890

Расчёт рекуператора

Курсовая

Энергетика

Определение расхода продуктов сгорания через рекуператор. Определение среднеарифметических температур воздуха и продуктов сгорания. Определение коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке. Определение действительной скорости воздуха и продуктов сгорания.

Русский

2013-01-06

147 KB

213 чел.

Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

Институт инженерно-экологических систем и сооружений

Кафедра теплогазоснабжения

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе «Расчёт рекуператора»

по дисциплине: «Котельные установки и парогенераторы»

Выполнил:                                                                                          Дуев.М.Е.

                                                                                                     5 курс, гр.ПТз-06

Руководитель:                                                                                  Гордеев А.В.

Нижний Новгород

2012

Содержание.

1. Введение…………………………………………………………………….3

2. Исходные данные для проектирования……………………….......………3

3.Определение действительного объема газов………….......………………3

4. Определение энтальпии газов……………………………………………..4

5. Определение расхода продуктов сгорания через рекуператор…….……6

6. Определение расхода воздуха через рекуператор………………………...6

7. Определение типа секций рекуператора…………………………………..7

8. Определение действительной скорости воздуха и продуктов сгорания..7

9. Определение  среднеарифметических температур воздуха и продуктов сгорания………………………………………………………………………...7

10. Определение коэффициента теплоотдачи от воздуха к стенке................8

11. Определение  коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке.....................................................................................................................9

12. Определение коэффициента теплопередачи...............................................11

13. Определение площади рекуператора...........................................................11

14.Определение температуры стенки................................................................11

     Список использованных источников...........................................................12

1.Введение.

Необходимо рассчитать трубчатый рекуператор теплоты в котором воздух идущий на горение нагревается засечет теплоты высокотемпературных продуктов сгорания.

2.Исходные данные для проектирования.

Исходными данными для расчёта послужили:

Температура газов на входе в рекуператор. t11=9800C

Температура воздуха на входе в рекуператор. t21=200C

Температура воздуха на выходе из рекуператора. t22=2500C

3.Определение действительного объема газов.

Объём газов на выходе из печи.

Где:

принимаем по [2]

 Коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания на выходе из печи.

Теоретически необходимый  объём воздуха для сжигания 1м3топлива.

Объём газов на входе и выходе из рекуператора.

Присос воздуха через неплотности газохода.

Присос воздуха через неплотности рекуператора.

Объём трёх атомных газов и воды в продуктах сгорания.

Теоретически необходимый объём воздуха для сжигания 1м3 топлива.  [2]

Содержание азота в топливе % [2]

Парциальное давление и доля водяных паров и трёх атомных газов в продуктах сгорания.

Парциальное давление.

 

Давление в газоходе.

Доля трехатомных газов.

4.Определение энтальпии газов.

Энтальпия продуктов сгорания образованных сжиганием 1м3 топлива.

(при a=1)

Энтальпия избыточного воздуха.

 

Энтальпия газов поступающих в рекуператор.

Энтальпия воздуха до и после рекуператора.

Средняя теплоёмкость воздуха в интервале температура

20-2500С

Определяем коэффициент сохранения теплоты.

Потеря тепла в окружающую среду. [2]

Определяем мощность рекуператора.

Определяем энтальпию газов после рекуператора.

Перепад энтальпии продуктов сгорания на рекуператоре.

По полученным данным строим график: Зависимости энтальпии продуктов сгорания от температуры. (Приложение1) По данному графику определяем температуру  продуктов сгорания после рекуператора.

Температура газов

Энтальпия газов при а=1

Энтальпия газов на входе в рекуператор при а=1,15

Энтальпия газов после рекуператора при а=1,18

Энтальпия воздуха

980

14768

16505

17181

13425

850

14057

15804

16153

11645

800

13230

14874

15203

10960

750

12402

13948

14256

10274

700

11577

13015

13303

9589

600

9923

11156

11402

8219

550

9096

10226

10452

7535

500

8265

9296

9502

6850

450

7443

8368

8553

6165

5.Определение расхода продуктов сгорания через рекуператор.

