợp với nhiên liệuđốt là chất lỏng, khí, trong quá trình đốt dễ bị đọng xỉ, bụi trong lò

+ Với lò kiểu đứng cấu tạo đơn giản, gọn và chiếm diện tích mặt bằng ít hơn, thích hợpvới nhiên liệu đốt than, củi có công suất vừa và nhỏ

Do tại nhà máy có mặt bằng nhà xưởng nhỏ nên yêu cầu thiết bị nhỏ gọn, nhiên liệu đốtchính là than để tiết kiệm chi phí vì vậy ta chọn kiểu lò đứng

Chú thích:

1 - Nắp trên lò 2 - Đường dầu ra 3 - Thân lò

4 - Đường dầu vào 5 - Buồng đốt lò 6 - Ghi lò

7 - Cửa buồng đốt 8 - Cửa xả tro 9 - Vòi phun Biogas

10 - Lớp bảo ôn 11 - Vòng ống ngoài 12 - Vòng ống trong

Các thông số của lò dầu tải nhiệt:

+ Do khuôn khổ của đề tài nên ta chấp nhận số liệu công suất nhiệt yêu cầu của nhà máylà: Q = 1.800000 kcal/h

+ Nhiệt độ dầu tải nhiệt ra khỏi lò  = 290 r 0

C+ Nhiệt độ dầu tải nhiệt vào lò  = 260 v 0

C+ Nhiệt dung riêng của dầu tải nhiệt Cp= 2100j/kg0K

+ Áp suất làm việc P = 10 kgf/cm2

2.2 TÍNH CÔNG SUẤT NHIỆT CỦA LÒ.

Đây là kiểu lò đứng và cấu tạo gồm có 3 pass với hai dãy vòng ống, với kết cấu vòng ngoàitrước sau đó vòng vòng trong.Nhiên liệu khí biogas được đốt cháy trong buồng lửa hoặc than đáđược đốt trên ghi.Qúa trình cháy sẽ diễn ra trong pass thứ nhất,sản phẩm cháy sau k hi ra khỏi passnày tiếp tục đi vào pass thứ hai và sản phẩm cháy ra khỏi pass này tiếp tục đi vào pass thứ 3 sau

đó đi qua ống khói và được thải ra ngoài

Như vậy để tính công suất nhiệt ta tiến hành tính toán cho từng pass một.Pass thứ nhất cũn gchính là buồng lửa nên trao đổi nhiêt chủ yếu lá trao đổi kiểu bức xạ, ở pass 2 và pass 3 nhiệt độvẫn cao nên trao đổi nhiệt đồng thời cả hai bức xạ và đối lưu

Do nhiệt trị của khí biogas lớn hơn của than nhiều nên ta chỉ cần tính toán nhiệt của lò chonhiên liệu than đủ là khí biogas cũng sẽ đủ

2.2.1 Khi đốt nhiên liệu than

2.2.1.1 Tính lượng không khí cấp vào lò và thể tích sản phẩm cháy.

a Thể tích không khí lý thuyết:

Theo công thức 3.15 sach TBLH trang 20 ta có:

V0kk = 0.0889(Clv+ 0.375Slv) + 0.265 Hlv- 0.033Olv

= 0.0889(72.3+0.375x2.2) + 0.265x2.8 – 0.033x1.3

*375.03.

VK =VKK

0+VN

53.02

V

V r

K

O H O

H

+ Phân thể tích khí 3 nguyên tử:

079.013.17

36.1

2 2

K

RO RO

+ Phần thể tích tổng:

11.0079.0031.0

2

r r

2.2.1.2 Tính Entanpy của sản phẩm cháy:

Entanpy của sản phẩm cháy cũng được tính ứng với 1kg nhiên liệu hay 1Nm3nhiên liệu

a Entanpy của không khí lý thuyết:

Theo công thức 3.58 sách TBLH trang 27

KK KK KK

KK V C

kg kj

b Entanpy của khói lý thuyết:

Entanpy của khói lý thuyết được xác định như sau:

2 : Entanpy khói lý thuyết ,khí 3 nguyên tử, khí Nitơ, nước

CRO 2 , CN 2 , CH 2 O : Nhiệt dung riêng của khí 3 nguyên tử, Nitơ, nước

t : Nhiệt độ khói

c Entanpy thực tế của sản phẩm cháy:

Theo công thức 3.57 sách TBLH trang 27 ta có:

IK = IK

0+ (1)IKK

0+ IH O

0

2 + Itr ( )

kg kj

Bảng 2.1: Entanpy của không khí và sản phẩm cháy.

