Матеріальний баланс горіння газів, типи температур: жаропродуктивності, калориметрична, теоретична та дійсна. Методика формування теплового балансу промислових печей. Визначення годинного приходу та витрат теплоти в піч, коефіцієнту корисної дії.
При низкой оригинальности работы "Розрахунок камерної газової печі та розробка технічних засобів з енергозбереження", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
У суму годинного приходу теплоти в промислову піч входить годинний прихід теплоти з металом, який перед завантаженням у піч має температуру вище 0 , годинний прихід теплоти з підігрітим повітрям і паливом, що подається в піч, які мають температуру вище 0 , годинний прихід теплоти, що виділяється в результаті проходження хімічних реакцій горіння палива. Нижча теплота згоряння природного газового палива заданого складу визначається за формулою (1.2): Вища теплота згоряння природного газового палива заданого складу визначається за формулою (1.3): Теоретичний обєм повітря, необхідного для спалювання 1 газової суміші заданого складу, визначається за формулою (1.5): Теоретичний обєм вологого повітря розраховується за формулою (1.6): Дійсний обєм вологого повітря визначається за формулою (1.7): Обєм двоокису вуглецю, який міститься в продуктах згорання, розраховується за формулою (1.8): Обєм водяних парів, які містяться в продуктах згорання, обчислюється за формулою (1.9): Обєм азоту, що міститься в продуктах згорання, визначається за формулою (1.10) Годинна витрата теплоти з нагрітими до температури термообробки деталями, вивантажуваними з печі, визначається за формулою (2.12): Годинна витрата теплоти, що виноситься з камери згоряння з газами, що відходять визначається за формулою (2.14): Годинна витрата теплоти, що витрачається на компенсацію тепловтрат через огороджувальні конструкції печі визначається за формулою (2.16): При правильній наладці газопальникових пристроїв печі хімічного недопалювання палива не відбувається, тому годинні втрати теплоти внаслідок хімічної неповноти згорання газового палива дорівнюють нулю Годинні втрати теплоти через відкриті завантажувальні вікна у вигляді теплової променистої енергії, яка вибивається в момент завантаження і вивантаження деталей визначаються за формулою (2.17): Годинна витрата теплоти, необхідна для компенсації неврахованих втрат теплоти приймається в розмірі 10-15% від загального приходу теплоти в піч: Прирівнявши знайдені суми статтей приходу з витратами теплоти в печі відповідно до рівняння теплового балансу, визначають необхідну витрату газового палива : Після визначення необхідної витрати газової суміші знаходять чисельні значення всіх складових статтей надходження і витрат теплоти. Знаючи склад продуктів згоряння, визначаємо густину при нормальних фізичних умовах за формулою (3.3): Густина продуктів згоряння при температурі = 967 знаходиться за формулою (3.4): При відомому складі продуктів згоряння визначаємо теплоємність продуктів згоряння на вході в теплообмінник: Знаючи, що в теплообміннику продукти згоряння віддають теплоту нагрівному теплоносієві, попередньо задаючись температурою гріючого теплоносія на виході з теплообмінника = 600 , визначаємо його густина за формулою (3.5): Знаходимо теплоємність продуктів згоряння при температурі = 600 : З рівняння теплового балансу (3.8) виражаємо невідому величину - температуру відхідних газів після теплообмінника.У курсовому проекті виконано розрахунок теплового балансу промислової печі заданої конструкції, на підставі якого визначено величину термічного ККД печі, коефіцієнта використання палива, витрати газової суміші, яка подається в газопальниковий пристрій печі; розроблено схему використання вторинних енергоресурсів (теплоти вихідних газів) промислової печі для підвищення енергетичного ККД схеми та економії природного газового палива; визначено чисельне значення енергетичного ККД після кожного ступеня з урахуванням розроблених заходів з енергозбереження; підвищено енергоефективність теплогенеруючого обладнання шляхом використання та подальшого розрахунку теплоутилізаційних установок з використанням теплоти відхідних газів. У розрахунку камерної термічної печі складено тепловий баланс печі та визначено годинну витрату теплоти з продуктами згоряння на виході з топки; годинну витрату газового палива, яку необхідно забезпечити для підтримки робочої температури в робочому просторі печі; термічний коефіцієнт корисної дії і коефіцієнт використання палива печі за умови, що підігрів повітря здійснюється стороннім повітропідігрівачем. У результаті складання теплового балансу промислової термічної печі, що працює на газовому паливі, встановлено, що для створення температури , необхідної для здійснення термічної обробки металевих деталей, виконаних із Ст. При цій витраті температура в печі буде підтримуватися в межах 1200 . За цих умов роботи термічний ККД печі складе 24,6%, а коефіцієнт використання газового палива - 0,54, що говорить про необхідність вжиття заходів щодо утилізації теплоти, яка викидається, з подальшим її використанням.
