Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата ДКВР-4-13

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Сентября 2013 в 11:15, курсовая работа

Краткое описание

Стационарные паровые котлы ДКВР разработаны ЦКТИ им. Ползунова совместно с Бийским котельным заводом. Котлы были разработаны в 40-х годах, а с 50-го года начался их поточно-серийный выпуск под маркой ДКВ. Впоследствии, в процессе изготовления и эксплуатации, эти котлы подверглись некоторым изменениям (сокращена длина топки, уменьшены шаги труб кипятильного пучка и т. п.) и с 1958 г. выпускаются под маркой ДКВР.

Содержание

Введение
1 Описание конструкции и принципа действия котельного агрегата
1.1 Описание конструкции котлоагрегата
1.2 Принцип действия котлоагрегата
2 Исходные данные и технические характеристики котлоагрегата
3 Расчет процесса горения топлива
4 Тепловой баланс котельного агрегата
5 Расчет теплообмена в топочной камере
6 Расчет конвективных поверхностей нагрева
7 Расчет водяного экономайзера
8 Аэродинамический расчет котельного агрегата
9 Выбор тягодутьевых устройств и питательных насосов
10 Заключение
Список использованных источников

Скачать в ZIP архиве (376.48 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Вложенные файлы: 1 файл

Курсовой Солдатенко.doc

— 1,003.50 Кб (Скачать файл)

2 Исходные данные и технические характеристики котлоагрегата.

1. Паропроизводительность котла .

2. Избыточное давление насыщенного пара P_и = 1,3 МПа.

3. Температура питательной воды .

4. Процент непрерывной продувки P_пр = 6,5 %.

5. Топливо – Газ природный (Рудки-Минск).

Состав топлива: CH₄ = 95,6%, C₂H₆ = 0,7%, C₃H₈ = 0,4%, C₄H₁₀ = 0,2%, C₅H₁₂ и более тяжелые = 0,2%, N₂ = 2,8%, CO₂ = 0,1%.

Плотность газа при нормальных условиях –

Низшая теплота сгорания

Технические характеристики котла приведены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 Технические характеристики котла ДКВР-4/13 ГМ

№ п/п	Наименование параметра	Значение
1	2	3
1	Паропроизводительность, т/ч	4,0
2	Избыточное рабочее давление пара, МПа (кгс/см²)	1,3 (13)
3	Коэффициент избытка воздуха в топке	1,15
4	Температура насыщенного пара, ⁰С	194
5	Температура газов на выходе из топки, ⁰С	980
6	Температура газов за котлом, ⁰С	240
7	Температура газов перед экономайзером, ⁰С	260
8	Температура газов за экономайзером, ⁰С	115
9	Температура питательной воды до экономайзера, ⁰С	70
10	Температура питательной воды после экономайзера, ⁰С	91
11	Расход топлива, м³/ч Q_р=35530 кДж/кг	342 446
12	Расчетное сопротивление котлоагрегата, Па	235
13	Объем котла: -паровой, м³ - водяной, м³	2,05 5,55
14	Объем воды по водоуказательному стеклу, м³	0,84
15	Время испарения этого объема, мин	11,5
16	Энерговыделение топочного объема, кВт/м³	218

1	2	3
17	Расчетный КПД, %	90,8
18	Внутренний диаметр барабана, мм Толщина стенок, мм	1000 13
19	Скорость газов в пучке, м/с	5,6
20	Площадь поверхности нагрева котла: - радиационная, м² - конвективная, м² - общая, м²	19,5 118 137,5
21	Поверхность стен топки, м²	41,4
22	Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м²	0,73
23	Число рядов труб по ходу продуктов сгорания (I пучок/II пучок)	20/20
24	Поверхность нагрева водяного экономайзера, м²	106,4
25	Объем топки, м³	15,6
26	Диаметр экранных и кипятильных труб, мм	51×2,5
27	Продольный шаг труб кипятильного пучка, мм	100
28	Поперечный шаг труб кипятильного пучка, мм	110
29	Относительный шаг экранных труб	1,56

3 Расчет процесса горения топлива

По заданному виду топлива (газ природный (Рудки-Минск) определяем элементарный состав и другие характеристики данного топлива и заносим их в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Характеристика топлива

CH₄, %	C₂H₆, %	C₃H₈, %	C₄H₁₀, %	C₅H₁₂, %	N₂, %	CO₂, %
95,6	0,7	0,4	0,2	0,2	2,8	0,1

Низшая теплота сгорания .

Плотность газа при нормальных условиях – .

Теоретический объем воздуха, необходимого для полного сгорания 1 м³ топлива, м³/м³:

;

м³/м³.

_{Теоретический
объем водяных
паров, м}_³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем азота в продуктах сгорания, м³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем трехатомных газов, м³/м³:

;

м³/м³.

