- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Курсовая работа
- •Оглавление
- •Введение
- •Техническое описание котла де-6,5-14гм
- •Тепловой расчет котельного агрегата
- •Топливо, состав и количество продуктов сгорания, их энтальпия
- •Тепловой расчет топки
- •Расчет первого газохода
- •Расчет второго газохода
- •Расчёт водяного экономайзера
- •Аэродинамический расчёт котельной установки
- •Сопротивление газоходов
- •Дополнительные исходные данные
- •Расчет дымовой трубы
- •Расчет сопротивления воздушного тракта
- •Выбор тягодутьевых устройств
- •Расчет и выбор дымососа
- •Выбор дутьевого вентилятора
- •4. Дополнительное задание
- •Арматура котла
- •Заключение
- •Список литературы
Выбор тягодутьевых устройств
Расчет и выбор дымососа
Таблица 20
Расчет дымососа
|
Наименование величин |
Условные обозначения |
Расчетные формулы или основания |
Результат | |
|
Общий вид |
Числовые значения | |||
|
Коэффициент запаса производительности дымососа |
|
[5, с. 49] |
- |
1,1 |
|
Расчетная
производительность дымососа,
|
|
|
|
11678 |
|
Коэффициент запаса по давлению дымососа |
|
[5, с. 49] |
- |
1,2 |
|
Расчетное
полное давление дымососа,
|
|
|
|
82,32 |
|
Пересчет
величины полного давления дымососа
на параметры заводской характеристики,
|
|
|
|
76,52 |
Выбор дымососа:
Тип…………………………………………………………………..…...ДН-11,2
Скорость
вращения,
……………..………………………………....1480
Производительность
номинальная,
……………………………..…..28800
Полное
давление номинальное,
…………………………………......36,6
Таблица 21
Каталожные данные
|
Коэффициент полезного действия дымососа, % |
|
- |
- |
83 |
|
Коэффициент запаса по мощности дымососа |
|
- |
- |
1,1 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
|
|
|
1,48 |

Рис. 14. Центробежный дымосос одностороннего всасывания ДН-11,2
Выбор дутьевого вентилятора
Таблица 22
Расчёт дутьевого вентилятора
|
Наименование величин |
Условные обозначения |
Расчетные формулы или основания |
Результат | ||
|
Общий вид |
Числовые значения | ||||
|
Коэффициент запаса производительности дутьевого вентилятора |
|
[5, с. 49] |
- |
1,05 | |
|
Расчетная
производительность вентилятора,
|
|
|
|
5880 | |
|
Коэффициент запаса по давлению вентилятора |
|
[5, с. 49] |
- |
1,1 | |
|
Расчетное
полное давление вентилятора,
|
|
|
|
122,86 | |
Выбор вентилятора:
Тип……………………………………………………………….……..……ВДН-9
Скорость
вращения,
……………..…………………………………...1480
Производительность
номинальная,
………………………………….14800
Полное
давление номинальное,
………………………………...…......29,15
Таблица 23
Каталожные данные
|
Коэффициент полезного действия дымососа, % |
|
- |
- |
83 |
Продолжение табл.23
|
Коэффициент запаса по мощности дымососа |
|
- |
- |
1,1 |
|
Мощность электродвигателя, кВт |
|
|
|
0,62 |