 ( C  )RO2 ( C  )N2 ( C  )H2O( C  )KK VRO 2

) ( C  RO2

VN 2

) ( C  N2

VH 2 O

) ( C  H2O IKK

150,73304,39462,66626,38794,69967,201147,241335,651524,071725,041926,022131,182344,722558,262780,17

132,31266,29402,79541,80684,16829,86979,761130,491281,221436,141595,251754,351913,462076,752189,80

231,19486,29760,191050,031355,251662,741987,322317,592653,552995,213342,573695,614048,664407,404766,15

739,321481,032232,283000,223782,484579,045389,916224,637083,207941,778800,349658,9110541,3311447,5912330,01

73,86149,15226,71306,92389,40473,93562,15654,47745,79845,27943,751044,281148,911253,551352,28

952,631917,312900,083900,944925,925975,027054,268139,539224,8010340,2211485,7812631,3413776,9014952,6115766,57

1044,372116,483219,184357,185527,126715,717939,379196,6910483,5411782,2513086,6514398,8015738,9017108,5418458,44

1425,422883,414379,215917,567497,499105,7110761,0812452,5014173,4615918,3417680,9619451,3421249,6623089,5924765,07

2403,342566,632729,922897,403064,88

5124,895489,325853,766212,206588,33

13236,2814142,5515048,8115978,9316885,20

1471,021581,811694,651807,491924,43

17304,0318479,7419655,4520861,3122067,16

19832,1921213,8622597,2224004,6225397,96

26753,8028605,5830459,4032349,1434224,82

b b x

x x dv

A k

k a k

k a k

k a

x k k

k , , - là tỉ lệ phần trăm thành phần cháy trong tro bay,lọt,xỉ

b l

x a a

a , , - tỉ lệ tro bay của nhiên liệu phân phối theo đư ờng xỉ,lọt,bay theo khóiKhi thiết kế thông thường q4được chọn theo tiêu chuẩn tính nhiệt Nó phụ thuộc vàophương pháp đốt và nhiên liệu đốt

Đối với lò than đá trên ghi ta chọn theo sách TKLH q4= 10%

 Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài:

Theo CT 4.31 sách TBLH trang 35

q6=

dv

x x lv x Q

T C A a

.100

(%)Trong đó :

600.933,0.1,15.75,0



 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học: q3

Lò đốt than đá trên ghi thủ công nên chon q3= 2% theo sách TKLH

 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh: q5

Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh q5 được tra theo đồ thị trang 34_SGKTBLH

Ta tra được q5= 2,8%

 Tổn thất nhiệt do khói mang ra ngoài: q2

Được tính theo công thức:

)1001).(

(

2

q I

I Q

I - entanpy khí thải, tra bảng 1 ứng với t kt = 3000C

 I kt = 4379,21

kg kj

 : hệ số không khí thừa của khói thải  = 1,4

Vậy từ đó ta có:

%24,13)100

101).(

80,285.4,121,4379.(

6,27044

100

q

b Xác định hiệu suất của lò : 

Được tính bằng phương pháp thuận theo công thức 4.8 sách TBLH trang 30 ta có:

)(

1800000

kg Q

Q B

t t lv

72,

= 348,05 ( )

h kg

2.2.2 Khi đốt nhiên liệu khí Biogas

2.2.2.1 Tính nhiệt trị của khí Biogas:

Thành phần của khí Biogas như sau:



CH Q

QBiogas= 5008,5 kcal/m3Vậy lượng nhiên liệu tiêu hao :

)(57,4997194,0.5,5008

1800000

3

h

m Q

Q B

t t lv



2.2.2.2 Tính chọn vòi phun khí Biogas:

Ở đây do ta không pha trộn khí biogas với không khí trước khi vào buồng đốt nên

ta chọn loại vòi phun không pha trộn

Với công suất nhiệt Q = 1.800000 kcal/h nên ta chọn 2 vòi phun, mỗi vòi phun

2

57,499

B

)(3

s

m



Ta chọn vận tốc khí Biogas theo tiêu chuẩn v = 4m/s

Vậy tiết diện vòi phun Biogas là:

4

0694,0



v

B v

Q

(m2)Đường kính vòi phun Biogas bằng:

14,3

01735,0)14.3

17 :

v

lv t tt bl

q

Q B

lv

t

Q - nhiệt trị thấp của nhiên liệu ( )

kg kj

v

q - nhiệt thế thể tích buồng lửa (

h m

kcal

q v

.10.45,

6470.05,

q

Q B

)

SVTH: PHẠM MINH TUẤN 7

r

q = (900:1050) 2

m kw

3600.965

6,27044.05,348

m



2.3.7 Đặc tính cấu tạo của ghi :

Do đặc điểm cấu tạo, không gian lắp đặt lò và phù hợp với nhiên liệu đốt than đá

do đó ta chọn ghi tấm Nó là tấm gang đúc có nhiều lỗ Lỗ có dạng hình thang ( trên nhỏdưới to ) để dễ dàng cho không khí đi và hạn chế than lọt Tỉ lệ tiết diện động của ghi tấmthường vào khoảng 8 – 15% Ghi tấm cũng có cánh như ghi thanh

Để đảm bảo làm sạch xỉ trên ghi,trục của ghi (song song với cánh) phải đặt vuônggóc với ngực lò Khi đốt những nhiên liệu có xỉ quánh và nhiệt độ của xỉ thấp, thì chiềudài của ghi không quá 2 – 2,2m Chiều rộng của ghi quyết định bởi công suất buồng lửa.Thông thường nếu ghi quá rộng thì cứ khoảng 1 – 1,2m theo chiều rộng ghi người ta làmmột cửa lò để dễ dàng thao tác

Diện tích của một tấm ghi ;

225,03,0.75,

7,

2.3.9 Tính nhiệt trong buồng lửa (Pass 1):

a Nhiệt lượng hữu ích buồng lửa:

Theo công thức sách TNLH trang 45 ta có:

kk lv

SVTH: PHẠM MINH TUẤN 8

kkl kkn

Ở đây than không được sấy nóng nên lấy nhiệt độ là nhiệt độ môi trường

Nhiệt độ không khí thổi vào buồng lửa lấy bằng nhiệt độ môi trường do đó ta chọn

79,285

,285100

0023,02100.6,

,28605

80,2675388

C bl

c Tỉ nhiệt trung bình của sản phẩm cháy:

Theo công thức sách TNLH trang 25 ta có:

)(

C kg

kcal I

Q VC

bl lt

gt bl

kj

080,17645

38,1731

62,985030

0

SVTH: PHẠM MINH TUẤN 9

d Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ của khói: S

Chiều dày hữu hiệu lớp bức xạ của khói được tính theo công thức 4.14 sách TNLHtrang 28 ta có:

)(,.6,

F

V S

004,5.6,

S 

= 0,642 m

e Độ đen của buồng lửa(hệ số bức xạ buồng lửa) :

Độ đen của buồng lửa phụ thuộc vào đặc tính nhiên liệu, phương pháp đốt, chế độnhiệt và được tính theo công thức 4.11 sách TNLH trang 27 ta có:

)1).(

1()1(1

)

1(

nl nl

bl

a

a a

a : độ đen ngon lửa

 : tỷ số giữa bề mặt cháy ghi lò và toàn bộ bề mặt tường lò

Hệ số sử dụng nhiệt trung bình :  tb

Theo công thức 4.25 sách TNLH trang 31 ta có:

t

ti i tb

F F

SVTH: PHẠM MINH TUẤN 10

 - hệ số bám bẩn được chọn theo nhiên liệu và loại dàn ống, theosách TNLH ta chon  = 0,6

6,004,28

04,28.6,



 tb

+ Tỷ số mặt cháy giữa ghi lò và tường lò là 

Theo công thức sách TKLH trang 47 ta có:

b H

7,2







+ Độ đen ngọn lửa(hệ số bức xạ của ngọn lửa):

Độ đen ngọn lửa được tính theo công thức 5 -3 sách Lò Hơi và Thiết Bị Đốttrang 184

S p K

nl e

a 1  . .Với :

K : hệ số làm yếu bức xạ bởi môi trường buồng lửa

K = k k.r n k tr. (

kGm

cm2

)Với k tr : hệ số làm yếu bức xạ bởi tro Do buồng lửa ghi nên ta chon k = 0 tr

.6,18,



n

r

031,0

2O 

H

r

89,1874



lt

T 0K

S = 0,642 mThay vào công thức trên ta có:

031,0.6,18,0

096,0)