Расход продуктов сгорания до рекуператора.

Расход продуктов сгорания после  рекуператора.

Барометрическое давление.

Температура продуктов сгорания до и после рекуператора.

Средний расход продуктов сгорания.

6.Определение расхода воздуха через рекуператор.

Расход воздуха до рекуператора.

Расход воздуха после рекуператора.

Барометрическое давление.

Температура продуктов сгорания до и после рекуператора.

Коэффициент избытка воздуха подаваемого на горение. (в топку)

Средний расход воздуха.

7.Определение типа секций рекуператора.

Площадь живого сечения для прохода воздуха. 

Рекомендуемая скорость воздуха 18м/сек. [1]

Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания. 

Рекомендуемая скорость дымовых газов  3м/сек.

По таблице Т32. [ 1 ] подбираем секцию

трубчатого рекуператора №1.

Секция имеет два хода воздуха и один ход продуктов сгорания. Воздух направляется в трубки, а продукты сгорания омывают коридорные пучки труб. В рекуператоре осуществляется многократно перекрёстный ток.

8.Определение действительной скорости воздуха и продуктов сгорания.

Площадь живого сечения секции рекуператора.

9.Определение среднеарифметической температуры воздуха и продуктов сгорания.

При данном значение этих температур принимаем все параметры воздуха и продуктов сгорания.

число Прандтля для воздуха.

Теплопроводность воздуха.

Кинематическая вязкость воздуха.

Кинематическая вязкость продуктов сгорания.

число Прандтля для дымовых газов.

Теплопроводность продуктов сгорания.

10.Определение коэффициента теплоотдачи от воздуха к стенке.

Определяем  критерий Нуссельта при движении воздуха в трубе.

Критерий Ренольдса определяет характер движения среды в трубе. В нашем случае движение турбулентное.

Поправочный коэффициент учитывающий условия теплообмена.

При Коэффициент учитывающий увеличение коэффициента теплоотдачи при входе в канал.

коэффициент учитывающий изменение свойств в пограничном слое. При  

Температура воздуха в градусах кельвина.Средняя температура газов и воздуха.Коэффициент учитывающий увеличение коэффициента теплопередачи  в изогнутых трубах.

Средний радиус изгиба.

Внутренний диаметр трубы.

Коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке трубы.

11.Определение коэффициента теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке.

Определяем коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке излучением.

Доля излучения абсолютно чёрного тела в области  поглощающих полос спектра излучения продуктов сгорания при температуре стенки.

Доля излучения абсолютно чёрного тела в области  поглощающих полос спектра излучения продуктов сгорания при температуре газов.

Определяем эффективную длину луча.

Эффективная длинна луча.

Увеличиваем эффективную длину луча на 20% засечет излучения на трубы крайних рядов  из окружающего их объёма.

По номограмме [2] рис2-14.

Определяем Коэффициент ослабления лучей трёхатомными газами.

Определяем параметр Х

По таблице 1 [1] определяем степень черноты трёх атомных газов.

Определяем степень черноты продуктов сгорания и стенки.

[1] Степень черноты стальных труб.

Определяем коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к стенке.

Критерий Ренольдса определяет характер движения среды в трубе. В нашем случае движение переходное .

 Принимаем по [1] Т31.

Поправочный коэффициент учитывающий условия теплообмена.

Коэффициент учитывающий увеличения коэффициента теплоотдачи первых рядов труб. При числе рядов больше 5  

принимаем по [расчёт печей]

12.Определение коэффициента теплопередачи.

Коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания воздуху через незагрязнённую поверхность труб.

Вследствие высокой теплопроводности газов и небольшой толщине стенки.

Определяем действительный коэффициент теплоотдачи.

0,9-коэффициент учитывающий уменьшение коэффициента теплопередачи засечет загрязнения поверхности труб.

13.Определение площади рекуператора.

Средне логарифмическая разность температур.

Меньшая разность температур между греющим и нагреваемым теплоносителем.

