Đồ Án Lò Hơi: Thiết Kế Lò Hơi

GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Lời nói đầu Năng lượng mà chủ yếu điện nhu cầu thiếu phát triển kinh tế nước Hiện nước ta hầu khác giới, lượng điện nhà máy nhiệt điện sản xuất chiếm tỷ lệ chủ yếu tổng lượng điện tồn quốc Trong q trình sản xuất điện năng, lò thiết bị quan trọng có nhiệm vụ biến đổi lượng tàng trữ nhiên liệu thành nhiệt Nó thiết bị thiếu nhà máy nhiệt điện, lò dùng rộng rãi ngành công nghiệp khác Ở nước ta thường sử dụng loại lò hạ áp trung áp, việc nghiên cứu đưa lò cao áp vào sử dụng cần thiết Trong kỳ học này, em giao nhiệm vụ thiết kế lò đốt than sản lượng 200 tấn/h Với giúp đỡ hướng dẫn thầy giáo Th.S Nguyễn Duy Thiện với việc nghiên cứu tài liệu khác, em hồn thành thiết kế Trong q trình thiết kế khơng tránh khỏi sai sót, em kính mong đóng góp ý kiến bảo thầy cô giáo Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thiết kế Vũ Huy Hoàng Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Mục lục Lời nói đầu .1 CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TỐN NHIỆT CHẾ TẠO LỊ HƠI .5 CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LÒ HƠI .6 Xác Định Cấu Trúc Lò Hơi .6 Chọn phương pháp đốt cấu trúc buồng lửa Chọn dạng cấu trúc phận khác lò .6 a Dạng cấu trúc Pheston b Dạng cấu trúc nhiệt c Bố trí hâm nước sấy khơng khí d Đáy buồng lửa Nhiệt độ khói khơng khí a Nhiệt độ khói khỏi lò θth b Nhiệt độ khói khỏi buồng lửa c Nhiệt độ khơng khí nóng CHƯƠNG III:TÍNH TỐN Q TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN LIỆU I Tính thể tích khơng khí lý thuyết II Tính thể tích sản phẩm cháy Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết 2.Xác định hệ số khơng khí thừa 10 thể tích thực tế sản phẩm cháy……………… …………………………………………………………………………10 4.Bảng đăc tính thể tích khơng khí…… ………………………………………………………………………………….11 III Tính entanpi khơng khí khói 12 CHƯƠNG IV: CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI .16 I Lượng nhiên liệu đưa vào 16 II Xác định tổn thất nhiệt lò 16 Tổn thất nhiệt cháy khơng hồn tồn hóa học 16 Tổn thất cháy không hoàn toàn học 16 Tổn thất nhiệt khói thải mang ngồi 17 Tổn thất tỏa nhiệt môi trường xung quanh 17 Tổn thất thải xỉ mang 17 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò III Tính lượng nhiệt sử dụng hữu ích: 17 IV Hiệu suất lò lượng tiêu hao nhiên liệu 18 Hiệu suất nhiệt lò 18 Lượng tiêu hao nhiên liệu 18 Lượng tiêu hao nhiên liệu tính tốn lò .18 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ BUỒNG LỬA .19 I Xác định kích thước hình học buồng lửa 19 Xác định thể tích buồng lửa .19 Xác định chiều cao buồng lửa 19 Xác định kích thước cạnh tiết diện ngang buồng lửa 19 Chọn loại, số lượng vòi phun cách bố trí 19 5.