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

221 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

22386. МЕТОД РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ. СУЩНОСТЬ МЕТОДА. ДВЕ ГРУППЫ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ НАГРУЗОК. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА 17.19 KB
  Конструкция может потерять необходимые эксплуатационные качества по одной из двух причин: 1 в результате исчерпания несущей способности разрушения материала в наиболее нагруженных сечениях потери устойчивости некоторых элементов или всей конструкции в целом; 2 вследствие чрезмерных деформаций прогибов колебаний осадок а также изза образования трещин или чрезмерного их раскрытия. Строительные конструкции рассчитывают по методу предельных состояний который дает возможность гарантировать сохранение...
22387. ИЗГИБАЕМЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ. РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПО НОРМАЛЬНЫМ И НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО И ТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНЫХ СТЕРЖНЕЙ 866.99 KB
  РАСЧЕТЫ ПРОЧНОСТИ ПО НОРМАЛЬНЫМ И НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО И ТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ. Поперечные стержни сеток распределительная арматура принимают меньших диаметров общим сечением не менее 10 сечения рабочей арматуры поставленной в месте наибольшего изгибающего момента; располагают их с шагом 250 300 мм но не реже чем через 350 мм. Железобетонные балки могут иметь прямоугольные тавровые двутавровые трапецеидальные поперечные сечения рисунок 7.2 Формы поперечного сечения балок и схемы их армирования а прямоугольная;б...
22388. Сжатые и растянутые элементы. Конструктивные особенности. Расчет прочности центрально И Внецентренно растянутых элементов. Расчет внецентренно сжатых элементов таврового и двутаврового сечений 1.23 MB
  Расчет прочности центрально И Внецентренно растянутых элементов. Расчет внецентренно сжатых элементов таврового и двутаврового сечений. НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАСТЯНУТЫХ И СЖАТЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Сжатые элементы. Конструктивные особенности сжатых элементов К центральносжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях; верхние пояса ферм загруженных по узлам; восходящие раскосы и стойки ферменной решетки.
22389. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН ЦЕНТРАЛЬНО РАСТЯНУТЫХ, ИЗГИБАЕМЫХ, ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ И РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ 101.52 KB
  ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. СОПРОТИВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН ЦЕНТРАЛЬНО РАСТЯНУТЫХ ИЗГИБАЕМЫХ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ И РАСТЯНУТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Общие положения Трещиностойкость элементов как условлено ранее это сопротивление образованию трещин в стадии I или сопротивление раскрытию трещин в стадии II.
22390. РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН, НОРМАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА. СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ТРЕЩИНАМИ 235.22 KB
  РАСЧЕТ ПО ОБРАЗОВАНИЮ ТРЕЩИН НОРМАЛЬНЫХ И НАКЛОННЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА. СОПРОТИВЛЕНИЕ РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ ТРЕЩИНАМИ. Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси элемента Этот расчет заключается в проверке условия что трещины в сечениях нормальных к продольной оси элемента не образуются если момент внешних сил М не превосходит момента внутренних усилий в сечении перед образованием трещин Мcrcт.
22391. КРИВИЗНА ОСИ ПРИ ИЗГИБЕ, ЖЕСТКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА 161.5 KB
  КРИВИЗНА ОСИ ПРИ ИЗГИБЕ ЖЕСТКОСТЬ И ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА Расчет перемещений железобетонных элементов прогибов и углов поворота связан с определением кривизны оси при изгибе или с определением жесткости элементов. Считается что элементы или участки элементов не имеют трещин в растянутой зоне если при действии постоянных длительных и кратковременных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке γf= 1 трещины не образуются. Кривизна оси при изгибе и жесткость железобетонных элементов на участках...
22392. БЕТОН. СТРУКТУРА БЕТОНА. ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ. КЛАССЫ И МАРКИ БЕТОНА. АРМАТУРА. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. АРМАТУРНЫЕ СВАРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ 130.03 KB
  СТРУКТУРА БЕТОНА. КЛАССЫ И МАРКИ БЕТОНА. В связи с этим в бетоне со временем прочность нарастает несколько изменяется объем в зависимости от соотношения состава бетона и химического состава цемента происходит усадка или при использовании специальных цементов расширение. По этим полостям и частично капиллярам возможно перемещение влаги и газа в толще бетона.
22393. ЖЕЛЕЗОБЕТОН. ОСОБЕННОСТИ ЗАВОДСКОГО ПРОИЗВОДСТВА. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН. АНКЕРОВКА АРМАТУРЫ В БЕТОНЕ. СЦЕПЛЕНИЕ АРМАТУРЫ С БЕТОНОМ. УСАДКА И ПОЛЗУЧЕСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА 435.32 KB
  УСАДКА И ПОЛЗУЧЕСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. Железобетон состоит из бетона и стальной арматуры. В изгибаемых элементах высокое сопротивление бетона сжатию используется в сжатой зоне а высокое сопротивление арматуры растяжению в растянутой зоне где бетон слабо сопротивляется растяжению и в нем образуются трещины рисунок 2.
22394. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ 213.84 KB
  Различные строительные объекты здания и сооружения в зависимости от их назначения можно подразделить на четыре основные группы: жилые и общественные здания которые объединяются общим названием гражданские здания; к общественным зданиям относятся общежития клубы больницы школы.различные административные здания учебные театральнозрелищные торговые здания и т.; промышленные здания здания фабрик заводов и других производственных помещений здания гаражей электростанций котельных и т. сельскохозяйственные здания здания...