Рис.15. Чертеж дутьевого вентилятора ВДН-9
4. Дополнительное задание
В качестве дополнительного задания было решено поменять геометрию конвективного пучка котла с целью интенсификации теплообмена.
Было
принято решение уменьшить поперечный
шаг труб
=
70 мм и добавить в каждый из газоходов
по одному ряду труб вдоль оси котла, а
условные габариты для прохода газов (а
иb) оставить прежними. В
связи с изменениями в геометрии
конвективной части котла, необходимо
произвести повторный тепловой расчет
двух газоходов.
Таблица 24
Основные конструктивные характеристики первого газохода
|
Наименование величин |
Условные обозначения |
Расчётные формулы |
Результат |
|
Поверхность
нагрева, |
Н |
|
56,5 |
|
Число труб по ходу движения газов |
|
По чертежам |
28 |
|
Число труб поперек движения газов |
|
Принимаем |
6 |
|
Диаметр
труб,
|
|
[4, с.250] |
51⨯2,5 |
|
Продольный шаг труб, мм |
|
По чертежам |
90 |
|
Поперечный шаг труб, мм |
|
Принимаем |
70 |
|
Площадь
сечения газохода,
|
|
|
0,41 |
|
Эффективная толщина излучающего слоя, м |
|
|
0,09 |
Расчет проводим для двух значений температур, как и ранее. Результаты расчета заносим в таблицу 25.
Таблица 25
Тепловой расчет первого газохода
|
Наименование величин |
Услов-ные обоз-начения |
Расчетные формулы |
Результаты
при
| ||
|
Общий вид |
Числовые значения |
|
| ||
|
Температура
дымовых газов перед газоходом,
|
|
Из расчёта топки |
- |
1095 | |
|
Теплосодержание
дымовых газов перед газоходом, |
|
табл. 4 |
- |
19596 | |
|
Температура
дымовых газов за газоходом,
|
|
Задаём |
- |
500 |
300 |
|
Теплосодержание
дымовых газов за газоходом,
|
|
табл. 4 |
- |
8173 |
4395 |
|
Тепловосприятие
газохода по уравнению теплового
баланса,
|
|
|
|
5,39· |
7,17· |
Продолжение табл. 25
|
Средний
логарифмический температурный напор,
Где
|
|
|
|
|
371 |
|
Средняя
температура дымовых газов,
|
|
|
|
|
|
|
Средняя
скорость дымовых газов,
|
|
|
|
14,9 |
13,5 |
|
Значение коэффициента теплоотдачи конвекцией,
|
|
[1, ном. 12]
|
|
328 |
306,4 |
|
Суммарная поглощательная способность 3-х атомных газов, м·ата |
|
|
|
0,025 | |
Продолжение табл. 25
|
Значение коэффициента ослабления лучей 3-х атомными газами |
|
[1, ном. 3] |
- |
4,1 |
4,3 |
|
Суммарная сила поглощения газовым потоком, м·ата |
|
|
|
0,103 |
0,108 |
|
Степень черноты газового потока |
|
[3, стр. 102]
|
|
0,098 |
0,102 |
|
Значение коэффициента загрязнения по поверхности нагрева,
|
|
[3, с. 109] |
|
0,0012 | |
|
Температура
наружной поверхности загрязненной
стенки,
|
|
|
|
308 |
346 |
|
Значение
коэффициента теплоотдачи излучением
не запылённого потока |
|
[1, ном.19]
|
|
42,9 |
39,26 |
Продолжение табл. 25
|
Значение коэффициента омывания газохода дымовыми газами |
|
[3, с.108]
|
- |
0,95 | |
|
Значение коэффициента теплоотдачи в газоходе,
|
K |
|
|
248,8 |
236,6 |
|
Тепловосприятие газохода по уравнению теплопередачи, кДж/ч |
|
|
|
7,74 |
4,96 |

Рис. 16. Вспомогательный график по определению температуры газов после первого газохода
Таблица 26
Основные характеристики второго газохода
|
Наименование величин |
Условные обозначения |
Расчётные формулы |
Результат |
|
Поверхность
нагрева, |
|
|
28,25 |
|
Число труб по ходу движения газов |
|
По чертежам |
28 |
|
Число труб поперек движения газов |
|
Принимаем |
3 |
|
Диаметр
труб,
|
|
[4, с.250] |
51⨯2.5 |
|
Продольный шаг труб, мм |
|
По чертежам |
90 |
|
Поперечный шаг труб, мм |
|
Принимаем |
70 |
|
Площадь
сечения газохода,
|
|
|
0,246 |
|
Эффективная толщина излучающего слоя, м |
|
|
0,09 |
Задаемся
двумя значениями температуры дымовых
газов на выходе из второго газохода
и
проводим для этих значений температур
два параллельных расчета. Результаты
расчета заносим в таблицу 27.
Тепло с присосом в газоход принимаем:

Таблица 27
Тепловой расчет второго газохода
|
Наименование величин |
Услов-ные обоз-начения |
Расчетные формулы |
Результаты
при
| |||
|
Общий вид |
Числовые значения |
|
| |||
|
Температура
дымовых газов перед газоходом,
|
|
Из расчёта первого газохода |
- |
397 | ||
|
Теплосодержание
дымовых газов перед газоходом, |
|
табл. 4 |
- |
7039,77 | ||
|
Температура
дымовых газов за газоходом,
|
|
Задаём |
- |
350 |
250 | |
|
Теплосодержание
дымовых газов за газоходом,
|
|
табл. 4 |
- |
6175,23 |
4335,8 | |
|
Тепловосприятие
газохода по уравнению теплового
баланса,
|
|
|
|
|
12,9 | |
Продолжение табл. 27
|
Средний
логарифмический температурный напор,
где
|
|
|
|
179
|
114 |
|
Средняя
температура дымовых газов,
|
|
|
|
|
|
|
Средняя
скорость дымовых газов,
|
|
|
|
15,62 |
14,4 |
|
Значение коэффициента теплоотдачи конвекцией,
|
|
[1, ном. 12]
|
|
359,5 |
341 |
Продолжение табл. 27
|
Суммарная
поглощательная способность трехатомных
газов,
|
|
|
|
0,024 | |
|
Значение коэффициента ослабления лучей трехатомнымими газами |
|
[1, ном. 3] |
- |
5,2 |
5,25 |
|
Суммарная
сила поглощения газовым потоком,
|
|
|
|
0,125 |
0,126 | ||||
|
Степень черноты газового потока |
|
[3, стр. 102]
|
|
0,117 |
0,118 | ||||
|
Значение коэффициента загрязнения по поверхности нагрева,
|
|
[3, с. 109] |
|
0,0012 |
0,0012 | ||||
|
Температура
наружной поверхности загрязненной
стенки,
|
|
|
|
212 |
249 | ||||
Продолжение табл. 27
|
Значение коэффициента теплоотдачи излучением не запылённого потока
|
|
[1, ном.19]
|
|
15,2 |
14,9 |
|
Значение коэффициента омывания газохода дымовыми газами |
|
[3, с.108]
|
- |
0,95 | |
|
Значение коэффициента теплоотдачи в газоходе,
|
K |
|
|
249,8 |
240,8 |
|
Тепловосприятие газохода по уравнению теплопередачи, кДж/ч |
|
|
|
12,63 |
7,75 |

