Данная публикация изъята из фонда.
Методика теплового расчета вертикального водотрубного парового котла
Покупка
Основная коллекция
Год издания: 2005
Кол-во страниц: 61
Дополнительно
Учебное пособие «Методика теплоюго расчета вертикального водотрубного парового котла». Пособие к выполнению теплоюго расчета вертикального водотрубного парового котла имеет целью оказание методической помощи студентам, изучающим дисциплину «Судовые котельные установки», при выполнении ими курсовой работы- теплового расчета вертикального водотрубного парового котла, предусмотренной учебным планом.
Основные задачи учебного пособия: применение и закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Судовые котельные установки», освоение методики теплового расчета вертикального водотрубного парового котла, приобретение первичных навыков проектирования котельных установок.
Тематика:
ББК:
УДК:
- 621: Общее машиностроение. Ядерная техника. Электротехника. Технология машиностроения в целом
- 6295: Водные средства транспорта. Плавучие средства
ОКСО:
- ВО - Бакалавриат
- 13.03.01: Теплоэнергетика и теплотехника
- ВО - Специалитет
- 26.05.01: Проектирование и постройка кораблей, судов и объектов океанотехники
- 26.05.02: Проектирование, изготовление и ремонт энергетических установок и систем автоматизации кораблей и судов
- 26.05.03: Строительство, ремонт и поисково-спасательное обеспечение наводных кораблей и подводных лодок
- 26.05.04: Применение и эксплуатация технических систем наводных кораблей и подводных лодок
- 26.05.06: Эксплуатация судовых энергетических установок
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И СВВЯЗИ РФ МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА Акладная Г.С. Романов Р.Н. «Методика теплового расчета вертикального водотрубного парового котла» Учебное пособие по дисциплине: «Судовые котельные установки» для студентов III уровня обучения специальностей 180103,180403. Издательство «Альтаир» Москва - 2005
Содержание УДК 621.187.00252 АвюрьЕ Г.С. АклацНоя, гл. гимайив. «МеЮдйка ГОнлС) Ю io раСмсга вертикального водотрубного парового котла». Учебное пособие по дисциплине:« Судовые котел ьныеу стано вки». М.:Издательство «Альтаир» МГАВТ, 2005-62 с.,ил. 17. Учебное пособие «Методика теплою го расчета вертикального водотрубного парового котла». Пособие к выполнению теплового расчета вертикального водотрубного парового котла имеет целью оказание методической помощи студентам, изучающим дисциплину «Садовые котельные установки», при выполнении ими курсовой работы — теплового расчета вертикального водотрубного парового котла, предусмотренной учебным планом. Основные задачи учебного пособия: применение и закрепление теоретических знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Судовые котельные установки», освоение методики теплового расчета вертикального водотрубного парового котла, приобретение первичных навыков проектирования котельных установок. Рецензент: доктор технических наук, профессор Толшин Валерий Инно кентьевич. Издается по решению Учебно - методического совета МГАВТ. Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие учсбпомете дич ески е матер и ал ы. 1. Принцип действия и состав судового парового котла................................. 2 2. Анализ рабочего процесса парового котла................................................ 2 3. Основы проектирования вспомогательных паровых котлов.............................................. 5 3.1. Общие положения.............................................................................. 5 3.2. Расчеты по горению, составлению предварительного теплового баланса............................................................................................. 5 3.3. Энтальпия дымовых газов. Диаграмма Jz - О............................................ ? Л I ft ТГЛ П/'П/Ч/О/'Г КИЛИ7Л1/ 1Л/ЛУ1П нагрева водотрубных паровых котлов с естественной циркуляцией.......................................................................................... 10 3.5. Определение коэффициента теплопередачи К........................................................... 16 3.6. Определение температурного напора At................................................ 25 3.7. Компоновка и методика теплового расчета пароперегревателя......................................... 28 3.8. Компоновка и методика теплового расчета экономайзера.............................................. 30 3.9. Компоновка и методика теплового расчета воздухоподогревателя.......................... 33 3.10. Водотрубные вертикальные паровые котлы с естественной циркуляцией.......................................................................................... 36 3.11. Тепловой расчет вертикального парового котла с естественной циркуляцией.......................................................................................... 39 Примечания.................................................................................................. 58 Список использованной литературы............................................................................ 59 ©МГАВТ, 2005 © Акладная Г.С., Романов Р.Н. 2005 з
1. Принцип действия и состав судового парового котла. 