Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT ĐỐI LƯU

THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT ĐỐI LƯU

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đồ án mơn học: Lò Hơi

Thiện



GVHD: Th ạc Sĩ . Nguy ễn Duy



1



2



Chú thích:

1-Bộ q nhiệt cấp I



4-ống góp ra bộ quá nhiệt cấp II



2-Bộ quá nhiệt cấp II



5-Bao hơi



3-ống góp ra bộ q nhiệt cấp I



6-bộ giảm ơn



Bộ q nhiệt chia thành 2 cấp:









Bộ quá nhiệt cấp II đặt sau cụm pheston để dòng hơi đi cùng chiều với dòng khói nằm

làm cho nhiệt độ vách ống trao đổi nhiệt không quá cao ảnh hưởng đến khả năng làm việc

của ống kim loại.

Bộ quá nhiệt cấp I đặt sau bộ quá nhiệt cấp II cho dòng hơi đi ngược chiều với đường

khói nhằm tăng độ chênh lệch nhiệt độ giữa hơi và dòng khói trong q trình trao đổi

nhiệt.



Do trường nhiệt độ và tốc độ khói khơng đều theo chiều rộng của lò nên phải bố trí cho

dòng hơi đi chéo để làm đồng đều trường nhiệt độ dòng hơi.

8.1 Thiết kế bộ quá nhiệt cấp II

8.1.1 Đặc điểm cấu tạo: Vì bộ quá nhiệt cấp II làm việc ở nhiệt độ cao nên để tránh hiện tượng

bám bẩn trên bề mặt ống, ta lắp các ống trong bộ quá nhiệt cấp II là song song.

Theo trang 86,87 sách lò hơi 2- NSM ta chọn:













Đường kính ống : d x δ = 32 x 4 mm

Bước ống ngang: chọn S1/d ≥ 4,5 => S1 = 4,5.d = 4,5.32 =144 mm. Chọn S1 = 150 mm

Bước ống dọc : S2 ≥ 3,5.d = 3,5.32=112 mm. Chọn S2 = 130 mm

Đường kính trong của ống:

dtr = d - 2δ = 32 – 2x4 = 24 mm.

Tốc độ khối lượng:



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 40



Đồ án mơn học: Lò Hơi

Thiện



GVHD: Th ạc Sĩ . Nguy ễn Duy



ρω = 500 ÷ 1200 (kg/m2s). Chọn ρω = 560 (kg/m2s).

Tiết diện dòng hơi đi:

F = = =0,0595 (m2)

số ống:



N= =



= 132 (ống)



Theo bảng 15.4 tốc độ khói giới hạn cho phép không vượt quá 8 (m/s). ωk quyết định

việc chọn chiều cao đường khói thải khoảng 2,5 ÷ 5 m.



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 41



Đồ án mơn học: Lò Hơi



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện

Bảng 12: Đặc tính cấu tạo của bộ quá nhiệt đối lưu cấp II



TT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15



Tên đại lượng

Đường kính ngồi của ống

Chiều dày của ống

Số dãy ống dọc

Số ống trong mỗi dãy

Bước ống ngang

Bước ống dọc

Bước ống ngang tương đối

Bước ống dọc tương đối

Chiều cao ống xoắn đoạn vào BQN

Chiều cao ống xoắn đoạn đầu ra BQN

Chiều cao trung bình mỗi ống xoắn

Chiều dài mỗi ống xoắn chịu nhiệt

Chiều sâu BQNCII

Tồn bộ diện tích bộ q nhiệt cấp II

Tiết diện lưu thông của hơi

Chiều dày bức xạ hữu hiệu



Kí hiệu

D

Δ

Nd

Z

S1

S2

σ1

σ2

lv

lr

L

lx

ls

HqncII

F

S



Đơn vị

mm

mm

dãy

ống

mm

mm

m

m

m

m

m

m2

m2

m



Cơ sở chọn và cơng thức tính

Chọn

Chọn

Thiết kế

Theo các kích thước kết cấu

Chọn

Chọn

S1/d

S2/d

Chọn

Chọn

0,5.(lv + lr)