Đáy buồng lửa……… ……………………………………………………………………………………………………………… 20 II Chọn tốc độ gió cấp gió cấp 20 III.Tính nhiệt buồng lửa .20 Kiểm tra chiều dài lửa .20 Xác đinh thể tích buồng lửa .20 a, Diện tích tường bên Fb 23 b, Diện tích tường sau Fs 23 c, Diện tích tường trước Ft 23 d, Diện tích tồn buồng lửa 23 e, Thể tích buồng lửa V 23 Dàn ống sinh .23 CHƯƠNG V: THIẾT KẾ DÃY PHESTON 29 I Đặc tính cấu tạo 29 II Tính nhiệt dãy pheston .30 CHƯƠNG VII: PHÂN PHỐI NHIỆT LƯỢNG CHO CÁC BỀ MẶT ĐỐT 36 Tổng lượng nhiệt hấp thụ hữu ích lò 36 Tổng lượng nhiệt hấp thụ xạ dãy pheston 36 Lượng nhiệt hấp thu xạ từ buồng lửa nhiệt cấp II .36 Lượng nhiệt hấp thụ xạ dàn ống sinh 36 Lượng nhiệt hấp thu đối lưu nhiệt 37 Tổng lượng nhiệt hấp thụ hâm nước 37 8.Độ sôi hâm nước 37 Tổng lượng nhiệt hấp thụ sấy khơng khí .37 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án môn học lò 10 Xác định lượng nhiệt hấp thụ hâm nước cấp I cấp II 37 a, Nhiệt độ khơng khí đầu sấy khơng khí cấp I .37 b, Nhiệt độ nước đầu vào hâm nước cấp II 37 c, Nhiệt độ khói trước sấy khơng khí cấp II khơng q 530÷550 0C 37 11 Nhiệt lượng hấp thụ sấy khơng khí cấp I 38 12 Nhiệt lượng hấp thụ sấy khơng khí cấp II 38 13 Nhiệt độ khói sau bề mặt đốt .38 a, Nhiệt độ khói sau nhiệt cấp I 38 b, Nhiệt độ khói sau hâm nước cấp II .38 c, Nhiệt độ khói sau sấy khơng khí cấp II 38 d, Nhiệt độ khói sau hâm nước cấp I 38 e.Nhiệt độ khói sau sấy khơng khí cấp I 39 CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT 40 I Thiết kế nhiệt cấp II 42 Bảng 10: Bảng tính nhiệt BQN cấp II 45 CHƯƠNG IX : THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤP II 57 Bảng 13: Bảng kích thước kết cấu BHNcấp II .59 Bảng 14: tính nhiệt BHNcấp II 60 CHƯƠNG X : THIẾT KẾ BỘ SẤY KHƠNG KHÍ CẤP II 62 Bảng 15: Các kích thước kết cấu BSKK cấp II 64 Bảng 16: Tính nhiệt BSKK cấp II .65 CHƯƠNG XI: THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤP I 67 Bảng 17: Các kích thước kết cấu BHN cấp I .68 Bảng 18: Tính nhiệt BHN cấp I 69 CHƯƠNG XII : THIẾT KẾ BỘ SẤY KHƠNG KHÍ CẤP I 71 Bảng 19: Bảng kích thước BSKK cấp I 72 Bảng 20: Tính nhiệt BSKK cấp I 74 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TỐN NHIỆT CHẾ TẠO LỊ HƠI Sản lượng định mức lò D = 300 tấn/h Thông số hơi: - Áp suất đầu nhiệt P = 110 bar - Nhiệt độ đầu nhiệt = 5400C Nhiệt độ nước cấp = 1600C Nhiệt độ khơng khí lạnh( nhiệt độ mơi trường ) tkkl= 300C Hệ số xả nước lò Dx ≤ 3%Dđm Nhiệt trị thấp làm việc than = 4824 kcal/kg = 20164.32 kJ/kg Nhiên liệu dùng: Than cám 6A Mạo Khê với đặc tính sau: Thành phần Clv Hlv Olv Slv Nlv Alv Wlv Vc Pc t1 t2 t3 % 52,9 1,4 0,3 0,5 38 1,6 3,3 0,02 1300 1300 1400 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án môn học lò CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LỊ HƠI Xác Định Cấu Trúc Lò Hơi Chọn phương pháp đốt cấu trúc buồng lửa Dựa vào công suất lò 200 tấn/h sử dụng nhiên liệu rắn than antraxit nên