bài tập thiết kế bộ quá nhiệt, trong chương trình cao học nghề Công nghệ Nhiệt. NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN BỘ QUÁ NHIỆT 1. Sản lượng định mức của lò hơi: D = 75 tấngiờ 2. Thông số hơi: Ap suất hơi ở đầu ra bộ quá nhiệt: pqn = 4,5 MPa Nhiệt độ hơi quá nhiệt : tqn = 4100c 3. Nhiệt độ nước cấp : tnc = 1450c 4. Nhiệt độ khói thải trước bộ quá nhiệt đối lưu : th = 1050oc 5. t1 = 15000C 7. Nhiệt trị thấp làm việc của than: Qlvt = 5056 kcalkg = 21134,08 kJkg
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TỐN BỘ Q NHIỆT Sản lượng định mức lò hơi: Thơng số hơi: D = 75 tấn/giờ Ap suất đầu nhiệt: pqn = 4,5 MPa tqn = 4100c tnc = 1450c Nhiệt độ nhiệt : Nhiệt độ nước cấp : Nhiệt độ khói thải trước nhiệt đối lưu : th = 1050oc t1 = 15000C Nhiệt trị thấp làm việc than: Qlvt = 5056 kcal/kg = 21134,08 kJ/kg Thành phần nhiên liệu : Clv 57.8 Hlv Slv 1.86 0.65 Olv 2.83 Nlv Alv 0.88 27.18 Wlv 8.8 V 5.2 CHƯƠNG 1: XÁC ĐỊNH KIỂU BỘ QUÁ NHIỆT 1 Chọn phương án : Vì sử dụng nhiên liệu rắn nên chọn buồng lửa phun đốt bột than Tuy buồng lửa phun tốn chi phí đầu tư ban đầu,lúc chạy tạo tiếng ồn, bề mặt đốt đóng xỉ tro bụi bay theo khoi nhiều lại đốt loại than có độ ẩm cao độ tro lớn Chọn phương pháp thải xỉ : Ở ta chọn phương án thải xỉ khô có tổn thất nhiệt ít, nhiên lại có tro bụi bay theo khói nhiều dẩn đến khả bề mặt đốt bị mài mòn bám bẩn nhiều Chọn nhiệt : Do tqn = 410 0c < 510 0c nên ta chọn nhiệt đối lưu hai cấp, bố trí theo kiểu ngược chiều với dòng khói 1.2 Sơ đồ ngun lý lò hơi: Chú thích : 1,2_ống góp nước 3_ống sinh 4_bao 5_bộ giảm ơn 6_ống góp 7_bộ q nhiệt 8,9_bộ hâm nước cấp II,I 10_bộ sấy khơng khí CHƯƠNG TÍNH TỐN CÁC ĐẶC TÍNH CỦA NHIÊN LIỆU 2.1 Tính thể tích khơng khí lý thuết cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu (than) : V0kk = 0.0889(Clv+ 0.375Slv) + 0.265 Hlv - 0.0333Olv = 0.0889(57,8+0.3750.65) + 0.2651,86- 0.03332,83 =5,558 m3tc/kg 2.2 Tính thể tích sản phẩm cháy lí thuyết (Hệ số khơng khí thừa =1): 2.2.1 Thể tích N2 : V0N2 = 0.8 N lv + 0.79 V0kk 100 = 0.0080,88 + 0.795,558 = 4,397 m3tc/kg 2.2.2 Thể tích nước: V0H2O = 0.111Hlv+0.0124Wlv+0.0161 V0kk = 0.1111,86 + 0.01248,8 + 0.0161 5,558 = 0,405 m3tc/kg 2.2.3 Thể tích khí nguyên tử: VRO2 = V0CO2 + V0SO2 VRO2 = 1.866 57,8 0.375 * 0,65 C lv 0.375S lv = 1.866 100 100 = 1,083 m3tc/kg 2.2.4 Thể tích khói lý thuyết : V0kh = VRO2 +VoN2 + V0H2O = 1,083 + 4,397 + 0,405 = 5,885 m3tc/kg 3.2.5 Thể tích khói khơ lý thuyết : V0kkk = VRO2 +VoN2 = 