Nd .l + (Nd -1)S1

Nd .S1 + 3.Nd .dng

2.d.Z.lx

Z.π.d2tr /4

(2,82 - 10,6)d



Kết quả

32

4

8

44x3

150

130

4,688

4,03

4

4

4

40,76

1,968

311,026

0,094

0,45



16

17

18

19

20

21



Chiều cao đường khói vào

Chiều cao đường khói ra

Chiều rộng đường khói

Tiết diện đường khói vào

Tiết diện đường khói ra

Tiết diện đường khói đi



hv

hr

A

Fv

Fr

Fk



m

m

m

m2

m2

m2



Thiết kế

Thiết kế

ak = abl

a.hv – d.lv.Z

a.hr – d.lr.Z



4,3

4,3

7,8

22,683

22,683

22,683



Bảng 13: Tính tốn truyền nhiệt của bộ q nhiệt đối lưu cấp II



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 42



Đồ án mơn học: Lò Hơi



TT



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện



Tên đại lượng



Kí hiệu



Cơ sở chọn hay cơng thức



Kết quả



Đơn vị



Cân bằng nhiệt

1

2

3

4

5

6

7



Nhiệt độ khói trước BQN Cấp II



Bảng Tính nhiệt dàn Pheston



Entanpi của khói trước BQN cấp II



Bảng 4 Entanpi SP cháy



Độ giảm nhiệt độ của khói sau BQN cấp II



Chọn



1080

11316,875

140



Nhiệt độ khói sau BQN Cấp II



940



Entanpi của khói sau BQN cấp II



Bảng Entanpi SP cháy



9972,48



Nhiệt lượng hấp thụ bằng bức xạ



Từ chương phân phối nhiệt



868,572



Lượng nhiệt hấp thụ bằng đối lưu do khói

truyền cho BQN



9243,231



Tính truyền nhiệt

( tính truyền nhiệt chính là xác định lượng nhiệt trao đổi nhiệt theo truyền nhiệt. Ở đây với kết cấu dàn ống của bộ quá nhiệt II ta xét q

trình truyền nhiệt từ khói – vách ngoài, dẫn nhiệt từ vách ngoài – vách trong, và truyền nhiệt từ vách trong – hơi. Xét cả quá trình trao đổi nhiệt của

khói với ống đứng và khói với ống ngang)



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 43



Đồ án mơn học: Lò Hơi



8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện



Nhiệt độ hơi đầu vào BQN cấp II = đầu ra

bộ quá nhiệt cấp I



Theo Phân phối nhiệt



428



Entanpi hơi đầu vào BQN cấp II



Bảng Nước và hơi quá nhiệt



3146



Nhiệt độ hơi ra BQN cấp II



Nhiệm vụ tính tốn



540



Bảng Nước và Hơi q nhiệt t = 5400C,



Entanpi hơi ra BQN cấp II



P = 110bar



3450



Nhiệt độ trung bình của hơi



484



Nhiệt độ trung bình của khói



1010



Thể tích riêng của hơi ở nhiệt độ trung bình



v



Bảng Nước và hơi quá nhiệt ở = 4840C



Tốc độ trung bình của hơi



10,57



Khối lượng riêng của hơi



Bảng nước và hơi quá nhiệt



Độ nhớt động lực học của hơi



PL 20.Sách tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt



62,58

0,000025

0,0000004

1



Độ nhớt động học

Hệ số dẫn nhiệt của hơi



0,02981



PL19.sách tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 44



0,061



Đồ án mơn học: Lò Hơi



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện



19

20

21

22

23

25

26

27

28

29

30

31



Nhiệt dung riêng đẳng áp của hơi



Bảng nước và hơi quá nhiệt bảng 7



2,36



Tiêu chuẩn Prand của hơi



0,986



Hệ số tỏa nhiệt vách ống đến hơi



3382,10



Tốc độ trung bình của khói đi



10,58



Bề dày lớp bức xạ



0,45



Hệ số bám bẩn bề mặt ống



Đồ thị 6.1.sách tính nhiệt lò hơi cơng

nghiệp



0,0063



Thành phần thể tích

+ Hơi nước



Bảng đặc tính SP cháy



0,046



-



+ Khí 3 nguyên tử và hơi nước



Bảng đặc tính SP cháy



0,199



-



Phân áp suất khí 3 ngun tử

Nồng độ tro bay theo khói



0,0199

Bảng 3



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



0,029



Page 45



Đồ án mơn học: Lò Hơi



32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện



Các hệ số làm yếu bức xạ

+ Của khí 3 ngun tử



19,426



-



+ Của tro



9,459



-



+ Của mơi trường bức xạ



4,226875



-



Độ đen của môi trường bức xạ



0,118



-



Nhiệt độ của vách ống (Có bám bẩn)



643,849



Hệ số tỏa nhiệt bức xạ khói-vách



30,140



Hệ số dẫn nhiệt của khói



Tra PL 5 Truyền Nhiệt



0,11750



Độ nhớt của khói



Tra PL 5 Truyền Nhiệt



0,000167



Tiêu chuẩn Prand của khói



Tra PL 5 Truyền Nhiệt



0,57



Hệ số hiệu chỉnh về số hàng ống



Do



Hệ số hiệu chỉnh về bước ống



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 46



1,000



-



1,184



-



Đồ án mơn học: Lò Hơi



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện



43

44

45

46

47



48

49



50

51



Hệ số tỏa nhiệt đối lưu của khói- vách



87,267



Hệ số tỏa nhiệt từ khói-vách ống



117,407



Hệ số truyền nhiệt khói- ống đứng



66,164



Độ chênh lệch nhiệt độ

+ Lớn nhất



652



+ Nhỏ nhất



400



Độ chênh nhiệt độ trung bình



526



Tính hệ số truyền nhiệt của đường ống nằm

ngang

+ Kích thước a



a



Lấy bằng a buồng lửa



7,8



+ Kích thước b



b



Theo hình vẽ



4



Đường kính tương đương khi lưu động dọc

Hệ số truyền nhiệt của khói-ống nằm ngang



19,293

Tốn đồ trang 258 [1]