sử dụng lò buồng lửa phun Độ tro không cao lượng chất bốc không thấp nên chọn phương pháp thải xỉ khô Mặt khác giảm tổn thất nhiệt thải xỉ nên tăng hiệu suất nhiệt lò Chọn lò bố trí theo kiểu chữ π loại lò phổ biến Ở loại thiết bị có khối lượng lớn như: quạt khói, quạt gió, khử bụi, ống khói đặt vị trí thấp Chọn dạng cấu trúc phận khác lò a Dạng cấu trúc Pheston Kích thước cụ thể pheston xác định sau xác định cụ thể cấu tạo buồng lửa cụm ống xung quanh Nhiệt độ khói khỏi buồng lửa (trước cụm pheston) chọn nhỏ b Dạng cấu trúc nhiệt Chọn phương án sử dụng nhiệt đối lưu đặt liền theo thứ tự: nhiệt cấp 2, nhiệt cấp (theo đường khói ra), không sử dụng nhiệt trung gian c Bố trí hâm nước sấy khơng khí Do cơng suất lò lớn đốt than bột đòi hỏi nhiệt độ khơng khí nóng cao nên bố trí hâm nước hai cấp kiểu ống thép trơn sấy khơng khí hai cấp kiểu ống thép trơn đăt xen kẽ theo thứ tự: hâm nước cấp 2, sấy khơng khí cấp 2, hâm nước cấp sấy khơng khí cấp (theo chiều đường khói ra) d Đáy buồng lửa Dùng buồng đốt than thải xỉ khô nên đáy làm lạnh tro có dạng hình phễu, cạnh bên nghiêng so với mặt phẳng ngang góc 55 0, kích thước đáy phễu 9x1 m Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án môn học lò Nhiệt độ khói khơng khí a Nhiệt độ khói khỏi lò θth Chọn nhiệt độ khói khỏi lò là: th=130 0C b Nhiệt độ khói khỏi buồng lửa Chọn nhiệt độ khói khỏi buồng lửa khoảng 10500C c Nhiệt độ khơng khí nóng Buồng lửa phun đốt than antraxit thải xỉ khơ với hệ thống nghiền than kiểu kín, nên dùng khơng khí nóng làm mơi chất sấy có nhiệt độ 300-3500C Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Sơ đồ cấu tạo tổng thể lò I II 10 II II 11 I I 14 12 13 Chú thích: 1-Bao 8-Bộ hâm nước cấp I 2-Bộ pheston 9-Bộ sấy khơng khí cấp I 3-Bộ q nhiệt cấp II 10-Dàn ống sinh Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò 4-Bộ giảm ơn 11-Vòi phun 5-Bộ nhiệt cấp I 12-Ống góp 6-Bộ hâm nước cấpII 13-Phần đáy thải xỉ 7-Bộ sấy khơng khí cấp II 14-Đường khói thải CHƯƠNG III:TÍNH TỐN Q TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN LIỆU I Tính thể tích khơng khí lý thuyết Thể tích khơng khí lý thuyết nhiên liệu rắn tính = 0,0889.( + 0,375.) + 0,265 – 0,0333 = 0,0889.(52,9 + 0,375.0,3) + 0,265.2– 0,0333.1,4 = 5,196 II Tính thể tích sản phẩm cháy Khi q trình cháy xảy hoàn toàn, sản phẩm cháy nhiên liệu bao gồm khí : CO2, SO2, N2, O2 H2O Chỉ tính chung thể tích khí ngun tử chúng có khả xạ mạnh: CO2, SO2, ký hiệu = Ở trạng thái lý thuyết ta tính hệ số khơng khí thừa α = thực tế qua trình cháy ln xảy với hệ số khơng khí thừa α> 1 Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết Thể tích nhiên liệu rắn : = 0,01866.( + 0,375.) = 0,01866.