474,01(474,0

f Hệ số bảo ôn của lò : 

Hệ số bảo ôn được xác định theo công thức :

8,2





g Hệ số bức xạ không đồng đều theo chiều dài ngọn lửa : M

Theo công thức 4.4 sách TNLH trang 24

M=0,59+0,5.x

Ở đây ta chon x=0 do đó M = 0,59

h Tính diện tích trao đổi nhiệt bức xạ buồng lửa : H bx

Theo công thức sách TNLH trang 56 ta có:



 F x

H bx (m2)Trong đó :

F : diện tích do dàn ống choán chỗ m2

x : hệ số góc của dàn ống, ta chọn x=1 do ống đặt dày

Ta đã tính ở trên H = 28,04 m bx 2

i Xác định nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa :

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa được xác định theo công thức 10.57b sách TBLHtrang 179 ta có:

2731

10.672,5

6 , 0 3 8

lt bx bl

lt bl

VC B

T H a M

T







SVTH: PHẠM MINH TUẤN 12

= 644,630CKiểm tra lại sai số:

%057,0100.63,644

64563,





Sai số này nằm trong giới hạn cho phép nên chấp nhận được

j Lượng nhiệt bức xạ của buồng lửa : Q bx

Lượng nhiệt bức xạ của buồng lửa tính theo công thức 10.17 sách TBLH trang 178 tacó:

).(Q I"

)5,984488

,26788.(

962,

Hay :

3600

5,348.49,16300



bx Q

= 1575,94 kwVậy công suất nhiệt của buồng lửa là:

kW

Q l 1575,94

2.3.6 TÍNH TOÁN CHO PASS 2.

a Cấu tạo của PASS 2:

Là phần diện tích trao đổi nhiệt được giới hạn bởi hai dãy vòng ống, dạng ống lồngống, khe hẹp giữa hai vòng ống 90mm

b Tính diện tích trao đổi nhiệt trong PASS 2:

Diện tích trao đổi nhiệt trong pass2 là gồm diện tích vòng ngoài dãy ống trong vàdiện tích vòng trong dãy ống ngoài Tuy nhiên không khí chuyển động qua pass2 là dạngchuyển động qua khe hẹp do đó diện tích của nó được tính như sau:

SVTH: PHẠM MINH TUẤN 13

22 21

F   (m2)Trong đó:

21

F : diện tích bề mặt vòng ống trong (m2)22

F : diện tích bề mặt vòng ống ngoài (m2)21

F = .r..d1.n1(m2)22

F = .r..d2.n2(m2)Với : r - bán kính ống trao đổi nhiệt 90

d1, d2- bán kính dãy ống trong và dãy ống ngoài

n1, n2 - số ống dãy trong và dãy ngoài

F2= 28,04 + 33,72

= 61,76 (m2)

c Tiết diện khói đi: F kd

Tiết diện khói đi qua pass2 được tính theo công thức sau:

kd

F = .(R2 r2) (m2)Trong đó:

V : thể tích của pass2 (m3)

H : diện tích trao đổi nhiệt của pass2 (m2)

SVTH: PHẠM MINH TUẤN 14

76,61

8,3.874,0.6,3



S

= 0,194 (m)

2.3.7 TÍNH NHIỆT CHO PASS 2:

Để tính nhiệt cho pass2 ta áp dụng phương pháp đồ thị cân bằng nhiệt, ta coinhiệt độ khói vào pass2 bằng nhiệt độ ra của buồng lửa Do đó ta có  = 644,63 P'2 0

C , tagiả sử nhiệt độ khói ra hỏi pass2 bằng hai giá trị  = 380 P"'2 0

Kết quả21.Nhiệt độ

vào pass 2

' 2

V B

.273.3600

)273.(

39,0.273.3600

)27332,547.(

13,17.05,348

39,0.273.3600

)2733,512.(

13,17.05,348

62,21

3.39,0.6,

,01(.6,18,

PS

2733,51238,01(022,0

031,0.6,18,

)1000

27332,54738,01(022,0

031,0.6,18,

Tra đồ thị 6.3

H VL k

)(1

)(1 2

1.10.9,4

4 3

8

T T T

T T

a a

t

t t

23,666(1

)32,785

23,666(1.32,785.55,0.2

18,0.10.9,4

4 3

79,683(1

)32,820

79,683(1.32,820.545,0.2

18,0.10.9,4

4 3