8.1. Nhiệm vụ.
Bộ hâm nước là gia nhiệt cho nước cấp đến nhiệt độ sôi hoặc gần sôi trước khi vào bao hơi.
Như đã phân tích ở chương phân phối nhiệt ta chọn bộ hâm nước kiểu chưa sôi. Bộ hâm nước kiểu chưa sôi là bộ hâm nước mà nước ra khỏi bộ hâm chưa đạt đến nhiệt độ sôi.
8.2. Cấu tạo.
Chọn thiết kế bộ hâm nước ống thép trơn, ống thép có đường kính ngồi 32mm được uốn gấp khúc nhiều lần. Mỗi cụm ống cao 1m và đặt cách nhau 0,6m nhằm tạo điều kiện vệ sinh dễ dàng. Các cụm ống bố trí sole nhưng đảm bảo:
+ Bước ống ngang tương đối: S1/d > (3^3,5) + Bước ống dọc tương đối: S2/d > 1.5
+ Chọn đường kính ống ())32"'"' x3mm.
+ Bán kính uốn của các ống là: ru > (1,5 ^ 2)d = (48 ^ 64), chọn ru = 50mm. + Tốc độ nước khơng nhỏ hơn 0.3 m/s( sách lị hơi và thiết bị đốt , trang 268) Đặt mặt phẳng ống xoắn song song với tường sau của lị (ống góp bộ hâm nước nằm ở tường bên), mục đích tránh tất cả các ống xoắn nằm sát vùng phía sau tường lị, nơi có lượng tro bay theo nhiều và tốc độ khói lớn dẫn đến tất cả các ống xoắn đều bị mài mịn khi ta đặt mặt phẳng ống xoắn vng góc với tường sau. Bố trí các ống vào bao hơi phía trong đường khói sát trần và tường lị, tạo thành dàn ống bảo vệ tường.
- Ưu điểm:
+ Thép có hệ số dẫn nhiệt hơn gang. + Chế tạo đơn giản.
+ Kích thước nhỏ, khối lượng nhẹ hơn bộ hâm nước bằng gang.
+ Không sợ nước sôi như đối với BHN bằng gang ở giai đoạn nhóm lị. Vì đối với BHN bằng gang ở giai đoạn nhóm lị do nước lưu thơng khơng liên tục nên nước có thể sơi dẫn đến nổ do gang thì khơng chịu được thủy kích gây lực va đập.
- Nhược điểm:
+ Chịu nhiệt độ khói thấp.
+ Đối với lị đốt nhiện liệu có nhiều lưu huỳnh thì dễ bị ăn mịn bởi axit và sự mài mòn của tro bay.
8.3. Tính tốn
Khi tính tốn bộ hâm nước ta đã biết nhiệt độ đầu vào của khói và nước.
Vì nhiệt độ khơng khí nóng là 360 °c, ta chia bộ sấy khơng khí thành hai cấp, để bảo vệ bộ sấy khơng khí vậy nên ta chia bộ hâm nước thành hai cấp ( vì bộ hâm nước có bề dày lớn hơn)
Nên có bảng tính tốn nhiệt và đặc tính cấu tạo cho hai bộ hâm nước cấp 1 và 2
BẢNG 8.1: ĐẶC TÍNH CỦA BỘST ST
T
Tên đại lượng Kí
hiệu
Đơn vị
Cơng thức tính hay cơ sỡ chọn, thay số Kết quả
1 Đường kính ống d mm Chọn Ộ32x3
2 Bước ống ngang S1 mm Chọn 96
3 Bước ống dọc S2 mm Chọn 60
4 Bước ống tương đối ngang Bước ơng tương đối dọc
S1/d S2/d
Tính 3
1,9
5 Chiều rộng đường khói a m Thiết kế 4,4
6 Chiều sâu đường khói b m Thiết kế 4
7 Khoảng cách từ tâm ống ngoài cùng đến vách
e mm Chọn 50
8 Số ống trong mỗi dãy ngang n ống (b-2.e)/S1 + 1 = (4,4-2.0,05)/0,096 + 1 46
9 Số dãy ống nd Dãy Chọn 19
10 Chiều dài của mỗi ống l m a - 0,2 = 4,4 - 0,2 4,2
11 Tiết diện đường khói đi F m2 a.b - n.d.l = 4,4.4 - 46.0,032.4,2 11,4
12 Diện tích tiết diện lưu thơng của nước
f m2 n.n.d2
tr/4 = 46.3,14.0,0262/4 0,024
13 Chiều sâu cụm ống ls m S2(nd-1) = 0,06.(15-1) 0,84
14 Chiều sâu khoảng trống trước BHN cấp II
lk m Chọn 5
18 Chiều dày hữu hiệu của lớp bức xạ S m „ S 1 + S 2 0,096+0,06 (1,87. d ~ 4,1).d (1,87. 0 032 - 4,1).0,032 0,16 19 Chiều dày hữu hiệu của lớp bức
xạ có tính đến khoảng khơng lk
S’ m ls+A.lk 0,84+0,2.5
S- ls —0,16. 0,84 0,35
20 Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt HhnII m2 n.d.l.nd.n = 3,14.0,032.4,2.18.46 368,8
BẢNG 8.2: TÍNH NHIỆT BỘ HÂM NƯỚC CẤP IISTT Tên đại lượng STT Tên đại lượng
Kí
hiệu Đơn vị Cơng thức tính / cơ sở chọn Cân bằng nhiệt
1 Nhiệt độ khói thải trước BHN II O'hnII 0C O'hnII — O''qnI 656
2 Nhiệt độ khói thải sau BHN II O^II 0C Giả thiết, sau kiểm tra lại 500
3 Entanpi của khói trước BHN II I hnII kJ/kg Bảng 2.3 9657,2 9657,2
4 Entanpi của khói sau BHN II I"hnII kJ/kg Bảng 2.3 7224,2
5
Lượng nhiệt do khói truyền cho
BHN II Qđl
hnII kW
Ọ.Btt(I'hnII-I"hnII+AơhnII.Ikkl)
—0,994.7480/3600(I'hnII-I"hnII+0,02.279,65) 5036,5
7 Lượng nhiệt truyền tổng cộng QhnIIc Kw Qđl
hnII 5036,5
Truyền nhiệt
8 Entanpi nước cấp đầu vào của
BHN II i'hnII kJ/kg 1037,5 1037,5
9 Nhiệt độ nước cấp đầu vào của
BHN II thnII 0C Chương 6 240
10 Entanpi nước cấp đầu ra của
BHN II i”hnII kJ/kg i'hnII + QhnII/D—1037,5+ (QhnII.36
00/75.103)
1279,3
11 Nhiệt độ nước cấp đầu ra của
BHN II t’ ’hnII 0C
Tra bảng nước và hơi nước bão hòa ứng với i''hnII
12
Độ chênh nhiệt độ trung bình At 0C [(0'hnII- t’’hnn)-(0”hnII - t'hnII)]
/ln[(0'hnII - t"hnn)/(0"hnII - t'hnn)]
303
13 Nhiệt độ trung bình của khói Atb
V 0C 0,5.(0'hnn+0"hnn)=0,5.(656+0"hnn) 578
14 Nhiệt độ trung bình của hơi ttb
hnII 0C 0,5. (t'hnII+t"hnII)=0,5.( t’ ’hnII+240) 264
15
Tốc độ trung bình của khói đi otb
k m/s Bt*v q n * (etb+ 273 ) -7480.10,12 . ( etb +273)
3600 *F* 273 3600.273.11,4
5,7
16 Thành phần thể tích hơi nước rH2O Bảng 2.3 0,073