(52,9 + 0,375.0,3) = 0,989 Thể tích : = 0,79 + 0,008 = 0,79.5,196 + 0,008.0,5 = 4,109 Thể tích nước lý thuyết khói = 0,111 + 0,0124 + 0,0161 + 1,24.Gph Trong Gph lượng nước để phun dầu vào lò Ở dùng nhiên liệu than antraxit nên Gph= = 0,111.2 + 0,0124.1,6 + 0,0161.5,196 + 1,24.0= 0,325 Thể tích khói khơ lý thuyết = 0,989+ 4,109 = 5,098 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Thể tích khói lý thuyết = 5,098 + 0,325 = 5,423 2.Xác định hệ số khơng khí thừa Ta có cơng suất lò D=200T/h, theo bảng 16:” Các đặc tính buồng lửa phun thải xỉ khơ đói với lò cơng suất 75T/h lớn đốt nhiên liệu rắn”(đồ án lò trang 92) ta chọn hệ số khơng khí thừa khỏi buồng lửa là: α”bl = 1,2 Ta chọn hệ số khơng khí lọt phận dựa vào bảng 14:”Hệ số lọt khơng khí đường khói lò phụ tải định mức” (đồ án mơn lò trang 90), ta bảng 1: Bảng 1: Giá trị hệ số khơng khí lọt phận STT Các Bộ Phận Của Lò Hơi  Buồng Lửa ∆( dàn ống khơng có cánh) 0,1 Bộ Pheston 0,0 Bộ Quá nhiệt đối lưu cấp I, ∆ 0,025 Bộ Quá Nhiệt đối lưu cấp II, ∆ 0,025 Bộ Hâm Nước (kiểu ống thép trơn) Cấp II, ∆ 0,02 Bộ Sấy Khơng Khí (kiểu ống thép trơn) Cấp II, ∆ 0,05 Bộ Hâm Nước (kiểu ống thép trơn) Cấp I, 0,02 Bộ Sấy Khơng Khí (kiểu ống thép trơn) Cấp I, ∆ 0,05 Hệ thống nghiền than ∆αn 0,1 10 Ống dẫn khói thải thép : ∆αth 0,01 3.Thể tích thực tế sản phảm cháy a Thể tích nước VH2O=V0H2O+0,161.().V0kk = 0,325+ 0,161.(1,2-1).5,196 = 0,492 m3tc/kg b,Thể tích khói thực Vk=Vok.khơ +V0H2O +0,161.().Vokk =5,098 +0,325 +0,161.(1,2-1).5,196 =5,59m3tc/kg Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 10 GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Bảng 15: Các kích thước kết cấu BSKK cấp II STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Cơng thức tính, Kết sở chọn tính Đường kính ngồi ống dn mm chọn 43 Bước ống ngang S1 mm chọn 60 Bước ống dọc S2 mm chọn 50 Bước ống ngang tương đối σ1 S1/dn 1,395 Bước ống dọc tương đối σ2 S2/dn 1,163 Đường kính ống trung bình dtb mm 0,5(dtr + dtr + δ) 41,5 Số cụm ống theo chiều rộng nc đường khói cụm Chọn Chiều rộng cụm a1 ống m Chọn 2,25 Chiều sâu cụm ống m Chọn 10 Số dãy ống ngang zn cụm ống dãy + a1/S1 38 11 Số dãy ống dọc z2 cụm ống dãy + b1/S2 61 12 Số ống cụm ống z ống 13 Chiều dài ống l m b1 2288 chọn 4,2 14 Tiết diện đường khói F m πd2trncz/4 TL [4] 15 Chiều rộng đường khói a m tính chương 16 Tiết diện đường khơng khí f m2 l.a - l.dn.nc.zn 10,349 17 Diện tích tiết diện bề mặt Hskk2 chịu nhiệt m2 πdtb.l.nc.z 5011,448 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 61 ,trang 68 11,5 GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Bảng 16: Tính nhiệt BSKK cấp II ST T Tên đại lượng Đơn vị Cơng thức tính, sở chọn Kết tính Lượng nhiệt hấp thụ BSKK cấp Qskk2 kW Tính chương VII 7952,05 Nhiệt độ khói θ’s2 trước BSKK cấp o C θ’s2 = θ”hn2 606,837 Entanpi khói I’s2 trước BSKK cấp kJ/kg I’s2 = I”hn2 5993,773 Nhiệt độ khói sau θ”s2 BSKK cấp o C Theo chương VII 501 Entanpi khói I”s2 sau BSKK cấp