Тепловой расчёт.

Таблица 3.1.

Расчёт объёма воздуха и газов, полученных при сгорании

1 кг топлива.

Наименование величин и размерность	Обозн- наче- ние	Расчётная формула или способ определения	Расчет	Числен. значение
1. Марка топлива, применяемого для работы дизеля		Задано		М-20вс
2.Низшая теплота сгорания топлива, ккал/кг		Принимаем по [1] стр. 39 или по приложению 10
3. Расчётный элементарный состав горючей массы топлива, %		Принимаем по [1] стр. 39 или по приложению 10		86,5 11,5 0,3 0,2 3,0 0,3 3,0
4. Расчётный элементарный состав рабочей массы топлива, %			85,0(100 – (0,3+3,0))/100 11,5(100 – (0,3+3,0))/100 0,3(100 – (0,3+3,0))/100 0,2(100 – (0,3+3,0))/100 3,0(100 – (0,3+3,0))/100	82,1 11,1 0,29 0,19 2,9
5. Теоретически необходимый объём воздуха, м^3/кг	V°		0,0889(82,1+0,375×2,9) + 0,267×11,1 – 0,033×0,29	10,9
6. Влагосодержание воздуха, г/кг	d	Выбираем по (2), стр. 27
7. Теоретический объём водяного пара, м^3/кг			0,111×11,!+0,0124×3,0+ 0,00161×10,9×10	1,44
8. Коэффициент избытка воздуха	α	По приложению 9		2,9
9. Действительный объём водяного пара, м^3/кг			1,44+0,00161×10(2,9-1)×10,9	1,8
10. Объём водяных паров в избыточном количестве воздуха, м^3/кг			1,8- 1,44	0,40
11. Теоретический объём азота, м^3/кг			10,9×0,79+0,008×0,2	8,6
12. Объём трёхатомных газов, м^3/кг			1,866×(82,1+0,375×2,9)/100	1,5
13. Объём двухатомных газов, м^3/кг			0,21(2,9-1)×10,9+ +0,79×2,9×10,9+ +0,008×0,2	25,6
14. Полный объём продуктов сгорания, м^3/кг			1,5+25,6+1,8	28,9
15. Парциальное давление трёхатомных газов: 15.1 углекислого газа » 15.2 водяных паров     15.3 суммарное		, где р – давление в УК р»1 ат	0,05+0,06	0,05   0,06     0,11

Определение энтальпии продуктов сгорания и воздуха.

1) Энтальпия продуктов сгорания 1 кг топлива при α = 1 и температуре J °С

2) Энтальпия теоретически необходимого количества воздуха

3) Энтальпия водяных паров, содержащихся в избыточном воздухе

, , , - средние объемные теплоемкости соответствующих газов и воздуха.

4) Энтальпия продуктов сгорания 1 кг топлива при α

Таблица 3.2.

J,°C	, ккал/кг	, ккал/кг	, ккал/кг	, ккал/кг	, ккал/кг
	379,3	344,44	654,436	14,4	1048,18
	766,8	693,24	1317,16	29,08	2113,08
	1164,33	1098,58	1992,3	44,2	3200,83
	1573,9	1410,46	2679,87	59,84	4313,762
	1994,27	1781,06	3384,01	75,92	5454,21
	2421,84	2160,38	4104,72	92,4	6618,96

5) По результатам таблицы 3.2 строим диаграмму, без учета возможных присосов воздуха по тракту УК, т. к. обшивка УК выполняется плотной и величина присосов пренебрежимо мала.

диаграмму строят на миллиметровой бумаге 12 формата.

На ординате отложить энтальпию газов ккал/кг

На абсциссе отложить температуру газов J,°C

Термодинамические свойства воды и водяного пара

Таблица 3.3.

Наименование величин, размерность	Обозначение	Расчетная формула или способ определения	Расчет	Числен. Значение
1. Давление пара в сепараторе, кг/см^2 1.1. избыточное 1.2. абсолютное		Задано = + 1	7+1
2. Температура насыщения, °С		Из табл. водяного пара по		169,61
3. Энтальпия сухого насыщенного пара, ккал/кг		То же		661,0
4. Теплота парообразования, ккал/кг	r	То же		489,7
5. Влажность пара, %	1-x	Принимаем по [1], стр. 143		0,05
6. Энтальпия влажного насыщенного пара, ккал/кг				660,0
7. Давление перегретого пара, кг/см^2		, где р определяется по [2], стр. 124-125	8 – 0,5	7,5
8. Паропроизводительность котла, кг/ч		По техническим характеристикам УК-прототипа
9. Количество перегретого пара, кг/ч		То же
10. Количество насыщенного пара, кг/ч
11. Температура питательной воды, °С		Задано или
12. Энтальпия питательной воды, ккал/кг		Из таблиц водяного пара по		45,2
13. Энтальпия кипящей воды, ккал/кг		По таблице водяного пара по		171,3
14. Кратность циркуляции	К	Принимаем по [2], стр. 89	К = 2¸3
15. Энтальпия воды на входе в экономайзер, ккал/кг				129,1
16. Температура воды на входе в экономайзер, °С		Из таблиц водяного пара по
17. Удельный объем насыщенного пара, м^3/кг		Из таблиц водяного пара по		0,24479

Предварительный тепловой баланс, определение расхода топлива и полного объема газов

Таблица 3.4.

Наименование величин, размерность	Обозначение	Расчетная формула или способ определения	Расчет	Числен. значение
1. Температура газов на входе в УК, °С		Задано по приложению 9
2. Энтальпия газов на входе в УК, ккал/кг		Из диаграммы по
3. Температура уходящих газов, °С		Принимаем по [1] стр. 80
4. Энтальпия уходящих газов, ккал/кг		Из диаграммыпо
5. Потеря тепла с уходящими газами, %
6. Потеря тепла в окружающую среду, %		Принимаем по [2], стр. 53-54		1,5
7. КПД утилизационного котла, %			100 – (55+1,5)
8. Коэффициент сохранения теплоты	j			0,96
9. Мощность главного двигателя, э. л. с.		Задано
10. Удельный расход топлива, кг/элс×ч		Задано		0,149
11. Часовой расход топлива, кг/ч	В		0,149×7800	1162,4
12. Полный объем продуктов сгорания, м^3/ч			28,9×1162,4

Изучив конструкцию утилизационной котельной установки и имея параметры теплообменивающихся сред в задании таблицах 3.2, 3.3, 3.4 приступаем к изображению тепловой схемы котла, которая должна быть выполнена на листе формата А4 по примеру, приведенному в [2] на стр. 52.

Дата добавления: 2015-08-18