Определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды. Распределение нагрузок для обоснования выбора основного оборудования. Расчет теплообмена в конвективной части поверхностей. Cопротивление конфузора.
Аннотация к работе
Основной целью расчета тепловой схемы котельной является: · определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды; Основной целью поверочного теплового расчета котла является определение теплоты сгорания топлива, вычисление объемов и энтальпий продуктов сгорания, составление теплового баланса, расчет температуры газов на выходе из топки, определение поверхности нагрева конвективной части и увязка его конструктивных характеристик с результатами теплового расчета. Расчет тепловой схемы котельной производится с целью определения расхода воды для отдельных узлов при характерных режимах работы котельной и составления общего материального баланса воды. Расчетом также определяется температура различных потоков воды. В двухтрубных системах тепловая сеть состоит из двух линий: подающей и обратной.Расход тепла на отопление и вентиляцию: Температура сети: - из температурного графика. Расход тепла на утечки: Расход тепла на горящее водоснабжение (ГВС).Определение расхода воды на рециркуляцию и перепуск. Определим температуру воды в точек А. В точке перелома температурного графика и летний режим рассчитывается аналогично режиму холодного месяца. Водогрейный котел ПТВМ-60 предназначен для работы на тепловых станциях (котельных), используя топливо - природный газ иявляется основным источником теплоснабжения. Котел имеет башенную компановку.Расчеты теоретического объема воздуха и продуктов сгорания определяются в кубических метрах при нормальных условиях (0 ,760 мм рт ст) на 1м сухого газообразного топлива. Объемы воздуха и продукты сгорания при сжигании 1нм сухого газообразного топлива определяются по формулам: Теоретическое количество воздуха Объем продуктов сгорания зависит от коэффициента избытка воздуха и определяется по формуле: При =1.05 Определяем объемные доли трехатомных газов в продуктах сгорания и заносим их в таблицу 2.3. Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при Н.У.: Подсчитываем энтальпии уходящих газов при =1 и температуре газов 100 : Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха при Н.У. и температуре 100 .Составление теплового баланса котельного агрегата заключается в установлении равенства между поступившим в агрегат количеством тепла, называемым теплом Q ,и суммой полезно использованного тепла ,и тепловых потерь .На основании теплового баланса вычисляют КПД и необходимый расход топлива. Общее уравнение теплового баланса: Q = . где-потеря тепла с уходящими газами; Потеря тепла с уходящими газами определяется как разность энтальпий продуктов сгорания на выходе из котельного агрегата и холодного воздуха: где I-энтальпия уходящих газов с температурой 170 (принята в первом приближении) при коэффициенте избытка воздуха =1.08;полная поверхность стен топки , вычисляется по размерам поверхностей, ограничивающий объем топочной камеры. Границами поверхностей экрана являются осевые плоскости экранных труб: где-поверхности топочной камеры: Лучевоспринимающая поверхность камеры сгорания находится как сумма лучистых поверхностей переднего и заднего экранов, боковых стен и окна фестона: где х-угловой коэффициент, зависит от отношения шага труб к их диаметру. Эффективная толщина излучающего слоя в топке вычисляется по формуле: где-объем топочной камеры. Расчетная формула связывает безразмерную температуру газов на выходе из топки с критерием Больцмана Во, степенью черноты топки а и параметром М, учитывающим характер распределения температуры по высоте топки и зависящим от относительного местоположения максимума температуры пламени. Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания, адиабатной и на выходе из топки, 1 нм топлива в интервале температур определяется по формуле: Коэффициент сохранения тепла определяем по формуле: Степень черноты экранированных топок определяется по формуле: Степень черноты факела.Уравнение теплообмена: где Q - тепло, воспринятое расчитываемой поверхностью конвекцией и излучением, отнесенное топлива, Ккал/нм ; В конвективных пучках расчетная поверхность нагрева принимается равной полной поверхности труб с наружной (газовой) стороны. В уравнении теплового баланса тепло, отданное дымовыми газами, приравнивается к теплу, воспринятому водой. Температурный напор определяется как среднелогарифмическая разность температур по формуле: где - разность температур сред в том конце поверхности, где она больше, ; где - коэффициенты теплоотдачи от греющей среды к стенке и от стенки к обогреваемой среде, Ккал/ ;Местные сопротивления рассчитываются по формуле: ; где - коэффициент местного сопротивления, который зависит в основном от геометрической формы расматреваемого участка, а иногда от числа Рейнольдса;Коэффициент местного сопротивления конфузора определяется по формуле: где - коэффициент полноты удара.Сопротивление цилиндрической дымовой трубы определяется как сумма потерь по длине (на трение) и потерь на выходе из трубы.
План
Содержание
1. Расчет тепловой схемы
1.1 Определение расхода воды в тепловой сети
1.2 Определение расхода воды на собственные нужды
2. Тепловой расчет котла ПТВМ-60
2.1 Расчет горения топлива
2.2 Тепловой баланс котельного агрегата
2.3 Тепловой расчет топочной камеры
2.4 Расчет теплообмена в конвективной части поверхностей нагрева