1,083 + 4,397 = 5,48 m3tc/kg 2.2.6 Thể tích thực sản phẩm cháy : Vkh = V0kkk + (α – 1)V0kk + V0H2O = 5,48 + (1.2 - 1).5,558+ 0,405 = m3tc/kg Chọn αbl = α = 1.2 (nhiên liệu rắn : 1.2 ÷ 1.25 ,bảng 16 ) 2.2.7 Thể tích nước thực : VH2O = V0H2O + (α – 1)0.0161 V0kk = 0,405 + ( 1.2 - 1)0.0161x5,558 = 0,422 m3tc/kg 2.2.8 Phân thể tích : V V RO2 rRO2 = = 1,083 = 0,422 kh = 0.154 rH2O = V V H 2O kh = 0.06 2.2.9 Nồng độ tro bay theo khói : µ= a V b A lv 10 kh Từ bảng 16 đặc tính buồng lửa phun thải xỉ khơ có D ≥ 75 t/h ta có : Phần tro bay theo khói : ab = 0,95 Hệ số khơng khí thừa buồng lửa : αbl = α = 1.2 Nhiệt thể tích buồng lửa : qv =165 Kw/m3 Tổn thất cháy khơng hồn học : q4 = % Tổn thất cháy khơng hồn háo học : q3 = % Vậy, µ= 0.95 * 27,18 10 = 36,88 g/m3tc 2.2.10 Xác định hệ số khơng khí thừa lọt khơng khí : Căn vào phương pháp đốt lò tính chất nhiên liệu để xác định hệ số khơng khí thừa đầu buồng lửa Căn vào hệ thống không khí lọt vào hệ thống nghiền than bề mặt đốt ta xác định hệ số khơng khí thừa bề mặt đốt Chọn hệ số khơng khí thừa chỗ khỏi buồng lửa bl = 1.2 Hệ số khơng khí thừa nơi xác định cách cộng hệ số khơng khí thừa buồng lửa với lượng khơng khí lọt vào đường khói buồng lửa với tiết diện xét Giá trị chọn sau: Lò thiết kế sản lượng D = 75 t/h , ta chọn thông số sau: Buồng lửa : bl = 0,1 Dãy pheston: P = Bộ nhiệt cấp : qn1 = 0,02 qn2 = 0,02 Công thức xác định hệ số khơng khí thừa đầu ra: '' = ' + Bảng : XÁC ĐỊNH HỆ SỐ KHƠNG KHÍ THỪA Hệ số khơng khí thừa ' (đầu vào) '' (đầu ) Buồng lửa 1,2 Dãy Pheston 1,2 1,2 Bộ nhiệt cấp 1,2 1,22 Bộ nhiệt cấp 1,22 1,24 Lượng khơng khí lúc khỏi BSKK cấp II : Thứ tự Tên bề mặt đốt α’’SKK = ‘’s = bl - bl -n Trong đó, lượng khơng khí lọt qua máy nghiền bi chọn αn = 0.1 Vậy ( αn : 0.06 ÷ 0.16 ) α’’SKK = ‘’s = 1.2 - 0.1 - 0.1 =1 Lượng không khí lúc vào BSKK cấp I : s’ = ‘’s + s Trong đó, s = 0.05 Lượng khơng khí lọt từ phía khơng khí sang phía khói Vậy Bảng : TT s’ = + 0.05 = 1.05 ĐẶC TÍNH CỦA SẢN PHẨM CHÁY : Tên đại lượng Cơng thưc tính Hệ số khơng khí thừa trung bình 0.5*(α’+ α’’) Lượng khơng khí thừa (α-1) *V0kk Thê tích hơinước V0H2o+0.0161*(α-1)* V0kk Thể tich khói VRO2 + V0N2+(α-1)* V0kk + V0H2o Phân thể tích nước VH2o/ Vk Phân thể tích khí 3nguyên tử VRO2/ Vk Kí hiệu Đơn vị BL&PT BQN2 1.21 α VThừa BQN1 1.23 1.2 mtc3/kg 1,111 1,167 1,278 VH2O mtc3/kg 0,423 0,424 0,425 Vkhói mtc3/kg 7,014 7,071 7,183 rH2O 0,0604 0,0605 0,0607 rRO2 0,154 0,153 0,1507 Phân thể tich RO2 H2O rRO2+rH2O R