Рис. 17. Вспомогательный график для определения температуры дымовых газов после второго газохода
Повторный аэродинамический расчет газоходов.
Таблица 28
Расчет сопротивления первого газохода
|
Наименование величин |
Условное обозначение |
Расчётная формула или основание |
Результат | ||
|
Общий вид |
Числовые значения | ||||
|
Относительный продольный шаг труб |
σ2 |
|
|
| |
|
Относительный поперечный шаг труб |
σ1 |
|
|
| |
|
Средняя
скорость газов в газоходе,
|
|
|
|
14,26 | |
|
Средняя
температура газов,
|
|
|
|
746 | |
|
Число рядов труб в глубину пучка по ходу газов |
|
По чертежу |
- |
28 | |
|
Значение коэффициента сопротивления: -одного ряда коридорного пучка -всего пучка |
|
[3, с. 140-141]
|
|
0,484
13,55 | |
|
Плотность
газов при средней температуре,
|
|
|
|
0, 332 | |
|
Динамическое давление
при средней скорости и средней плотности
в
|
- |
|
|
3,44 | |
Продолжение табл. 28
|
Сопротивление пучка труб первого газохода в
|
|
|
|
46,6 |
|
Значение
коэффициента сопротивления двух
поворотов под 90 |
|
[5, с. 19]
|
- |
2 |
|
Сопротивление
двух поворотов в
|
|
|
|
6,88 |
|
Общее
сопротивление газохода в
|
|
|
|
53,48 |
Таблица 29
Расчет сопротивления второго газохода
|
Наименование величин |
Условное обозначение |
Расчётная формула или основание |
Результат | ||
|
Общий вид |
Числовые значения | ||||
|
Средняя
скорость газов в газоходе,
|
|
|
|
14,84 | |
|
Средняя
температура газов,
|
|
|
|
342 | |
|
Число рядов труб в глубину пучка по ходу газов
|
|
По чертежу |
- |
28 | |
Продолжение табл. 29
|
Значение коэффициента сопротивления: -одного ряда коридорного пучка -всего пучка |
|
[3, с. 140-141]
|
|
0,407
11,396 |
|
Плотность
газов при средней температуре,
|
|
|
|
0, 55 |
|
Динамическое давление
при средней скорости и средней плотности
в
|
- |
|
|
6,17 |
|
Сопротивление пучка труб первого газохода в
|
|
|
|
70,3 |
|
Значение
коэффициента сопротивления поворота
под 90 |
|
[5, с. 19]
|
- |
1 |
|
Сопротивление
поворота в
|
|
|
|
6,17 |
|
Общее
сопротивление газохода в
|
|
|
|
76,47 |
Таблица 30
Общее сопротивление котла
|
Суммарное
сопротивление двух газоходов в
|
- |
|
53,48+76,47 |
130 |
|
Значение поправочного коэффициента, учитывающего камеру догорания |
|
[5, с. 28]
|
- |
1 |
|
Общее
сопротивление котла.
|
|
|
|
130 |
Таким
образом, мы добились охлаждения дымовых
газов на 78
больше, путем изменения геометрии
конвективного пучка. При этом
аэродинамическое сопротивление выросло
в 4 раза.
Следовательно, можно сделать вывод о том, что повышение интенсификации теплообмена путем увеличения скорости и поверхности нагрева, за счет изменения геометрии конвективного пучка, является неоправданным, так как несоразмерно увеличивается аэродинамическое сопротивление котла, следовательно, и мощность на прокачку.





10616




























































– температура насыщенного пара,
соответствующая изобарному расчетному
давлению пара



















;




∙













;






[3,
стр.108]




































;
.

,
– температура насыщенного пара,
соответствующая изобарному расчетному
давлению пара










,














∙


















∙0,117

[4,
стр.108]




























































































