CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ BUỒNG LỬA
4.3. Tính trao đổi nhiệt trong buồng lửa một buồng
4.3.1. Đặc tính của dàn ống sinh hơi
Bước ống của dàn ống sinh hơi ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ tường lị và đảm bảo q trình cháy ổn định.
Lị sản xuất hơi có áp suất khơng lớn nên chọn ống d=50mm.
Bước ống trong buồng lửa s = (1,2- 1,4). d= (60 – 70) mm. Chọn s= 65mm. Khoảng cách từ tâm dàn ống sinh hơi đến tường e = d =50mm.
Hệ số góc tường của dàn ống: tra toán đồ 1b tài liệu [I] trang 147 cho e=d và s/d=1,3 nên ta được hệ số góc χ= 0,83.
Số ống của tường trước:Ntr= ống
Số ống của tường sau: Ns=Ntr= 74 ống
Số ống của một tường bên Nb= ống.
Cụm pheston: chính là các ống của dàn ống sinh hơi tường sau nối lên bao hơi, đoạn đi ra của cửa buồng lửa. Để khói đi ra buồng lửa vào bộ quá nhiệt qua cụm pheston được dễ dàng thì đoạn ống ở đây ngưởi ta bố trí thưa hơn.
TT Thơng số hiệuKí Đơn vị Tườngtrước Tườngsau Tườngbên Pheston Ghi chú
1 kính ngồiĐường của ống
D mm 50 50 50 50
2 Bước ống S mm 65 65 65
ĐỒ ÁN MƠN HỌC: LỊ HƠI GVHD: PGS.TS. HOÀNG NGỌC ĐỒNG 4 Khoảng cách từ tâm ống đến tường e mm 50 50 50 5 Diện tích bề mặt bức xạ Hbx m2 94,96 78,73 117,1 5 Hbx=χ×F 6 Hệ số bức xạ hữu hiệu χ i 0,83 0,83 0,83 7 Số ống N ống 74 74 88 74 8 Tổng diện tích bề mặt bức xạ hữu hiệu ∑Hbx m2 290,84
4.3.2 Diện tích bề mặt các tường buồng lửa
Để đơn giản trong tính tốn ta chia diện tích tường bên thành nhiều hình nhỏ a ) Diện tích tường bên:
=>
=141,15 m2.
b) Diện tích tường sau:
=(16,71+6,27+2,08-5,7).4,9= 94,86 m2
c)Diện tích tường trước:
d) Diện tích tường buồng lửa:
F=2Fb+Fs+Ft=2.141,15 +94,86 +114,415 =491,575 m2
Thể tích buồng lửa theo kết cấu đã chọn:
V=Fbxa=141,15x4,9=691,63 m3
*Hệ số phân bố không đồng đều theo chiều cao buồng lửa M
-Khi đốt nhiên liệu rắn kém phản ứng như antraxit : M=0,56-0,5.Xbl
Trong đó:
hvp Khoảng cách từ đáy buồng lửa hay từ giữa phễu tro lạnh đến trục vòi phun. Hbl Khoảng cách từ đáy buồng lửa hay từ giữa phễu tro lạnh đến cửa ra buồng lửa. Chiều cao vịi phun trung bình hvp = 4 m
Thay vào tính M ta được :
M = 0,56-0,5.0,162 = 0,479
4.3.3 Độ đen buồng lửa
abl – độ đen buồng lửa phụ thuộc vào độ đen ngọn lửa
Độ đen của ngọn lửa xác định theo công thức sau : anl = 1 – e-kps
Trong đó :
ĐỒ ÁN MƠN HỌC: LỊ HƠI GVHD: PGS.TS. HOÀNG NGỌC ĐỒNG
k = kk.rk + ktr.μtr + kC.x1.x2 (1/mMPa)
ktr. = (1/mMPa)
Trong đó: + ρk là khối lượng riêng của khói ρk =1,3 kg/m3
+ dtr là đường kính trung bình của các hạt tro xác định theo bảng 4.9[TL1
trang 64]
Buồng lửa phun, máy nghiền bi: dtr = 13μm
ktr . =
+ μtr là nồng độ tro bay theo khói: μtr = 22,73 g/m3
tc
+ kC là hệ số làm yếu bức xạ của các hạt cốc đang cháy, thường kC = 1
+ x1, x2 là hệ số kể đến ảnh hưởng của nồng độ các hạt cốc có trong ngọn lửa x1 =1 (khi đốt nhiên liệu than antraxit)
+ s chiều dày tác dụng của lớp khí bức xạ trong buồng lửa (m) và được tính theo
kk là hệ số làm yếu bức xạ của khí 3 nguyên tử và hạt muội bay theo khói
+ rk là phân áp suất của khí 3 nguyên tử được tính theo phân thể tích: rk = rH2O + rRO2 = 0,087+0,13= 0,217
+ pk phân áp suất khí 3 nguyên tử
pk = p . rk = 1 . 0,217 = 0,217 bar. Với p = 1kG/cm2
k = kk.rk + ktr.μtr + kC.x1.x2 = 0,11 + 0,22 + 1.1.0,1 = 0,43.
độ đen của ngọn lửa: anl = = 1 – e-0,43.1.4,42 = 0,85
+ ψtb - hệ số sử dụng nhiệt hữu ích trung bình của dàn ống ψ =
∑ψiFi
F =χ.ξ (vì hệ số của các dàn ống ở đây được chọn bằng nhau)
=> ψ = 0,98.0,45 = 0,441 (chọn ζ =0,45 )
abl=anl
anl+(1-anl)ψtb =0,850,85+(1-0,85).0,441=0,927
4.4.4. Hệ số bảo ôn:
ĐỒ ÁN MƠN HỌC: LỊ HƠI GVHD: PGS.TS. HOÀNG NGỌC ĐỒNG
4.4.5. Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa: θ’’bl = Ta 0,4.¿¿¿ – 273 , oC = 1919,38 0,4.( 108.0,9919.10000.41,575.6,52 5,672.0,441.114,415. 0,927.1919,383)0,6 +1 – 273 = 10420c
Ta nhận thấy nhiệt độ ra khỏi buồng lửa chênh lệch so với giá trị ta chọn khoảng 100C nên có thể chấp nhận được.
CHƯƠNG 5: TÍNH NHIỆT VÀ KẾT CẤU CÁC BỀ MẶT TRUYỀN NHIỆT CỦA LÒ HƠI