kJ/kg Theo chương VII 5007,415 Nhiệt độ khói trung tb θ s2 bình o C 0,5(θ’s2 + θ”s2) 553,918 Nhiệt độ khơng khí t’s2 vào BSKK cấp o C Theo chương VII: t’s2 = t”s1 250 Entanpi khơng khí vào BSKK cấp i’s2 kJ/kg i’s2 = i”s1 1085,7 Nhiệt độ khơng khí khỏi BSKK t”s2 II o C Được chọn ban đầu 350 10 Enatanpi khơng khí khỏi i”s2 BSKK II kJ/kg Theo bảng 3423,32 11 Nhiệt độ không khí tb t s2 trung bình o 0,5(t’s2 + t”s2) 300 12 Thành phần thể tích khí nguyên rn tử Bảng 0,1879 13 Thành phần thể tích nước rH2O khói Bảng 0,0491 14 Nồng độ tro bay μtro theo khói Bảng 50,6823 Vũ Huy Hồng – D10 Nhiệt Kí hiệu C g/m3tc 62 Đồ án mơn học lò ST Tên đại lượng T Kí hiệu Đơn vị GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Kết Cơng thức tính, sở chọn tính 15 Tốc độ khói qua ωkh BSKK cấp m/s 16 Hệ số tản nhiệt từ α1 khói đến vách W/m2oC 1,163 Cvl.Cl.αtđl 17 Tốc độ trung bình ωkk khơng khí 18 Hệ số tản nhiệt đối α2 lưu phía khơng khí W/m2oC 1,163.Cz.Cvl.Cs.αtdl 57,39 19 Nhiệt độ vách tv BSKK cấp o 0,5(θtbs2 + ttbs2) 426,959 20 Hệ số hiệu dụng ξ Toán đồ 0,75 21 Hệ số truyền nhiệt K 22 Tham số P 1,05 23 Tham số R 1,6 24 Hệ số hiệu chỉnh ψ 25 Độ chênh nhiệt độ Δt trung bình o C 100 26 Diện tích bề mặt Hs2 hấp thụ nhiệt m2 4878,235 59,16 m/s 6,654 C W/m2oC 17 Tra toán đồ 0,98 b’ lk A Dựa vào diện tích BSKK cấp II thiết kế HskkII = π.d.l.nd.nn tathấy giá trị hợp a=9m lí Vậy lấy thơng số chọn + + + + + CHƯƠNG XI: THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤP + I + + + + + + + + Nguyên tắc phương pháp thiết kế hoàn toàn giống+ + hâm + nước + cấp II ls 0,5m + + 1m Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt A + + + + + + 63 Cấu tạo hâm nước cấp + + + + + + + + + + GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò Bảng 17: Các kích thước kết cấu BHN cấp I STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Cơng thức tính, sở Kết chọn Đường kính ống d mm Chọn 28 Bước ống ngang S1 mm Chọn 56 Bước ống dọc S2 mm Chọn 42 Bước ống ngang tương đối σ1 S1/d 2,0 Bước ống dọc tương đối σ2 S2/d 1,5 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 64 Đồ án mơn học lò Chiều rộng đường khói a m GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Buồng lửa Chiều sâu đường khói b’ m Chọn 3,5 mm Chọn 70 Khoảng cách từ tâm ống e đến vách 10 Số ống dãy ngang nn ống + (b’ - 2e)/S1 61 11 Số dãy ống nd dãy tính Chọn 56 12 Chiều dài ống l m Chọn 13 Tiết diện đường khói Fk m2 a.b’ - nnd.l 21,252 m2 πd2nn/4 0,0375 ls m S2(nd - 1) 2,31 Chiều sâu khoảng trống trước lk BHN cấp m Chọn 2,5 S m 0,9.(- 1).d 0,0711 Chiều dày hữu hiệu lớp xạ có tính đến s’ m 14 15 16 17 18 Diện tích tiết diện lưu thông f nước Chiều sâu cụm ống Chiều dày hữu hiệu xạ A=0,5 khoảng trống trước BHN cấp 19 m2 Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt H 0,110 1802,008 π.d.l.nd.nn Bảng 18: Tính nhiệt BHN cấp I Tên đại lượng Lượng nhiệt hấp thu hâm Qhn1 nước cấp kW Đã tính chương VII Nhiệt độ đầu vào khói o C θ’hn1 = θ”s2 504 Entanpi khói đầu vào BHN I’hn1 cấp kJ/kg I’hn1 = I”s2 5691,519 Nhiệt độ đầu khói o Đã tính chương VII 211 Vũ Huy Hồng – D10 Nhiệt Kí hiệu Đơn vị Cơng thức tính, Kết sở chọn STT θ’hn1 θ”hn1 C 65 22788,889 Đồ án mơn học lò STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Entanpi khói đầu BHN I”hn1 cấp Nhiệt độ trung bình khói GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Cơng thức tính, Kết sở chọn kJ/kg Đã tính chương VII 2347,163 o C 0,5(θ’hn1 + θ”hn1) 357,5 Tốc độ trung bình khói ωkh qua cụm ống m/s BttVkh �  hntb1 � 1 � � F � 273 � Nhiệt độ nước đầu vào hâm t’hn1 nước cấp o C Đã tính chương VII 200 Entanpi nước đầu vào i’hn1 BHN cấp kJ/kg Theo chương VII 852,4 10 Entanpi nước đầu BHN i”hn1 cấp kJ/kg Qhn1  i 'hn1 D 1085,680 11 Nhiệt độ nước đầu BHN cấp t”hn1 o Tra bảng nước chưa 250 sôi 12 Nhiệt độ trung bình nước ttbhn1 o 0,5(t’hn1 + t”hn1) 13 Độ chênh nhiệt độ trung bình Δt 14 Nhiệt độ vách ống có bám tro tv 15 Thành phần thể tích nước rH2O khói 16 Thành phần thể tích khí ngun rn tử khói 17 Nồng độ tro bay khói μtro 18 thể tích riêng nước ống 19 θtbhn1 C C 225 75 o ttbhn1 + 25 250 o bảng 0,0386 bảng 0,1828 g/m3tc bảng 33,2447 m3/kg tra bảng 0,0012 Tốc độ nước ống ωn m/s 20 Lực hút khí nguyên tử PnS mMn/m2 21 C C 1,778 rns’ 0,0201 Hệ số làm yếu xạ khí Kk ngun tử Tốn đồ 0,83 22 Hệ số làm yếu xạ tro Ktro Toán đồ 0,017 23 Lực hút khói có chứa tro KpS (Kkrn + Ktroμtro)PnS 0,0144 24 Hệ số tản nhiệt xạ αbx 1,163.a.αtbx 0,677 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt mMn/m2 66 Đồ án mơn học lò GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Cơng thức tính, Kết sở chọn STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị 25 Hệ số bám bẩn ε W/m2oC 0,86CdChεo + Δε 0,006 26 Hệ số tản nhiệt từ khói đến vách αdlkv W/m2oC 1,163CsCz2Cvlαtdl 159,556 27 Hệ số truyền nhiệt K W/m2oC ,trang 65 167,588 28 Diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt Hhn1 tính tốn m2 Qhn1 K t 1813,087 Dựa vào diện tích BHNcấp I thiết kế H hnI = π.d.l.nd.nn tathấy giá trị hợp lí Vậy lấy thơng số chọn CHƯƠNG XII : THIẾT KẾ BỘ SẤY KHƠNG KHÍ CẤP I Về mặt cấu tạo tương tự BSKK cấp BSKK cấp 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 100 mm , để dễ thay bị ăn mòn Vũ Huy Hồng – D10 Nhiệt 67 GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án môn học lò a1=2,25m Khói a=9m l=4,2m b1=3 m 1,4m 1,4m 0,1m 1,3m 1m khơng khí Cấu BSKK cấp Cấutạo tạovà vàbố bố trí trí BSKK Bảng 19: Bảng kích thước BSKK cấp I STT Tên đại lượng Kí hiệu Đường kính ngồi ống dn Vũ Huy Hồng – D10 Nhiệt 68 Đơn vị Cơng thức Kết tính, sở tính chọn mm chọn 43 Đồ án mơn học lò GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Cơng