Nòng độ tro bay theo khói 10*Alv* ab/ Vk m g/mtc3 0,2144 0,2135 0,2114 36,813 36,516 35,947 2.3 Tính Entanpi khói khơng khí : 2.3.1 Entanpy khói lý thuyết Ik0 ( α = 1) : I0kh = VRO2 (C)RO2 + V0H2O(C)H2O + V0N2(C)N2 ,[KJ/m3tc] 2.3.2 Entapi khơng khí lý thuyết : I0kk = V0kk(C)kk ,[KJ/m3tc] =5,885(1.29020330) =227,78 kj/kg 2.3.3 Entanpi tro bay theo khói : A lv I tr ab C tr 100 ,[KJ/m3tc] Trong đó, : Nhiệt độ khói thải,0C VRO2,V0H2O,V0N2,V0kk :Thể tích khơng khí lý thuyết RO2 , N2 , H2O , khơng khí CRO2 , CN2 , CH2O , CKK: Nhiệt dung riêng RO2 , N2 ,H2O Tra theo bảng 3-2 trang 28_Thiết bị lò T1,với nhiệt độ khói thải 1200C,ta có: (C.)H2O = 181.71 ,kJ/m3tc (C.)N2 = 155.55 ,kJ/m3tc (C.)RO2 = 207.45 , kJ/m3tc 2.2.4 Entanpi khói thực tế : 0 I K I Kh 1 I KK I tr Do Vậy Itr = a b lv t Q A lv 10 = ,[KJ/m3tc] 0.95 * 27,18 * 10 = 1,12< 6, 21134,08 0 I K I Kh 1 I KK Bảng : ENTANPI CỦA KHÔNG KHÍ VÀ KHĨI : θ (Cθ)RO2 (Cθ)H20 (Cθ)N2 (Cθ)KK IRO2 I0H2O I0N2 IKK0 I K0 kJ/m3tc kJ/m3tc kJ/m3tc kJ/m3tc kJ/kg 184.1424 387.1291 605.1912 835.9460 1076.881 05 1326.306 78 1549.848 81 1846.385 04 2114.319 24 2386.390 2662.436 37 2942.034 48 3223.809 42 3507.880 32 3793.857 4081.610 4370.273 22 4661.990 4953.620 34 5210.529 5539.967 37 kJ/kg kJ/kg 569.763 26 1142.86 82 1723.66 2315.10 84 3006.66 86 3535.71 56 4166.24 54 4808.55 92 5451.57 65 6119.30 49 6655.91 48 7462.41 25 8146.58 57 8920.28 18 9523.90 10207.5 48 10922.3 24 11624.1 73 12329.2 76 12997.5 32 13750.8 26 kJ/kg 722.262 1451.80 52 2194.79 86 2952.40 96 3728.86 22 4520.65 49 5329.34 39 6061.33 25 6986.07 25 7829.55 46 8684.65 29 9549.53 33 10420.4 72 11296.7 46 12180.3 57 13070.6 37 13963.1 41 14863.5 37 15764.2 67 kJ/kg 815.06 89 1653.3 04 2516.2 61 3404.6 49 4405.4 64 5254.4 19 6181.3 62 7195.3 76 8183.9 78 9203.4 10098 02 11268 02 12319 69 13464 64 14443 27 15504 87 16600 47 17686 79 18777 58 19797 93 20976 82 C 100 170.03 151.02 129.58 129.95 200 357.46 304.46 259.92 261.21 300 558.81 462.72 392.01 394.89 400 771.88 626.16 526.52 531.2 500 994.35 1224.6 1431.0 1704.8 1952.2 794.85 683.8 670.9 968.88 1148.8 804.12 813.36 947.52 1334.4 1526.1 1093.6 1239.8 958.86 1090.5 1256.9 2203.5 2458.3 2716.5 2976.7 3239.0 1722.9 1925.1 2132.2 2343.9 1391.7 1513.7 1697.1 1852.7 2028.7 1408.7 1562.5 1718.1 1874.8 2032.5 2166 2321.4 2484.0 2643.6 2804.0 2191.5 2351.6 2512.2 2674.2 2836.3 2956 3127.3 3000 3163.0 600 700 800 900 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 4304.7 4573.9 2559.2 