Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Выбор и расчет КТАНа

ПОВЫШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОТЕЛЬНОЙ

В условиях быстрого роста цен на органическое топливо энергосбережение во всех отраслях промышленности является важнейшим фактором снижения себестоимости производства продукции и повышения её конкурентной способности. Основные направления энергосбережения:

- использование низкопотенциальной энергии промышленных предприятий;

- создание простых и надёжных энергетических установок для производства тепловой и электрической энергии, работающих на местных видах топлива;

- повышение коэффициента использования теплоты топлива на энергетических установках, обеспечивающих тепловой энергией ЖКХ страны.

Реализацию данной программы в уже существующих котельных можно добиться: установкой утилизатора в газоход водогрейного котла.

 

Выбор и расчет КТАНа

Котельные, работающие на газе, теряют с уходящими газами не менее 13-18 % теплоты. Поэтому для наиболее эффективного использования теплоты уходящих дымовых газов и снижения расхода топлива, в котельных устанавливается контактный аппарат с активной насадкой.

При охлаждении дымовых газов в контактных аппаратах экономия образуется за счет снижения температуры уходящих газов и за счет конденсации водяных паров, содержащихся в дымовых газах.

Контактный теплообменник с активной насадкой является аппаратом рекуперативно - смесительного типа и предназначен для утилизации теплоты дымовых газов.

КТАН состоит из корпуса, изготовленного из листовой стали, образующей камеры с системой орошения, активной насадки, выполненной в виде пучка труб с циркулирующим в них теплоносителем, и сепарационного устройства.

1.1.1 Исходные данные для поверочного теплового расчета КТАНа - утилизатора

1) По котлоагрегату, за которым устанавливается КТАН:

tг` = 150 °C – температура дымовых газов за котлом,

α = 1,15 – коэффициент избытка воздуха за котлом,

В = 0,14 м3/с – расход топлива на котел.

 

2) По параметрам дымовых газов:

Qнр = 36,55 МДж/м3 – низшая теплота сгорания газа,

ρтс = 0,782 кг/м3 – плотность сухого топлива.

 

3) Теоретические объемы продуктов сгорания на 1м3 топлива при нормальных условиях:

V0RO2 = 1,037 м33 – объем трехатомных газов,

V0N2 = 7,693 м33 – объем азота,

V0H2O = 2,158 м33 – объем водяных паров,

V0 = 9,696 м33 – объем воздуха теоретически необходимый для сгорания 1 м3 топлива,

dв = 0,01 кг/кг с.в. – влагосодержание воздуха, идущего на горение.

 

4) Данные по параметрам нагреваемой воды в КТАНе:

tв` = 5 °C – температура воды на входе в КТАН,



tв`` = 50 °C – температура воды на выходе из КТАНа,

Gвнагр = 9,72 т/ч – расход воды, нагреваемой в КТАНе,

Gворош = 4,32 т/ч – расход воды на орошение воздухоподогревателя.

 

1.1.2 Расчет параметров дымовых газов на входе в КТАН

Объем водяных паров на 1 м3 топлива в дымовых газах:

, (1.1)

.

Объем дымовых газов на 1 м3 топлива:

, (1.2)

.

Массовый расход сухих дымовых газов на 1 м3 топлива:

, (1.3)

где ρRO2, ρN2, ρO– плотности RO2, N2и воздуха .

 

.

Массовый расход влажных дымовых газов на 1 м3 топлива:

 

, (1.4)

.

Влагосодержание дымовых газов на входе в КТАН:

(1.5)

Энтальпия дымовых газов на входе в КТАН:

, (1.6)

Ссг – теплоемкость сухих газов. Принимаем равной 1 кДж/(кг·°С),

Сп – теплоемкость пара, Сп = 1,97 кДж/(кг·°С),

r – внутренняя теплота парообразования, r = 2491 кДж/кг.

 

.

1.1.3 Теплобалансовый расчет

Теплобалансовый расчет выполняется с целью определения соответствия возможной теплопроизводительности КТАНа и имеющейся тепловой нагрузкой потребителя в КТАНе воды.

Принимаем по [5] температуру газов после КТАНа tг`` = 40 °С, определяем Yг`` = 153,46 кДж/кг, d`` = 0,044 кг/кг с.в.

Определяем теплопроизводительность КТАНа:

, (1.7)

где ΔY – разность энтальпий дымовых газов на входе в КТАН и выходе из него, кДж/кг;

B – расход топлива на котел, м3/с;

ηоб – коэффициент, учитывающий обвод дымовых газов помимо КТАНа для подсушки газов, поступающих в дымовую трубу, ηоб = 0,98.



 

Определяем расход нагреваемой в КТАНе воды:

, (1.8)

где tв``, tв` - температуры нагреваемой воды на выходе и на входе в КТАН соответственно, °С;

Св – теплоемкость воды, кДж/(кг·°С).

 

1.1.4 Расчет поверхности теплообмена

Принимаем для установки по [5] КТАН – 0,5 УГ и выбираем

Sпрв = 0,31·10-2 м2 и Sпрг = 0,36 м2 – проходные сечения теплоносителя по воде и по газам соответственно.

Определяем объемный расход дымовых газов в активной насадке КТАНа:

, (1.9)

где tгср - средняя температура дымовых газов в активной насадке, °С.

 

Скорость дымовых газов в насадке КТАНа:

(1.10)

Скорость нагреваемой воды в КТАНе:

(1.11)

Коэффициент теплоотдачи со стороны трубок насадки к нагреваемой воде:

(1.12)

.

Коэффициент теплоотдачи со стороны дымовых газов к трубкам:

(1.13)

 

Определяем коэффициент теплопередачи:

(1.14)

где δ – толщина стенки трубки, м;

λ – теплопроводность металла трубки, Вт/(м·°С).

Логарифмическая разность температур:

(1.15)

 

Определяем требуемую поверхность нагрева активной насадки КТАНа:

(1.16)

 

Полученное значение поверхности нагрева сравниваем с поверхностью нагрева активной насадки ранее выбранного КТАНа. При этом должно выполняться условие:

(7.17)

 

Невязка расчета удовлетворяет требуемой точности, поэтому расчет считаем законченным.

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Фамилия, имя | Важным условием классической регрессионной модели является предположение о независимости факторов

mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.021 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал