VIII.1_ Thiết kế sấy không khí cấp II 1. Chọn các thông số:
- Chọn kiểu bộ sấy không khí: kiểu ống - Vị trí đặt trong đường khói ra của lò hơi 2. Bộ sấy không khí kiểu ống:
- Chọn đường kính ống d=0,04 [ m ], chiều dày ống σ =0,0015 [m]
- Chọn kiểu bố trí ống trong chùm ống: song song
- Chọn bước ống s1 =0,075m( bước ống ngang theo chiều đi của không khí ) s1= s1/d=1,875
-Chọn bước ống dọc s2=0,044 [ m ] , s2= s2/d=1,1 - Chọn vận tốc khói qua chùm ống: ωkhói =14 [m/s]
- Chọn vận tốc không khí đi qua chùm ống: ωkk =6 [ m/s ] -Chọn số khoang bộ sấy không khí :N=2
- Các thông số nhiệt như nhiệt độ, enthalpy khói trước và sau bộ sấy không khí, enthalpy của không khí trước và sau bộ sấy được lấy từ kết quả của phần phân phối nhiệt.
Nhiệt độ khói trước khi vào bộ sấy không khí cấp 2 là:
t’khói =3490C , i'khói= 3561,219 kJ/kg Nhiệt độ khói ra khỏi bộ sấy kk cấp 2 là:
t’’khói=1810C, i’’khói= 1782,86 kJ/kg
Nhiệt độ kk đi vào: t'kk2=1000C (chọn), nhiệt độ ra là t"kk2=3000C(theo yêu cầu)
3. Tính thiết kế chùm ống:
- Tính nhiệt độ khói trung bình:
ttbkhói = 0,5(t’’khói vào + t’khói ra )=0,5.( 390 + 181)= 222,5 [0C - Tính tiết diện khói thoát qua chùm ống:
kh kh 2 kh
kh
B.V .T 44352,76.7,563.(222,5 273)
F 12,08[m ]
.273 3600.14.273
= = + =
ω
B - lượng tiêu hao nhiên liệu, kg/s
Vkh - thể tích khói tại điều kiện tiêu chuẩn, m3/kg - Tính số ống trong chùm ống: z
2 2
t
4.F 4.12,08
Z round 11235
.d .0,037
= π ÷ ÷ = π ÷ =
với: dt = d-2σ = 0,037, [ m ] - đường kính trong của ống - Tính số ống trong 1 hàng ( về phía không khí ):
z1 = a/s1 =10/0,075=134
- Tính số hàng ống theo chiều đi của không khí:
z2 = 2z/(2z1-1)=42 - Tính nhiệt độ không khí trung bình:
tkk = 0,5.(t'kk + t"kk )=0,5.(100+229)=164,5 - Tính tiết diện không khí đi qua:
kh kh 2 kk
kh
B.V .T 44352,76.7,563.(164,5 273)
F 24,88[m ]
.273 3600.6.273
= = + =
ω
B - lượng tiêu hao nhiên liệu, kg/s
Vkk - thể tích không khí tại điều kiện tiêu chuẩn, m3/kg - Tính chiều cao của 1 khoang của bộ sấy không khí:
h = F/(a – z1.d) =24,88/(10-134.0.04)=5,36 [ m ] - Tính hệ số toả nhiệt đối lưu từ khói đến vách ống:
αđl = 1,163.Cz.Cvl.αtcđl [W/m2K]
trong đó: tra toán đồ có:
αtcđl = 70 [W/m2K], Cz=1, Cvl=0,95
=> αđl = 77,34 [kcal/m2h0C]
Do trong đoạn này chủ yếu trao đổi nhiệt bằng đối lưu nên ta bỏ qua bức xạ
α1 =0,65.77,34=50,27 [kcal/m2h0C]
- Tính độ chênh nhiệt độ trong chùm ống ∆T:
∆Tv = t’khói – t’’kk=349 – 300 = 49 0C
∆T r= t’’khói – t’kk=181 – 100 = 81 0C
v r
v r
T T
T T
ln T
∆ − ∆
∆ = ∆
∆
= 63,66 0C
- Tính hệ số toả nhiệt từ vách ống đến không khí:
* Đối với chùm ống bố trí song song:
α2 = 1,163.Cz.Cvl.αtcđl [W/m2K]
trong đó: Cz=1, Cvl=0,85, αtcđl = 37 [kcal/m2h0C]
=> α2 = 36,567 [kcal/m2h0C]
- Tính hệ số trao đổi nhiệt:
k = ξ.σ1.σ2/(σ1 + σ2) [kcal/m2h0C]
=> k = 24,83 [kcal/m2h0C]
=> k = 28,83 [W/m20C]
- Tính diện tích trao đổi nhiệt:
H = Q/k. ∆T [ m2 ]
Q = QskkII . Btt = 9,737.106 [kcal/h]
=> H = 6508,48 [m2]
- Tính chiều dài của một ống trong chùm ống:
hΣ = H/z.d.π = 4,6 [m]
VIII.2_Thiết kế sấy không khí cấp I:
1. Chọn các thông số:
- Chọn kiểu bộ sấy không khí: kiểu ống - Vị trí đặt trong đường khói ra của lò hơi 2. Bộ sấy không khí kiểu ống:
- Chọn đường kính ống d=0,04 [ m ], chiều dày ống σ =0,0015 [m]
- Chọn kiểu bố trí ống trong chùm ống: song song
- Chọn bước ống s1 =0,075m( bước ống ngang theo chiều đi của không khí ) s1= s1/d=1,875
-Chọn bước ống dọc s2=0,044 [ m ] , s2= s2/d=1,1 - Chọn vận tốc khói qua chùm ống: ωkhói =14 [m/s]
- Chọn vận tốc không khí đi qua chùm ống: ωkk =6 [ m/s ] -Chọn số khoang bộ sấy không khí :N=2
- Các thông số nhiệt như nhiệt độ, enthalpy khói trước và sau bộ sấy không khí, enthalpy của không khí trước và sau bộ sấy được lấy từ kết quả của phần phân phối nhiệt.