2779.0 3001.7 3229.3 3458.3 3690.5 4811.2 5115.3 3925.6 4163.0 3503.1 3768.8 4035.3 61.1631 123.306 187.401 253.594 321.914 25 392.396 465.268 05 540.432 618.082 65 697.774 779.669 55 863.573 949.295 1036.47 1125.51 525 1215.71 28 1307.87 46 1400.62 77 1494.68 085 1589.86 1686.03 12 16674 17580.0 65 CHƯƠNG CÂN BẰNG NHIỆTCHO LÒ HƠI 3.1 Lượng nhiệt đưa vào : Qđv = Qlvt + Qnkk + Qnl + Qp ,[KJ/Kg] Qnkk = ; Qp = 0; Qnl = Vậy Qđv = Qlvt 3.2 Nhiệt có ích tức nhiệt mơi chất nhận từ sản phẩm cháy qua bề mặt truyền nhiệt Q1 : Q1 = Dqn (iqn inc ) B Trong , Dqn : sản lượng nhiệt, kg/h B : lượng nhiên liệu tiêu hao 3.3 Xác định tổn thất lò : 3.3.1 Nhiệt dung nhiên liệu rắn: Với than gầy than antraxit, nhiệt dung nhiên liệu khô:Crắnk = 0.22 kcal/kg0c (sách thiết kế lò _Trần Thanh Kỳ _trang 23) Nhiệt dung nhiên liệu tính theo công thức: Crắnlv = W lv 100 W lv Crắnk = 8,8/100 + 0.22(100-8,8)/100 100 100 = 0,288 kcal/kg0C Crắnlv = 1,206kj/kg0C Bảng 4: ĐẶC TÍNH ENTANPY CỦA SẢN PHẨM CHÁY BL&PT α"= 1.2 θ( C) Ik(kJ/kg) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 9581.1929 10769.381 11834.951 13177.927 14403.785 15723.987 16879.346 18118.998 19393.1 20659.498 21930.43 23132.73 24492.838 BQN2 α"= 1.22 Ik(kJ/kg) BQN1α"= 1.24 Ik(kJ/kg) 6248.9629 7353.818 8528.8694 9720.9143 10925.972 12008.644 13368.918 14612.195 15949.922 6339.376 7460.4048 8650.096 9860.6358 11082.563 12182.337 13559.908 Hiệu suất nhiệt lò η=1-(q2 +q3+q4+q5+q6) 3.3.2 q4_ tổn thất nhiệt cháy khơng hồn tồn mặt học rb rr A lv ab Qtx 100 r 100 r r b ) 100 Q4= (ar Trong ar_= 0,05: tỷ lệ tro rơi ab = 0,95: tỷ lệ tro bay rr = 30: thành phần cháy tro rơi rb = 30: thành phần cháy tro bay Alv = 27,18: thành phần tro có mẫu làm việc Qtx = 32600 kj/kg: nhiệt trị thấp phần cháy xỉ 10 q3 % q2 % 10 φ 11 qi % Theo bảng 9-5 tài liệu [2] I th I kkl q 1 .100 Qđv 100 q 100 4+q5+q6 q2+q3+q 0,5 3,9 0,99 23,3 12 12 η % 13 inc 33 iqn 15 Qhi kJ/kg 632,2 kJ/kg Tra bảng nước chưa sôi nhiệt ,với Pqn=45bar,tqn=4100C 3215, 05 kW 53809 ,4 D.iqn i nc .1000 3600 16 B 17 Btt 76,7 100 qi Tra bảng i 2 nước, với tnc=145 C kg/h kg/h 11950 ,3 Qhi .3600 Q lv t 9811, B.(1-q4/100) 12 3.4.Kích thước buồng lửa 1.Chiều rộng buồng lửa a = mDđm0.5 Dđm= 75t/h = 20,83kg/s ,chọn m=1,2 Vậy a = 1,2*20,830.5=5,47m,lấy a = 5,4m 2.Chiều sâu buồng lửa b = a/1,2 = 5,4/1,2 = 4,5m lấy b = 4,5m 3.5 Phân phối nhiệt cho bề mặt đốt Mục đích : Xác định lượng nhiệt hấp thụ cho bề mặt hấp thụ nhiệt Xác định nhiệt độ trước sau bề mặt đốt sau kiểm tra độ giáng entanpi khói bề mặt đốt ,sau kiểm tra lại độ sơi nước hâm (khơng vượt q 20 %) Nội dung tính tốn bao gồm phần sau: Tổng lượng nhiệt hữu ích lò Qhi D(i qn i nc ) /Btt =75.1000(3215,05-632,2)/9811,2=19744kJ/kg Lượng nhiệt hấp thu đối lưu nhiệt: Qqn= Qqnbx + Qqnđl+G.igô Qqnđl = Qqn- Qqnbx - G.igô Xem lượng nhiệt nhiệt hấp thụ xạ không xét phụ tải định mức: igô=0 Qqn=D(iqn-ibh)/Btt=751000(3215,05-2797,5)/9811,2=3191,8kJ/kg 13 PHẦN IV THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT Dựa vào thông số ban đầu :tqn= 570.P =140 bar, ta thiết kế nhiệt đối lưu gồm phần :bộ nhiệt cấp I nhiệt cấp II 1.Phương án bố trí nhiệt: Gồm hai phần đặt sau cụm pheston ,như hình vẽ sau: Trong đó: 1_Bộ q nhiệt cấp I 2_Bộ nhiệt cấp II 3_Ống góp 4_Bộ giảm ôn kiểu bề mặt 2.Sơ đồ bố trí nhiệt cấp hai: Chú thích: Bao 14 Ống góp vào q nhiệt II Bảo ơn Ống góp vào nhiệt II Bộ nhiệt cấp II Ống góp nhiệt II 3.Thiết kế q nhiệt cấp hai: Đặc tính cấu tạo: Vì nhiệt cấp hai làm việc nhiệt độ cao nên để tránh tượng đóng xỉ dàn ống nên ta lắp dãy ống phía trước nhiệt cấp II song s ong Vậy: nsong song= Chọn :Bước ống ngang:S1/d = 4.5 Bước dọc ống: S2/d = 3.5 Vật liệu chế tạo: Thép cacbon, Đường kính:=38mm Dày 3,5mm Bán kính uốn lớn nhất:75mm Vì lò có P = 45 bar nên chọn nhiệt cấp = 350 1000(kg/m2s), ta chọn = 400(kg/m2s) D 75.10 0,06m Vậy tiết diện là: f = 3600 3600.350 Số ống:z = f/(d2/4) = 0.06/(3.140.0382/4) = 52,9 ống (lấy 54 ống) Tốc độ khói qua nhiệt không (10 – 12m/s) Vì chiều rộng lò cố định nên tốc độ khói định chiều cao đường khói khoảng 2,5 – 5m Bảng Đặc tính cấu tạo nhiệt cấp II STT 10 11 12 Tên Đại Lượng Đường kính ngồi ống Số dãy ống dọc Số ống dãy Bước ống ngang Bước ống dọc Bước ống tương đối ngang Bước ống tương đối dọc Khoảng cách từ tâm ống đến vách Chiều dài ống chịu nhiệt Diện tích chịu nhiệt phần Dtích chịu nhiệt ống đứng Dtích chịu nhiệt ống Kí hiệu d nd Z S1 S2 1 2 sv Đơn vị mm ống ống mm mm mm lh hk m m2 Chọn hđ m2 dl hnd.z 38,15 hn m2 d.l h.z 12,71 15 Cơ sở chọn _Công thức Chọn Thiết kế Tính:54/3 Chọn Chọn 1=S1/d 2=S2/d 0.5(a-(z-1)s1) Kquả 45 18 202,5 156 4,5 3.5 100 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 ngang Chiều dài ống dưối đáy Tồn diện tích q nhiệt Tiết diện lưu thông Chiều dày lớp b.xạ hữu hiệu Chiều sâu cụm ống Chiều rộng không gian trước BQN II Chiều dày hữu hiệu lớp xạ khói Tiết diện đầu vào cụm ống đường khói(max) Tiết diện đầu cụm ống đường khói Tiết diện trung bình đường khói BQN II lđ HqnII mm m2 Thiết kế hđ+ hn 0,72 50,86 f S le lk m2 m mm mm 0.7852.d2.z 1.87((S1+S2)/d-4.1)d chọn Chọn 0,022 0,324 750 1000 S’ m S(le +A lk )/le F’ m2 5,4.2,5-18(.0,0452/4) 13,4 F’’ m2 5,4.2,5 0.518(3.140.0452/4) 13,7 ftb m2 16 (F’+F’)/2 13,5 BẢNG TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CỦA BỘ QUÁ NHIỆT CẤP II STT Tên đại lượng A.Cân nhiệt Nhiệt độ khói trước BQN II Nhiệt độ khói sau BQN II Entanpy khói trước BQN II Entanpy khói sau BQN II Lượng nhiệt khói truyền cho BQN II B.Tính truyền nhiệt Entanpy đầu vào BQN II Kí hiệu qnII’ qnII’’ IqnII’ IqnII’’ QqnIIđl Đơn vị m3/kg o C o C Kj/kg Kj/kg kW iqnII’ Kj/kg Cơ sở chọn_Cơng thức tính ' '' qnII = ph 1050 1050 1050 Giả thiết sau kiểm tra lại Tra bảng Tra bảng B ' '' tt ( I qnII I qnI qnII I kko ) 3600 Tra bảng nước bảo hoà ứng với tqn’ 800 11467,3 8528,86 7915,85 850 11467,3 9255,36 5955,7 900 11467,3 9860,63 4322,6 2638 2638 3039,3 Nhiệt độ đầu vào BQN II Entanpy đầu BQN II tqn’ iqnII’’ o C Kj/kg tqnII(i’qnII,P’qn II) Tra bảng nước 336,63 3215,05 336.63 3215,05 336.63 3215,05 10 Nhiệt độ đầu BQN II Tỷ số chênh nhiệt độ tqn’’ tv/tr o Nhiệm vụ thiết kế ' '' qnII t qnII 410 1,381 410 1,246 410 1,136 t l t b t l ln b t ' '' 0.5( qnII qnII ) 546,9 574,36 600,87 925 950 975 ' '' + t qnII ) 0.5( t qnII 373,3 373,3 373,3 C - '' ' qnII t qnII 11 Độ chênh nhiệt độ trung bình t o 12 Nhiệt độ trung bình khói qnIItb o 13 Nhiệt độ tbình nước tqnIItb o C C C 17 14 15 Thể tích riêng nước Tốc độ trung bình vtb htb m3/kg m/s Tra bảng nước D.vtb 3600 f 16 Hệ số tản nhiệt từ vách đến Tốc độ trung bình khói 2 w/m2oc Cdtc khtb m/s rH2O rRO2 đl 10PnS Kk g/m3tc w/m20c N - Ktro 25 Phân thể tích nước Phân thể tích khí ngtử Nồng độ tro bay theo khói Hệ số toả nhiệt đối lưu Lực hút khí ngtử Hệ số làm yếu xạ khí nguyên tử Hệ số làm yêú xạ tro bay Lực hút khói có chứa tro 26 27 17 18 19 20 21 22 23 24 0,0578 20,09 0,0578 20,09 0,0578 20,09 6,2 6,2 6,46 Bảng 02 Bảng 02 Bảng 02 1.163CzCvltc(h.10-24 trang194) rnS’ Toán đồ IX 0,0605 0,153 36,516 9,5 0.42 1.73 0,0605 0.153 36,516 9.52 0.42 1.73 0,0605 0.153 36,516 10 0.42 1.73 - Toán đồ X 0.0124 0.0124 0.0124 KpS N K k rn K tr S ' (rn=0.2103) 0.1517 0.1517 0.1517 Hệ số làm bẩn m2oC/w 0.86.Cd Cvl o 0.2 0.2 0.2 Nhiệt độ vách ống có bám tro tv o Q tb t qnII dl H qnII 1,16.a. tc (tra toán đồ XI) dl bx . dl bx 2 420,8 400,26 398,7 245 247 253 65,2 63.5 61.25 28 Hệ số tản nhiệt xạ 29 Hệ số truyền nhiệt bxt K C w/m20C w/m20C tb qnII Btt Vk ) (1 3600 