CHƢƠNG II : LỰA CHỌN NỒI HƠI VÀ TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT
2.1. Chọn lựa nồi hơi cần thiết kế và hệ thống đốt nhiên liệu
Chọn nồi hơi cần thiết kế
Ta đang thiết kế nồi hơi công nghiệp sử dụng trong nhà máy chế biến thực phẩm VISSAN và hơi sản xuất là hơi bão hịa khơ. Đối với nồi hơi trong cơng nghiệp thì áp suất hơi khơng vƣợt quá 2.0 MPa. Chọn nồi hơi thiết kế là nồi hơi ống nƣớc kiểu đứng.
Hình 2.1 Nồi hơi ống nƣớc đứng đốt nhiên liệu khí
Hình 2.2 Kết cấu nồi hơi ống nƣớc kiểu đứng
1) Động cơ điện; 2) biến áp đánh lửa; 3) bƣớm gió; 4) quạt gió; 5) hộp gió; 6) loa gió; 7) thân nồi; 8) lớp cách nhiệt; 9) ống nƣớc; 10) khoang khí lị; 11) trống nƣớc; 12 trống hơi; 13) hộp ống khói; 14) nắp trên; 15) nắp dƣới; 16) buồng lửa; 17) mặt
GVHD: Th.S Trương Quang Trúc 16
Chọn hệ thống đốt nhiên liệu
Buồng lửa là hệ thống thiết bị và không gian để tiến hành đốt cháy nhiên liệu. Để đảm bảo hiệu suất làm việc tốt, cần phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sau:
o Có khả năng đốt cháy các loại nhiên liệu khác nhau với hệ số khơng khí thừa thấp; tổn thất nhiệt ít nhất khi phụ tải thay đổi lớn.
o Kích thƣớc nhỏ, tiết kiệm nhiên liệu. Nâng cao cƣờng độ cháy và cƣờng độ truyền nhiệt. Tăng cƣờng độ cháy, phải tạo hỗn hợp nhiên liệu và oxy hợp lý. Muốn tăng khả năng truyền nhiệt, phải tăng diện tích bề mặt truyền nhiệt bức xạ, lựa chọn phƣơng pháp chuyển động của mơi chất thích hợp.
o Cấu tạo đơn giản, chắc chắn, tiết kiệm. o Vận hành và bảo dƣỡng dễ dàng.
Ta chọn buồng lửa đốt nhiên liệu khí. Buồng lửa đốt nhiên liệu khí đơn giản nhất về cả mặt thiết bị lẫn vận hành, vì khơng cần chuẩn bị những trang bị phức tạp và đắt tiền để chuẩn bị nhiên liệu, khơng có thiết bị để thu tro và thải xỉ. Phần tử chính của buồng lửa đốt nhiên liệu khí là vịi phun khí. Có nhiều kiểu vịi phun khí vì ngƣời ta dùng những biện pháp khác nhau để pha trộn khí đốt với khơng khí.
Q trình cháy nhiên liệu khí đơn giản hơn, thƣờng chỉ gồm 3 giai đoạn: giai đoạn hỗn hợp nhiên liệu với khơng khí, sấy nóng và giai đoạn cháy.
Ở đây giai đoạn hỗn hợp nhiên liệu với khơng khí là rất quan trọng, nó quyết định tốc độ và độ hoàn thiện quá trình cháy, hình dạng ngọn lửa dài hay ngắn, nhiệt độ ngọn lửa cao hay thấp. Dựa vào phƣơng pháp hỗn hợp có thể chia thành 3 cách đốt:
+ Đốt có ngọn lửa sáng cịn gọi là đốt khuếch tán. + Đốt ngọn lửa không sáng.
+ Đốt khơng có ngọn lửa.
Ta chọn kiểu đốt có ngọn lửa khơng sáng.
Vì trong cách đốt này, nhiên liệu đƣợc hỗn hợp một phần khơng khí gọi là gió cấp 1, chiếm khoảng 30 – 60%, sau đó mới thêm gió cấp 2 để hồn thiện q trình cháy. Ngọn lửa ngắn, màu xanh tím có lõi hình viên trụ màu xanh lam, nhiệt độ đạt khá cao. Ngọn lửa cũng có thể chia thành ba vùng (hình 2.2). Vùng (1) cũng là vùng sấy nóng khơng cần màu sắc. Vùng (2) màu xanh lam là vùng cháy, nhƣng vì khơng đủ oxy nên cịn có CO và một ít H2… chƣa cháy hết. Vùng (3) là có màu xanh tím, là vùng cháy kiệt các chất khí cịn lại nhờ gió cấp 2 đƣa thêm vào. Nếu khơng đủ khơng khí, ngọn lửa có màu sẩm tím, đầu ngọn lửa vẫn phát sáng màu vàng hoặc đỏ, đầu ngọn lửa co ngắn lại, thậm chí có thể hút lửa vào miệng vòi
GVHD: Th.S Trương Quang Trúc 17
phun. Nếu khơng khí q nhiều, ngọn lửa nhỏ lại mất màu, phát ra tiếng ồn, thậm chí có thể tuột lửa, ngọn lửa rời khỏi miệng phun.
Hình 2.3 Ngọn lửa khơng sáng
Vịi phun đốt ngọn lửa khơng sáng
Với loại vịi phun này, một phần khơng khí hỗn hợp với nhiên liệu trƣớc khi phun vào buồng lửa tạo thành gió cấp một, gió cấp hai đƣợc đƣa thêm để cháy hồn tồn tạo thành ngọn lửa khơng sáng.
Ta đặt vòi phun ở đỉnh lị. Trong buồng lửa khơng có dịng xốy và dịng ngƣợc. Trƣờng nhiệt độ đồng đều, dịng khói nhẹ chuyển động đi xuống.