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 47



26,508



Đồ án mơn học: Lò Hơi



52

53

54

55



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện



Hệ số truyền nhiệt của khói- cụm ống BQN



56,564



Lượng nhiệt trao đổi bằng đối lưu của BQN

cấp II theo PT truyền nhiệt

Lượng nhiệt hơi hấp thụ ở BQN cấp II

Lượng nhiệt hơi hấp thụ bằng đối lưu ở

BQN cấp II tính tốn



9251,038

Theo Phân phối nhiệt

Từ Cân bằng nhiệt



k

W



9264,428

9243,231



Tính kiểm tra

56



Sai số nhiệt trao đổi theo phương trình

truyền nhiệt so với nhiệt hấp thụ theo tính tốn



0,08



%



57



Sai số nhiệt trao đổi của phương trình truyền

nhiệt so với phân phối nhiệt



0,1448627



%



58

59



Entanpi của khói sau BQN cấp II

Nhiệt độ khói sau BQN cấp II



9972,48

Bảng đặc tính SP cháy



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 48



940



Đồ án mơn học: Lò Hơi

Thiện



GVHD: Th ạc Sĩ . Nguy ễn Duy



PHẦN VIII

THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT CẤP I

Trên cơ sở tính được lượng nhiệt hấp thụ của bộ quá nhiệt cấp I ta xác định bề mặt chịu

nhiệt của nó. Sơ bộ thiết kế bộ quá nhiệt cấp I các ống bố trí sole, dòng hơi chuyển động ngược

chiều khói. Chọn đường kính ống: dxδ = 30x3 mm









Đường kính trong của ống: dtr = d - 2δ = 24 mm

Tốc độ khối lượng: ρ.ω = 500 ÷ 1200 (kg/m2s). Chọn ρ.ω = 500 (kg/m2s)

Tiết diện dòng hơi đi:

F = = = 0,0667 (m2)







Số ống:



N= =







= 148 (ống)



Bước ống ngang: chọn S1/d ≥ 4,5 => S1 = 4,5.d = 4,5.30 = 135mm. Chọn S1 = 135 mm

Bước ống dọc : S2 ≥ 3,5.d = 3,5.30 = 105 mm. Chọn S2 = 120 mm



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 49



Đồ án mơn học: Lò Hơi



GVHD: Thạc Sĩ . Nguyễn Duy Thiện

Bảng 14: Đặc điểm cấu tạo bộ quá nhiệt đối lưu cấp I



TT

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13



Tên đại lượng

Đường kính ngồi của ống

Chiều dày của ống

Số dãy ống dọc

Số ống trong mỗi dãy

Bước ống ngang

Bước ống dọc

Bước ống ngang tương đối

Bước ống dọc tương đối

Chiều cao trung bình mỗi ống xoắn

Chiều dài mỗi ống xoắn chịu nhiệt

Chiều sâu của BQNCI

Tồn bộ diện tích bộ q nhiệt cấp I

Tiết diện lưu thơng của hơi

Chiều dày bức xạ hữu hiệu



Kí hiệu

d

δ

Nd

Z

S1

S2

σ1

σ2

L

lx

ls

HqncI

f

S



Đơn vị

mm

mm

dãy

ống

mm

mm

m

m

m

m2

m2

m



Cơ sở chọn và cơng thức tính

Chọn

Chọn

Thiết kế

Theo các kích thước kết cấu

Chọn

Chọn

S1/d

S2/d

Chọn

Nd.l + (Nd -1)S2

Nd.S1 + 3.d.Nd

Π.d.Z.lx

Z.π.d2tr /4

(2,82 - 10,6)d



Kết quả

30

3

14

50x3

135

120

4,5

4

2,8

40,76

3,15

756,473

0,042

0,401



14

15

16



Chiều cao đường khói

Chiều rộng đường khói

Tiết diện đường khói đi



h

a

Fk



m

m

m2



Tính từ hình vẽ

ak = abl

a.h – d.l.Z



3

7,8

22,392



Sinh viên thực hiện: Hoàng Trung Hiếu - Lớp D9 – Nhiệt



Page 50



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT ĐỐI LƯU

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×