Вывод
У курсовому проекті виконано розрахунок теплового балансу промислової печі заданої конструкції, на підставі якого визначено величину термічного ККД печі, коефіцієнта використання палива, витрати газової суміші, яка подається в газопальниковий пристрій печі; розроблено схему використання вторинних енергоресурсів (теплоти вихідних газів) промислової печі для підвищення енергетичного ККД схеми та економії природного газового палива; визначено чисельне значення енергетичного ККД після кожного ступеня з урахуванням розроблених заходів з енергозбереження; підвищено енергоефективність теплогенеруючого обладнання шляхом використання та подальшого розрахунку теплоутилізаційних установок з використанням теплоти відхідних газів.
У розрахунку камерної термічної печі складено тепловий баланс печі та визначено годинну витрату теплоти з продуктами згоряння на виході з топки; годинну витрату газового палива, яку необхідно забезпечити для підтримки робочої температури в робочому просторі печі; термічний коефіцієнт корисної дії і коефіцієнт використання палива печі за умови, що підігрів повітря здійснюється стороннім повітропідігрівачем. У результаті складання теплового балансу промислової термічної печі, що працює на газовому паливі, встановлено, що для створення температури , необхідної для здійснення термічної обробки металевих деталей, виконаних із Ст. 45, слід забезпечити витрату газового палива через пальникові пристрої печі = 54,1 / . При цій витраті температура в печі буде підтримуватися в межах 1200 . За цих умов роботи термічний ККД печі складе 24,6%, а коефіцієнт використання газового палива - 0,54, що говорить про необхідність вжиття заходів щодо утилізації теплоти, яка викидається, з подальшим її використанням.
У розрахунку рекуперативного теплообмінника визначено площу поверхні теплопередачі рекуперативного теплообмінника, що дорівнює F= , і кількість трубок теплообмінника за умови, що трубки розташовуються в шаховому порядку, =61 шт.
Виконано розрахунок контактного економайзера, який нагріває воду від 25 до 65 для потреб гарячого водопостачання підприємства. ККД теплообмінника 95%. Продукти згоряння охолоджуються від 300 до 220 . Витрата продуктів згоряння = 690,36 / . Вільний обєм насадки V = 0,5 / . Площа поверхні насадки в одиниці обєму F=80 / . Швидкість продуктів згоряння в живому перерізі насадки = 2,5 м / с. Визначено, що витрати гарячої води (нагрівного теплоносія) , площа омивання поверхні складає і обєм насадки .
4. Глинков М.А. Общая теория печей: Учеб. пособие для вузов / М.А. Глинков, Г.М. Глинков. - М.: Металлургия, 1978. - 264 с.
5. Современные нагревательные и термические печи. Конструкции и технические характеристики: Справочник / В.Л. Гусовский, М.Г. Ладыгичев, А.Б. Усачев / Под ред. А.Б. Усачева. - М.: «Теплотехник», 2007. - 656 с.
6. Врагов А.П. Теплообмінні процеси та обладнання хімічних і газонафтопереробних виробництв: навчальний посібник / А.П. Врагов. - Суми: ВТД «Університетська книга», 2006. - 260 с.
7. Клюєв О.І. Оптимізація роботи кожухотрубного теплообмінника шляхом впливу на гідродинаміку потоку: дис…. кандидата техн. наук: 05.17.08 / Клюєв Олег Ігоревич. - Херсон, 2006. - 197 с.
8. Голінко І.М. Моделювання температурного режиму теплообмінника / І. М. Голінко, А. І. Кубрак, А.С. Кравченко // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - №2/7 (44). - 2010. - С. 24 - 27.
9. Бойко Е.А. Тепловые электрические станции (расчет и проектирование рекуперативных теплообменных аппаратов ТЭС: учебное пособие / Е.А. Бойко. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2006. - 92 с.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