2. Анализ рабочего процесса парового котла. Основным составным элементом любой котельной установки является котел, тип и конструктивные особенности которого определяют состав и характеристики вспомогательного оборудования и обслуживающих его систем. Принцип действия парового котла определяется сущностью его рабочего процесса, который состоит в том, чтобы путем подвода определенных количеств теплоты и воды генерировать заданное количество пара требуемого качества. Существует два источника получения теплоты в котле: непосредственное сжигание органического топлива в топках котла; использование тепловой энергии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания или газотурбинной установки. Паровой котел в агрегатированном исполнении может состоять из топки, парообразующих элементов, пароперегревателя. Во вспомогательных котлах в зависимости от назначения из трех последних элементов могут использоваться либо любые их комбинации, либо не использоваться никакие. В топке котла сжигается органическое топливо. Выделившаяся теплота передается нагреваемым теплоносителям, в результате чего в котельных элементах происходит парообразование, а в пароперегревателе превращение влажного насыщенного пара в перегретый до заданной температуры. Экономайзер служит для подогрева воды, поступающей в котел, а воздухоподогреватель - для подогрева воздуха, поступающего в топку. Нагревающей средой в парообразующих элементах, пароперегревателе и экономайзере являются дымовые газы, а в воздухоподогревателях могут использоваться как дымовые газы, так и водяной пар. Паровой котел на жидком топливе обслуживают следующие системы: питательная, топливная, подачи воздуха и отвода дымовых газов, автоматического регулирования и сигнализации, продувки котла и ввода химических реагентов. В утилизационном котле отсутствуют топливная и воздушная системы, а конструктивные особенности остальных систем, обслуживающих утилизационный котел, определяются типом и назначением котла. Рабочий процесс парового котла можно рассматривать как состоящий из нескольких отдельных процессов превращения энергии, которые происходят в воздушно-газовом и пароводяном трактах. Носителями энергии являются материальные потоки (воды, топлива, воздуха, пара), взаимодействие которых в элементах котла образует три подпроцесса, неразрывно связанных между собой и составляющих рабочий процесс. Дынобы* газы' со,.о.,со Питательная № процессы сгорания тыми&з ®) — теплоеfrено ТоППибО. Рис. 2.1 Схема материальных потоков во вспомогательном водотрубном котле Основным из них является сгорание топлива в топке, для реализации которого необходимы непрерывный подвод топлива и воздуха, распыление топлива и образование смеси топливо-воздух, собственно горение и отвод продуктов сгорания (дымовых газов). Процессы сгорания и отвода дымовых газов сопровождаются процессами теплообмена, т.е. передачей теплоты 4 5
(излучением в токе и конвекцией в газоходе) от продуктов сгорания к нагреваемой среде (воде, пару, воздуху). Одновременно с процессами сгорания и теплопередачи протекают процессы генерации пара в парообразующих элементам, перегрева пара в пароперегревателе и нагрева воды и воздуха в экономайзере и воздухоподогревателе, т.е. те процессы, которые формируют полезный эффект котла - требуемое количество пара с заданными параметр ами. Для любого материального потока, участвующего в рабочем процессе котла, основными параметрами являются давление Р и температура t (однозначно определяющие энтальпию), а также расход вещества G дополнительными -физические характеристики среды (плотность, теплоемкость, концентрация и т.п.). Рабочий процесс котла формируют три внешних (входных) материальных потока - топлива, воздуха, питательной воды, в результате взаимодействия которых образуются два потока (пара и продуктов сгорания) на выходе. В соответствии с этим различают входные и выходные параметры рабочего процесса. В совокупность выходных параметров включают и параметры, характеризующие процессы взаимодействия входных потоков (скорости движения, коэффициенты теплообмена, геометрические характеристики каналов и т.п.). Эти параметры обычно выделяют в отдельную подгруппу и называют собственными или внутренними. Из всех параметров рабочего процесс выделяют технико-экономические, характеризующие полезный эффект, под которым подразумевается количество создаваемого в единицу времени продукта (паропроизводителъностъ) определенного качества (давление и температура пара). Именно эти показатели дают наиболее полное представление о степени соответствия котла его функциональному назначению. 6 3. Основы проектирования вспомогательных паровых котлов, 3.1 . Общие положения. Любой вид проектирования выполняется в соответствии с техническим заданием. При проектировании вспомогательной котельной установки предъявляется ряд требований к размещению котлов на судне, их массогабаритным показателям, к надежности и автоматическому управлению, к защите и др. Курсовое и дипломное проектирование по объему выполняемой расчетной и графической работы, количеству вопросов, подлежащих проработке значительно проще реального. Оно включает следующие задачи: закрепление и углубление лекционного материала, приобретение практических навыков по компоновке и расчету паровых котлов. Одним из основных этапов проектирования парового котла является тепловой расчет, включающий в себя следующие разделы: - расчеты, относящиеся к топливу и продуктам сгорания, составление предварительного теплового баланса; - построение компоновочного эскиза парового котла; - расчет теплообмена в топке и конвективных поверхностях нагрева. Тепловой расчет может быть двух видов: конструктивный и поверочный. Методика конструктивного и поверочного тепловых расчетов является в основном общей, базирующейся на одних и тех же расчетных уравнениях. Их различие заключается в задачах расчета и исходных величинах. При конструктивном расчете определяют необходимую поверхность нагрева, обеспечивающую получение заданной паропроизводителъности и параметров при исходных данных, которые оговорены заданием на проектирование: В случае поверочного расчета решается обратная задача: имеется поверхность нагрева, известны параметры греющей и нагреваемой сред при входе в поверхность нагрева; требуется определить температуру газов за поверхностью нагрева и ее тепповосприятие. Поверочный тепловой расчет обычно выполняют при проектировании, определении характеристик парового котла на долевых нагрузках, переходе на другой вид топлива и других случаях. 3.2 Расчеты по горению, составлению предварительного теплового баланса. В зависимости от марки сжигаемого топлива и типа топочного устройства принимают коэффициент избытка воздуха, объемы и энтальпии продуктов сгорания (по формулам и рекомендациям, изложенным в главе 3.3. Все расчеты ведут на I кг топлива и заканчивают построением диаграммы J? -и. Далее оценивают температуру подогрева воздуха и топлива, тепловые потери от химической неполноты сгорания и в окружающую среду. При л