Большая разность температур между греющим и нагреваемым теплоносителем.

14.Определение температуры стенки

Принимаем к установке трубы из стали х 17 для которой

 

Список использованных источников

  1.  Тепло технические расчёты металлургических печей. Б.Ф.Зобнин, М.Д. Казяев, Б.И.Китаев. Металлургия 1982. 360 стр.
  2.  Котельные установки. К.Ф. Роддатис. Энергия 1977.432 стр.
  3.  Справочник по теплообменникам. Том 2. Перевод с английского: О.Г. Мартыненко,  А.А. Михалевича, В.К. Шикова.  Энергоатомиздат 1987.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

33231. Энергосбережение 13.85 KB
  В четырехпроводной системе при несимметричной нагрузке необходимо включение трех ваттметров обмотки напряжений которых включаются между нулевым и соответствующим линейным проводом. Каждый ваттметр измеряет мощность одной фазы и суммарная мощность трехфазной системы равна сумме показаний трех ваттметров т. В трехпроводной системе при несимметричной нагрузке наиболее часто используют схему двух ваттметров которая не может быть использована в четырехпроводной системе. В схеме двух ваттметров обмотки напряжений каждого ваттметра соединены с...
33232. СОЕДИНЕНИЕ ЗВЕЗДОЙ И ТЕУГОЛЬНИК 14.55 KB
  ТРЕУГОЛЬНИК Треугольник такое соединение когда конец первой фазы соединяется с началом второй фазы конец второй фазы с началом третьей а конец третьей фазы соединяется с началом первой Обмотки трехфазного генератора могут быть соединены и другим способом: если конец первой обмотки соединить с началом второй конец второй обмотки с началом третьей и конец третьей с началом первой получим соединение треугольником. Соединение треугольником выполняется таким образом чтобы конец фазы А был соединен с началом фазы В конец фазы В...
33233. Шунт 13.32 KB
  Устройство и принципы работы датчиков движения и присутствия Датчики движения и присутствия автоматически включают выключают освещение в помещении в зависимости от интенсивности естественного потока света и или присутствия людей. Датчики движения более просты по конструкции и реагируют только на активные движения например идущего человека.
33234. Электрическая цепь, Устройство трансформатора 13.12 KB
  Электрической цепью называется совокупность устройств и объектов образующих путь для электрического тока электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с помощью понятий об электрическом токе ЭДС электродвижущая сила и электрическом напряжении. trnsformo преобразовывать это статическое электромагнитное устройство имеющее две или более индуктивно связанных обмоток на какомлибо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем напряжений переменного тока в...
33235. Зако́н О́ма 13.08 KB
  закон Ома для полной цепи: сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи.
33236. Последовательное и параллельное соединения в электротехнике 13.47 KB
  Режим при котором вторичная обмотка трансформатора разомкнута а на зажимы первичной обмотки подано переменное напряжение называется холостым ходом трансформатора. Если к первичной обмотке подвести напряжение U1 по ней потечет ток который обозначим I0. Магнитный поток Ф возбуждаемый первичной обмоткой индуктирует во вторичной обмотке э. Тот же самый магнитный поток индуктирует в первичной обмотке э.
33237. Первый закон Кирхгофа 13.56 KB
  2Сердечник статора набирается из стальных пластин толщиной 035 или 05 мм. В продольные пазы статора укладывают проводники его обмотки которые соответствующим образом соединяют между собой образуя трехфазную систему. Для подключения обмоток статора к трехфазной сети они могут быть соединены звездой или треугольником что дает возможность включать двигатель в сеть с двумя различными линейными напряжениями. Для более низких напряжений указанных на щитке обмотки статора соединяются в треугольник для более высоких в звезду.
33238. Работа электрического тока 13.09 KB
  Мощность электрического тока показывает работу тока совершенную в единицу времени и равна отношению совершенной работы ко времени в течение которого эта работа была совершена.
33239. Второй закон Кирхгофа 13.06 KB
  В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех его участках