F 273 18 30 Bề mặt truyền nhiệt tính tốn HqnIItt m2 c QqnII 221,9 163,2 117,4 171,04 112,34 66,54 6,52.103 6,67.103 6,7.103 K t 31 Hiệu số H 32 Lượng nhiệt truyền theo tính tốn QqnIItt H t qnII H qnII kW K H qnII t 3600 1000 19 Dùng phương pháp điểm để xác đònh nhiệt độ khói sau BQN cấp : Theo đồ thò ta xác đònh ”qn2 = 835 0C tương ứng với I”qn2 = 9037,41 kJ/kg * Lượng nhiệt truyền đối lưu: Qđlqn2 = .Btt(I’qn2-I”qn2 - qn2.Ilkk)/3600 = 0,99.9811,2.(11467,3 - 9037,41- 0,02.227,78)/3600 = 6543 kW ñl Q qn2 = 6543kW = 2423,3 kJ/kg * Tổng lượng nhiệt hấp thụ BQN cấp 2: Qcqn2 = Qbxqn2 + Qđlqn2 = +6543 = 6543 kW * Entanpi đầu vào BQN caáp Qqn Qqn 3191,8 2423,3.9811,2 2898,03 kJ/kg ' " I qn Btt 2797,5 I qn1 I bh D 75000 * Dieän tích bề mặt chòu nhiệt BQN cấp 2: Qqn 6543.10 177,7 m2 Hqn2 = K t 65.566,2 20 B THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT CẤP I Trên sở tính lượng nhiệt hấp thụ nhiệt cấp I,ta xác định bề mặt chịu nhiệt Ta thiết kế đặc tính cấu tạo nhiệt cấp I sau tiến hành thiết kế tính cân nhiệt nhiệt để đảm bảo bề mặt chịu nhiệt tính phù hợp với thiết kế Bảng Đặc tính cấu tạo nhiệt cấp I STT Tên đại lượng Đường kính ống Bước ống ngang Kí hiệu d S1 Đơn vị mm mm Cơng thức tính Chọn Tính Bước ống dọc Bước ống ngang tương đối Bước ống dọc tương đối Khoảng cách từ tâm ống đến vách tường bên Số ống xoắn dãy ống dọc Chiều dài ống dẫn từ bao đến BQN I Diện tích bề mặt hấp thụ cụm ống đỉnh S2 S1/d S2/d S mm mm Tính Tính Chọn (5400-S1(Z-1)+Zd)/2 Z ống 5400/S1-1 29 Lbh-bqn m Chọn 3.5 Hbđ m2 dLbh-bqnZ 21 Kết 38×3,5 180 140 4.5 3.5 180,6 14,34 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Chiều dài ống xoắn lx m l H qnI H bd 14 .d Z Bề mặt hấp thụ ống xoắn Tổng diện tích hấp thụ BQN I Chiều cao đường khói Chiều rộng đường khói Số dãy ống dọc Hbx m2 .d l.Z t 229,5 HqnI m2 H bx H bd 243,8 H a n m m Ông 2,5 5,4 Kích thước ống theo phương thẳng đứng Diện tích tiết diện khói Diện tích tiết diện ld m Chọn Chọn l h Thiêt kế Fk Fh m2 m2 H.a-Fh 13,46 0.033 Chiều dài hữu hiệu lớp xạ khói Chiều rộng khoảng khơng trước BQN I S m lk m 22 .d Zt S S2 4,1 d 1,87 d Chọn 0.40 0.6 Bảng :Tính cân nhiệt nhiệt cấp I Stt Tên đại lượng Ký hiệu Lượng nhiệt hấp thụ BQN I Nhiệt độ khói đầu vào BQN I Entanpy khói đầu vào BQN I Nhiệt độ khói đầu BQN I Nhiệt độ trung bình BQN I Nhiệt độ đầu vào Nhiệt độ đầu QqnI ’qnI IqnI’ ’’qni tbqni tqnI’ tqnI’’ tb Đơn vị kJ/kg o c Cơng thức tính kj/kg o c o c Bảng entanpy sản phẩm cháy Tính tốn '' ' 0,5 qnI qnI 9037,41 720 777,5 o c c tra bảng bảo hoà 257 336.63 c ' '' + t qnII ) 0.5( t qnII o o Nhiệt độ trung bình tqni Tốc độ trung bình khói k m/s 10 Thành phần thể tích nước khói rH O - 11 rRO2 Thành phần khí ba nguyên tử khói 12 Nồng độ tro bay khói 13 Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu dl 14 Thể tích riêng nước 15 Tốc độ trung bình vh h 16 Hệ số trao đổi nhiệt từ vách đến 2 Qqn-QqnII ' '' qnI = qnII t '' qnI t ' qnII Btt Vk 3600 F tb qnI 1 273 Bảng đặc tính entanpy sản phẩm cháy Bảng đặc tính entanpy sản phẩm cháy g/m tc Bảng w/m2o dl 1,16.C z Cvl Cs tc c m3/kg Tra bảng nước với tqnitb D.vh m/s w/m 2o 3600 f Cd tc Cd 0,95 ; tc 1800 Kết 768,5=2074kW 835 296,8 5,45 0,0607 0,1507 35,947 104.4 0,06434 40,6 1710 23 17 Lực hút khí ba nguyên tử 18 Hệ số làm yếu xạ khí ba nguyên tử 19 Hệ số làm yếu xạ tro bay 20 Lực hút khói với tro 21 Hệ số bám bẩn 10Pn.S Kk 22 Độ chênh nhiệt độ dòng nghịch tn 23 Độ chênh nhiệt độ dòng thuận Ktr 10KPS tt c m2oc/ w o c o c Tính toán Toán đồ IX Toán đồ X K k rn K tr S tn/tt t HqnI tv o c m2 o c 28 Hệ số trao đổi nhiệt xạ bx 29 Hệ số truyền nhiệt K w/m2o c w/m2o c Tỷ số Độ chênh nhiệt độ trung bình Diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt Nhiệt độ vách có tro 0.0124 0.1517 0.0075 ' 0,86Cd Cvl o ' qnI '' '' ' tqnI qnI tqnI '' ' t qnI ln qnI '' t ' qnI qnI ' ' '' qnI tqnI qnI ln 24 25 26 27 0.42 1.73 ' qnI '' qnI t t ' qnI '' qnI '' tqnI 480 474 Theo thông số 0,5 tt tn t Q tb t qnI qnI H qnI tc a dl bx 100 296,85 1.01 477 200 296,8 300 296,8 0 115,3 123,2 134,3 dl bx 2 24 30 Bề mặt truyền nhiệt tính tốn HqnItt m2 QqnI 31 Hiệu số H m2 HqnItt`-HqnI 25 K t 158,1 148 135,78 58,1 -52 -165 Theo quy tắc điểm ta tim diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt nhiệt cấp I Vậy Hqn1 = 126m2 26 ... thất nhiệt lò hơi: q = q2+q3+q4+q5+q6 Bảng Cân nhiệt tính lợng tiêu hao nhiên liệu lò ST T i lượng Đơn vị Công thức sở chọn Qlvt kJ/kg Theo nhiệm vụ thiết kế θth C Chọn theo thiết kế Tra bảng... 65.566,2 20 B THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT CẤP I Trên sở tính lượng nhiệt hấp thụ nhiệt cấp I,ta xác định bề mặt chịu nhiệt Ta thiết kế đặc tính cấu tạo nhiệt cấp I sau tiến hành thiết kế tính cân nhiệt... Qqn=D(iqn-ibh)/Btt=751000(3215,05-2797,5)/9811,2=3191,8kJ/kg 13 PHẦN IV THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT Dựa vào thông số ban đầu :tqn= 570.P =140 bar, ta thiết kế nhiệt đối lưu gồm phần :bộ nhiệt cấp I nhiệt cấp II 1.Phương