Учебно – методическое пособие для студентов очной и заочной форм обучения специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» к курсовому проектупо курсу «Теплогенерирующие установки». Сост.: А.В.Лукьянов, О.В. Шайхед, – Макеевка:ДонНАСА, 2016. - 55 с.
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» очной и заочной форм обучения,выполняющих курсовой проект по дисциплине «Теплогенерирующие установки».В пособии описаны общие сведения о структуре ТГУ, приведен расчет теплообмена в теплогенераторе, методики теплового расчета котлоагрегата. Приведено описание порядка выполнения курсового проекта и его оформления, полный состав курсового проекта по тепловому расчету газотрубныхтеплогенераторов.
Составители: А.В. Лукьянов, д.т.н., проф.
О.В. Шайхед, к.т.н., доц.
Рецензенты: Н.И.Захаров, д.т.н., проф.
А.А.Олексюк, д.т.н., проф.
II. Методика расчета курсового проекта «Тепловой расчет газотрубных теплогенераторов».
Краткая характеристика топлива.
Вид и элементарный состав топлива дается в задании. В данном разделе следует представить характеристику топлива, его основные физико-технические свойства. Топливо характеризуется элементарным составом в процентах по массе и выбирается из приложения З, по таблицам 2.1, 2.8, 2.9 [4].
2. Выбор расчетных величин
(Коэффициент избытка воздуха и присосы в газоходах)
При тепловом расчете коэффициент избытка воздуха на выходе из топки α" и присосы воздуха в отдельных элементах теплогенератора Da принимают по паспортным данным на данный тип агрегата или на основе обобщенных данных эксплуатации агрегатов, которые приведены в приложениях А, Е.
Значения расчетного коэффициента избытка воздуха в отдельных сечениях газохода определяют суммированием коэффициента избытка воздуха в топке (αт")с присосами воздуха в газоходах, расположенных между топкой и рассмотренным сечением, то есть
α"= αт"+∑Δα (1)
где α" - рассчетный коэффициент избытка воздуха в рассмотренном элементе;
∑Δα - сумма присосов воздуха во всех газоходах, расположенных между топкой и рассмотренным сечением газохода.
Для теплогенераторов малой мощности присосы воздуха учитываются только в том случае, если в топке располагается жарочный настил.
Учитывая результаты последних исследований влияния коэффициента избытка воздуха в топке жаротрубных теплогенераторов, сжигающих газообразное топливо, на их энергоэкологические показатели, наиболее оптимальным является значение “a”, находящееся в пределах 1,05...1,10. В связи с тем, что жаротрубныетеплогенераторы выполняют в газоплотномисполнении, коэффициент избытка воздуха в конвективной части принимается равным его значению в топке.
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания топлива.
Расчеты выполняются для теоретических условий горения (α=1) и для расчетных значений α в зависимости от типа горелочного устройства и видасжигаемого топлива.
Теоретически необходимый объем воздуха при α=1:
- для твердого и жидкого топлива, м3/кг
(2)
- для газообразного топлива, м3/ м3
[0.5СО + 0.5Н2 +1.5Н2S+S(m + 0.25n)CmHn – O2] (3)
где m и n - числа атомов углерода и водорода в химической формуле углеводородов, которые входят в состав топлива.
Теоретические объемы продуктов сгорания при α = 1 в случае твердых и жидких топлив, м3/кг:
- объем трехатомных газов
(4)
- объем двухатомных газов
(5)
- объем водяных паров
(6)
Соответствующие формулы для случая газообразных топлив, м3/ м3:
(7)
(8)
(9)
где d в.тл .- влагосодержание топлива, отнесенное к 1 м3 сухого газа (г/м3).
При температуре топлива 10 ºC можно принять d в.тл . = 10 г/м3.
Объем продуктов сгорания топлива при α>1 определяется в таблице1.
Таблица 1 - Характеристика продуктов сгорания в поверхностях нагрева
| № п.п.
| Величина
| Ед. изм.
| Топка
| |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 1 | Расчетный коэффициент избытка воздуха в газоходе α” | - | ||
| 2 | Объем трехатомных газов VRO2=V0 RO2 | м³/кг (м³/ м³) | ||
| 3 | Объем двухатомных газов V N2=V0N2+(α”-1)V0 | м³/кг (м³/ м³) | ||
| 4 | Объем водяных паров VH2O=V0H2O+0.0161(α”-1)V0 | м3/кг | ||
| 5 | Суммарный объем продуктов сгорания Vг =VRO2+V N2+VH2O | м³/кг (м³/ м³) | ||
| 6 | Объемные части:
- двухатомных газов r  = V N2/Vr;
-трехатомных газов rRO2 = V RO2/Vr;
- водяных паров r  =VH2O/Vr
| - | ||
| 7 | Суммарная объемная часть rn= r RO2+rH2O | - |