+ Nhiệt độ khói trước khi vào bộ sấy không khí cấp 1 là:
t’khói =1810C , i'khói= 1797,33 kJ/kg + Nhiệt độ khói ra khỏi bộ sấy kk cấp 1 là:
t’’khói=126,80C, i’’khói= 1298,04 kJ/kg
+ Nhiệt độ kk đi vào: t'kk2=300C (chọn), nhiệt độ ra là t"kk2=1000C
3. Tính thiết kế chùm ống:
- Tính nhiệt độ khói trung bình:
ttbkhói = 0,5(t’’khói vào + t’khói ra )=0,5.( 181 + 100)= 140,5 [0C - Tính tiết diện khói thoát qua chùm ống:
kh kh 2 kh
kh
B.V .T 44352,76.7,831.(140,5 273)
F 10,43[m ]
.273 3600.14.273
= = + =
ω
B - lượng tiêu hao nhiên liệu, kg/s
Vkh - thể tích khói tại điều kiện tiêu chuẩn, m3/kg - Tính số ống trong chùm ống: z
2 2
t
4.F 4.10,43
Z round 9708
.d .0,037
= π ÷ ÷ = π ÷ =
với: dt = d-2σ = 0,037, [ m ] - đường kính trong của ống - Tính số ống trong 1 hàng ( về phía không khí ):
z1 = a/s1 =10/0,075=134
- Tính số hàng ống theo chiều đi của không khí:
z2 = 2z/(2z1-1)=42 - Tính nhiệt độ không khí trung bình:
tkk = 0,5.(t'kk + t"kk )=0,5.(30+100)=65 - Tính tiết diện không khí đi qua:
kh kh 2
kk kh
B.V .T 44352,76.7,831.(65 273)
F 19,9[m ]
.273 3600.6.273
= = + =
ω
B - lượng tiêu hao nhiên liệu, kg/s
Vkk - thể tích không khí tại điều kiện tiêu chuẩn, m3/kg - Tính chiều cao của 1 khoang của bộ sấy không khí:
h = F/(a – z1.d) =19,9/(10-134.0,04)=4.3 [ m ] - Tính hệ số toả nhiệt đối lưu từ khói đến vách ống:
αđl = 1,163.Cz.Cvl.αtcđl [W/m2K]
trong đó: tra toán đồ có:
αtcđl = 70 [W/m2K], Cz=1, Cvl=0,95
=> αđl = 77,34 [kcal/m2h0C]
Do trong đoạn này chủ yếu trao đổi nhiệt bằng đối lưu nên ta bỏ qua bức xạ
α1 =0,65.77,34=50,27 [kcal/m2h0C]
- Tính độ chênh nhiệt độ trong chùm ống ∆T:
∆Tv = t’khói – t’’kk=181 – 30 = 151 0C
∆T r= t’’khói – t’kk=126 – 100 = 26 0C
v r v r
T T
T T
ln T
∆ − ∆
∆ = ∆
∆
= 71,32 0C
- Tính hệ số toả nhiệt từ vách ống đến không khí:
* Đối với chùm ống bố trí song song:
α2 = 1,163.Cz.Cvl.αtcđl [W/m2K]
trong đó: Cz= 1, Cvl = 0,85, αtcđl = 43,5 [kcal/m2h0C]
=> α2 = 43 [kcal/m2h0C]
- Tính hệ số trao đổi nhiệt:
k = ξ.σ1.σ2/(σ1 + σ2) [kcal/m2h0C]
=> k = 27,63 [kcal/m2h0C]
- Tính diện tích trao đổi nhiệt:
H = Q/k. ∆T [ m2 ]
Q = QskkII . Btt = 5,4.106 [kcal/kg]
=> H = 2740,444 [m2]
- Tính chiều dài của một ống trong chùm ống:
hΣ = H/z.d.π = 2,25 [m]