Теоретический объем продуктов сгорания, м³/м³:

;

м³/м³.

Расчет действительных объемов продуктов сгорания приведен ниже в таблице 3.2.

Принимаем коэффициент избытка воздуха на выходе из топки α_т= α^׳= 1,1 (табл.2.4, [1]).

Коэффициент избытка воздуха перед каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к α^׳соответствующих присосов воздуха (табл.3.2, [1]), т.е.:

Рисунок 3.1 – Схема присосов в котельном агрегате

Таблица 3.2 – Расчет действительных объемов продуктов сгорания

Газоход	м³/м³; м³/м³; м³/м³; м³/м³
	Рассчитываемая величина

топка	1,1	1,1	2,138	11,579	0,0865	0,185	0,271
конвектив. пучек	1,15	1,125	2,142	11,819	0,0847	0,181	0,266
водяной экономай-зер	1,25	1,2	2,154	12,539	0,0798	0,172	0,252
уходящие газы	1,25	-	-	-	-	-	-

где - средний коэффициент избытка воздуха в газоходе поверхности нагрева;

- действительный объем водяных паров, м³/м³;

- суммарный объём продуктов сгорания, м³/м³;

- объёмная доля трёхатомных газов;

- объёмная доля водяных паров;

- суммарная объёмная доля.

Масса дымовых газов при сжигании газообразного топлива, кг/м³

где – плотность сухого газообразного топлива, кг/м³;

» 10 г/м³ – влагосодержание газообразного топлива.

кг/м³

Энтальпия дымовых газов определяется как

где - энтальпия теоретического объёма продуктов сгорания, представляющих собой смесь газов при температуре , определяется как

, кДж/кг

- энтальпии трехатомных газов, азота и водяных паров;

- температура продуктов сгорания;

- коэффициент избытка воздуха после каждой поверхностью нагрева после топочной камеры подсчитывается прибавлением к соответствующих присосов воздуха;

- энтальпия теоретического количества воздуха, необходимого для горения, определяется как , кДж/кг.

Таблица 3.3 – Энтальпии 1 м³ трехатомных газов, азота, водяных паров и воздуха

, ^оС
100	170,5	130,2	151,2	132,7
200	358,7	260,8	305,3	267,1
300	560,7	393,1	464,1	404,0
400	774,5	528,4	628,3	543,5
500	999,6	666,1	797,2	686,3
600	1226,4	806,4	970,2	832,4
700	1465,8	949,2	1150,8	982,8
800	1709,4	1096,2	1339,8	1134,0
900	1957,2	1247,4	1528,8	1285,2
1000	2209,2	1398,6	1730,4	1440,6
1100	2465,4	1549,8	1932,0	1600,2
1200	2725,8	1701,0	2137,8	1759,8
1300	2986,2	1856,4	2352	1919,4
1400	3250,8	2016,0	2566,2	2083,2
1500	3515,4	2171,4	2788,8	2247,0
1600	3780,0	2331,0	3011,4	2410,8
1700	4048,8	2490,6	3238,2	2574,6
1800	4317,6	2650,2	3469,2	2738,4
1900	4586,4	2814	3700,2	2906,4
2000	4859,4	2973,6	3939,6	3074,4

Таблица 3.4 – Энтальпия дымовых газов.

, ^оС	, кДж/м³	, кДж/м³	, кДж/м³

				∆I		∆I		∆I
1	2	3	4	5	6	7	8	9
100	1467,4	1254,1					1780,9	1812,0
200	2961,8	2524,4			3340,5	1724,8	3592,9	1854,3
300	4492,6	3818,2			5065,3	1774,4	5447,2	1906,2
400	6069,2	5136,6			6839,7	1818,3	7353,4
500	7685,1	6486,2			8658,0	1853,0
600	9330,9	7867,0			10511,0	1906,5
700	11024,2	9288,4			12417,5	1961,0
800	12770,9	10717,4			14378,5	1996,9
900	14553,4	12146,4			16375,4	2033,7
1000	16366,8	13615,1	17728,3	1968,5	18409,1	2043,8
1100	18184,4	15123,5	19696,8	1981,6	20452,9	2057,1
1200	20015,2	16631,8	21678,4	2030,8	22510,0
1300	21895,2	18140,2	23709,2	2070,6
1400	23811,0	19688,3	25779,8	2056,9
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1500	25713,1	21236,4	27836,7	2088,3
1600	27646,6	22784,4	29925,0	2101,6
1700	29593,3	24332,5	32026,6	2110,4
1800	31548,9	25880,6	34137,0	2145,8
1900	33536,0	27468,3	36282,8	2136,4
2000	35513,6	29056,1	38419,2

Информация о работе Тепловой и аэродинамический расчет котельного агрегата ДКВР-4-13