thức Kết Đơn vị tính, sở tính chọn STT Tên đại lượng Kí hiệu Bước ống ngang S1 mm chọn 60 Bước ống dọc S2 mm chọn 50 Bước ống ngang tương đối σ1 S1/dn 1,395 Bước ống dọc tương đối σ2 S2/dn 1,163 Đường kính ống trung bình dtb mm 0,5(dtr + dn) 41,5 Số cụm ống theo chiều rộng đường nc khói cụm Chọn Chiều rộng cụm ống a1 m Chọn 2,25 Chiều sâu cụm ống b1 m Chọn 10 Số dãy ống ngang cụm zn ống dãy + a1/S1 38 11 Số dãy ống dọc cụm ống zd dãy + b1/S2 61 12 Số ống cụm ống z ống 13 Chiều dài ống đoạn ltr m chọn 2,5 14 Chiều dài ống đoạn lg m chọn 2,5 15 Chiều dài ống đoạn ld m chọn 2 2288 πd2trncz/4 11,5 ,trang 68 TL [4] 14 Tiết diện đường khói F m 15 Chiều rộng đường khói a m 18 Tiết diện đường khơng khí đoạn ftr m2 ltr.a - ltr.dn.nc.zn 6,16 19 Tiết diện đường khơng khí đoạn fg m2 lg.a - lg.dn.nc.zn 6,16 20 Tiết diện đường khơng khí đoạn fd m2 ld.a - ld.dn.nc.zn 4,928 21 Diện tích tiết diện bề mặt chịu Htr m2 πdtb.ltr.nc.z 2981,493 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 69 Đồ án mơn học lò STT Tên đại lượng Kí hiệu GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Cơng thức Kết Đơn vị tính, sở tính chọn nhiệt đoạn 22 Diện tích tiết diện bề mặt chịu Hg nhiệt đoạn m2 πdtb.lg.nc.z 2981,493 23 Diện tích tiết diện bề mặt chịu Hd nhiệt đoạn m2 πdtb.ld.nc.z 2385,194 24 Tổng diện tích bề mặt chịu nhiệt m2 Htr + Hg + Hd 8348,18 Hskk1 Bảng 20: Tính nhiệt BSKK cấp I Vũ Huy Hồng – D10 Nhiệt 70 Đồ án mơn học lò STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Cơng thức tính, Kết tính sở chọn Lượng nhiệt hấp thụ Qs1 BSKK cấp kW Tính chương 6227,193 VII Nhiệt độ khói trước θ’s1 BSKK cấp o C θ’s1 = θ”hn1 211 Entanpi khói trước I’s1 BSKK cấp kJ/kg I’s1 = I”hn1 2347,163 Nhiệt độ khói sau BSKK θ”s1 cấp o C Theo chương VII 128 Entanpi khói sau I”s1 BSKK cấp kJ/kg Theo chương VII 1442,175 Nhiệt độ khói trung bình θtbs1 o 0,5(θ’s1 + θ”s1) 169,5 Nhiệt độ khơng khí vào t’s1 BSKK cấp o Entanpi khơng khí i’s1 vào BSKK cấp kJ/kg Nhiệt độ khơng khí t”s1 khỏi BSKK cấp o 10 Enatanpi khơng khí i”s1 khỏi BSKK cấp kJ/kg tính chương 1085,7 VII 11 Nhiệt độ trung bình o 0,5(t’s1 + t”s1) 138 12 Thành phần thể tích khí rn nguyên tử Bảng 0,1785 13 Thành phần thể tích rH2O nước khói Bảng 0,038 14 Nồng độ tro bay theo μtro khói g/m3t c Bảng 32,4048 15 Tốc độ khói qua BSKK ωkh cấp m/s 16 Hệ số tản nhiệt từ α1 khói đến vách W/m2 1,163 Cvl.Cl.αtđl o C khơng khí Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt ttbs1 C C t’s1 = tlkk C i’s1 = ilkk t”s1 = t’s2 C 71 26 199,311 250 59,16 Đồ án mơn học lò 17 Tốc độ trung bình ωkk khơng khí GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện m/s tb o �  s �� ts �Btt Vkk � "s  ��1  � �� 273 � f � 7,56 2,5 18 Chiều cao toàn BSKK L cấp m Giả thiết 19 Chiều cao trung bình Ltb đoạn m 20 Tiết diện lưu thông f không khí 21 Diện tích bề mặt chịu Hs1 nhiệt BSKK cấp 22 23 4,5 L/3 ,( số đoạn ) 0,83 1,17 1,5 m2 Ltb.a - nc dn.zn.Ltb 2,045 2,883 3,696 m2 πdtb.L.nc.z 2981,4 93 4174, 5366, 09 687 Tốc độ trung bình ωkk khơng khí m/s 30,494 Hệ số tản nhiệt đối lưu phía khơng khí W/m2o C 1,163.Cz.Cvl.Cs.