Дипломная работа: Технічні характеристики казана ГМ-30-150. Розрахунок теплової схеми котельні

3.4 Тепловий розрахунок казана ГМ-30-150

Вихідні дані:

Паливо ( природний газ, состав (%):

СН4 - 94,9

З2Н6 - 3,2

З3Н8 - 0,4

З4Н10 - 0,1

З5Н12 - 0,1

N2 - 0,9

CО2 - 0,4

 = 36,7 МДж/м3

Обсяги продуктів згоряння газоподібних палив відрізняються на величину обсягу повітря й водяних пар, що надходять у казан з надлишковим повітрям.

Обсяги, ентальпії повітря й продуктів згоряння визначають розраховуючи на 1 м3 газоподібного палива. Розрахунки виконують без обліку хімічної й механічної неповноти згоряння палива.

Теоретично необхідний обсяг повітря:

,(6)

де m і n ( числа атомів вуглецю й водню в хімічній формулі вуглеводнів, що входять до складу палива.

Теоретичні обсяги продуктів згоряння обчислюємо по формулах:

, (7)

.

, (8)

.

Обсяг водяних пар:

, ,(9)

де d = 10 г/м3 - вологовміст палива, віднесене до 1 м3 сухого газу при t = 10 °С.

.

Теоретичний обсяг димових газів:

, (10)

.

Дійсна кількість повітря, що надходить у топлення, відрізняється від теоретично необхідного в α раз, де α – коефіцієнт надлишку повітря. Вибираємо коефіцієнт надлишку повітря на вході в топлення αт і присоси повітря по газоходах Δ? і знаходимо розрахункові коефіцієнти надлишку повітря в газоходах ?.

Таблиця 12. Присоси повітря по газоходах (? і розрахункові коефіцієнти надлишку повітря в газоходах ?²

Ділянки газового тракту	Dα	α²
Топлення	0,14	1,14
Конвективний пучок	0,06	1,2

Наявність присосів повітря приводить до того, що обсяг продуктів згоряння буде відрізнятися від теоретичного, тому необхідно розрахувати дійсні обсяги газів і об'ємні частки газів. Тому що присоси повітря не містять трьохатомних газів, то обсяг цих газів  від коефіцієнта надлишку повітря не залежить і у всіх газоходах залишається постійним і рівним теоретичному.

Таблиця 13. Характеристика продуктів згоряння в поверхнях нагрівання

Величина	Одиниця	Топлення,	Конвективний пучок
Коеф. надлишку повітря	−	1,14	1,2
	м3/кг	9,06	9,65
	м3/кг	2,2	2,21
	м3/кг	12,31	12,91
	−	0,084	0,081
	−	0,178	0,171
	−	0,262	0,252

Ентальпії теоретичного обсягу повітря й продуктів згоряння, віднесені до 1 м3 палива, що спалюється, при температурі (, (З, розраховують по формулах:

,(11)

,(12)

де , , ,  - питомі ентальпії повітря, трьохатомних газів, азоту й водяних пар відповідно.

Ентальпію продуктів згоряння на 1 м3 палива при a > 1 розраховуємо по формулі:

.(13)

Результати розрахунків по визначенню ентальпій при різних температурах газів зводимо в таблицю:

Таблиця 14. Визначення ентальпії продуктів згоряння в газоходах казана

u, °З	I0в=V0 × (ct)в	IRO2 = VRO2 ×(cν)RO2	I0N2 = = V0N2 × (cν)N2	I0H2O = = V0H2O × (cν)H2O	I0г = IRO2 + + I0N2 + I0H2O
30	379,4	-	-	-	379,4
100	973,0	175,76	1001	329,18	1505,9
200	2588,1	371,28	2002	662,7	3036
300	3921,1	581,36	3018,4	1009,4	4609,1
400	5273,6	802,88	4057,9	1364,6	6225,4
500	6655,3	1035,8	5112,8	1730,9	7879,5
600	8075,9	1270,88	6190,8	2108,8	9569,7
700	9525,6	1519,44	7284,2	2500,4	11304,1
800	10994,9	1772,1	8416	2910,3	13098,5
900	12464,1	2029,04	9571,04	3322,3	14922,4
1000	13972,2	2290,1	10733,8	3760,5	16784,3
1100	15519,3	2555,2	11896,5	4198,6	18650,4
1200	17066,4	2825,6	13051,5	4645,5	20522,9
1400	20199,4	3369,6	15469,6	5576,4	24415,3
1600	23381,0	3917,68	17877,10	6542,1	28346,2
1800	26553,1	4475,12	20343,4	7338,4	32356,9
2000	29812,7	5036,72	22822,8	8558,7	36416,2
2200	33072,2	5602,48	25333,0	9589,8	40525,3

3.5 Тепловий баланс казана й витрата палива

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8