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