αtdl 58,56 α2 24 Nhiệt độ vách BSKK cấp tv 25 Hệ số hiệu dụng ξ Hệ số truyền nhiệt K 26 3,5 27 Độ chênh nhiệt độ trung Δt bình 28 Hệ số hiệu chỉnh 29 Lượng nhiệt hấp thụ Qts1 tính tốn BSKK cấp 16,87 21,63 51,38 45,94 0,5(θtbs1 + ttbs1) 135,75 135,7 135,7 5 Tra toán đồ 0,75 0,75 W/m2o C 20,350 19,11 18,05 o 143,72 143,7 143,7 26 26 Tra toán đồ 0,98 0,98 Hs1.K.Δt 8720,3 1146 o C C ψ kw 42 Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 72 0,98 1392 6,371 4,093 Từ giá trị Qts1 chiều dài L ta thiết lập quan hệ chúng theo đồ thị sau: kW 0,75 GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Q s1 Đồ án mơn học lò 6227,193 Q s1t 5222 4300 3271 2,5 3,5 4,5 L(m) Dựa vào đồ thị trên, với Qs1 = 6277,193 kW ta xác định tổng chiều cao BSKK cấp là: L = 7m Độ dài trung bình đoạn là: Ltb = L/3 = 7/3 = 2,333 m Tiết diện không khí qua: f = Ltb.a - nc dn.zn.Ltb = 14,6142m2 � tstb1 �Btt Vkko  s1 � �  "  1 � � � s1 � � 273 � f � � Tốc độ khơng khí trung bình: ωkk = ->ωkk= 4,15m/s Vậy tỷ số: ωkk/ ωk=4,15/7,56 nằm khoảng (0,45 ÷ 0,55), khơng cần thay đổi kết cấu BSKK Tổng diện tích bề mặt chịu nhiệt BSKK cấp 1: Hskk1 = πdtb.L.nc.z = 3,14.0,043.7.4.2288= 8649,921m2  Vậy chiều chiều dài đoạn ống chọn : + chiều dài đoạn ống ltr = 2,5 m +chiều dài đoạn ống lg = 2,5 m + chiều dài đoạn ống ld = Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 73 GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Lò tập 1, tập GS TSKH Nguyễn Sỹ Mão 2.Đồ án mơn học lò GS TSKH Nguyễn Sỹ Mão Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 74 GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò 3.Lò cơng nghiệp- Trường Đại học Điện Lực Tính tốn thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt PGS Bùi Hải 5.Tính nhiệt lò cơng nghiệp- Đỗ văn Thắng 6.Tính nhiệt lò – Hồng Ngọc Đồng- NXBHKT 7.Lò thiết bị đốt – Hồng Ngọc ĐồngNXBHKT Vũ Huy Hoàng – D10 Nhiệt 75 ... D10 Nhiệt GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TỐN NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI Sản lượng định mức lò D = 300 tấn/h Thơng số hơi: - Áp suất đầu nhiệt P = 110 bar... Thiện Đồ án mơn học lò Mục lục Lời nói đầu .1 CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TỐN NHIỆT CHẾ TẠO LỊ HƠI .5 CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LÒ HƠI .6 Xác Định Cấu Trúc Lò. .. GVHD Th.S Nguyễn Duy Thiện Đồ án mơn học lò CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LÒ HƠI Xác Định Cấu Trúc Lò Hơi Chọn phương pháp đốt cấu trúc buồng lửa Dựa vào cơng suất lò 200 tấn/h sử dụng nhiên