Герберт Спенсер

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2014 в 20:19, реферат

Краткое описание

Русские и советские ученые внесли большой вклад в развитие теплотехники. М. В. Ломоносов еще в середине XVIII в. высказал мысль: «теплота — вращательное движение материи, функция скорости движения корпускул». В 1766 г. И. И. Ползунов построил паровую машину. В XVIII—XX вв. во многом усилиями русских и зарубежных ученых был обеспечен дальнейший прогресс этой науки, особенно в последние десятилетия.

Скачать полностью (80.53 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Прикрепленные файлы: 1 файл

Kursovaya1.docx

— 87.24 Кб (Скачать документ)

Введение

В настоящее время теплосиловые и тепловые установки получили широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. На промышленных предприятиях они составляют основную важнейшую часть технологического оборудования. Наука, изучающая методы использования энергии топлива, законы процессов изменения состояния вещества, принципы работы различных машин и аппаратов, энергетических и технологических установок, называется теплотехникой. Теоретическими основами теплотехники являются термодинамика и теория теплообмена. Термодинамика опирается на фундаментальные законы, которые являются обобщением наблюдений над процессами, протекающими в природе независимо от конкретных свойств тел. Этим объясняется универсальность закономерностей и соотношений между физическими величинами, получаемых при термодинамических исследованиях.

Огромное значение имеют работы Всесоюзного теплотехнического им. Ф. Э. Дзержинского, Энергетического им. Т. М. Крыжановского АН СССР, Центрального котлотурбинного им. И. И. Ползунова и других институтов.

1 Расчет горения газообразного топлива

1)Низшая теплопроводность рабочего топлива:

=+152.3,. (1)

_{= 85,6} 92 + 152,3 1,1 + 283,4 1,5+ 141,1 0,8- 4,82 2,4 = 8569,142 [ккал/м³]

2) Теоретическое количество воздуха необходимая для горения:

= (2)

L_{т = = 9,524}[м³/м³]

3) Практический расход воздуха:

(3)

L_пр= 1,4 9,524 = 13,334 [м³ /м³]

4) Количество продуктов горения:

(4)

VСО₂= [0,7+92+ 2] [м³/м³]

= (5)

VН₂О = [2][м³/м³]

=(6)

VN₂ = [1,5 + (100-21)][м³/м³]

=(7)

VО₂=[21 (1,4-1)][м³/м³]

(8)

VSO₂ =0[м³/м³]

5) Общее количество продуктов горения:

=+ (9)

V_г=14,362[м³/м³]

6) Состав продуктов горения:

(10)

СО₂=

(11)

Н₂О =

. (12)

N₂=

(13)

О₂=

= (14)

=0%.

7) Плотность продуктов горения:

(15)

Ρ = = 1,249[кг/м³]

Полученные данные сведем в таблицу 1

Таблица 1

Количество и состав отходящих газов

Наименование	кг	% массы	мм³	% объемные
СО₂	2,013	11,221	1,025	7,137
Н₂О	1,598	8,907	1,988	13,842
N₂	13,186	73,501	10,549	73,451
SО₂	0	0	0	0
О₂	1,143	6,371	0,8	5,57
Итого	17,94	100	14,362	100

Находим секундную производительность печи:

= 10,995 [кг/сек]

Рассчитаем расход топлива:

= 0,99[кг/сек]

Пересчитаем таблицу 1 с учетом расхода топлива и полученные данные сведем в таблицу 2

Таблица 2

Количество и состав отходящих газов с учетом расхода топлива

Наименование	кг/сек	% массы	мм^3/сек	% объемные
СО₂	1,994	11,227	1,015	7,138
Н₂О	1,581	8,902	1,968	13,841
N₂	13,055	73,504	10,444	73,451
SО₂	0	0	0	0
О₂	1,131	6,368	0,792	5,57
Итого	17,761	100	14,219	100

Полученные данные сведем в таблицу 3 материального баланса

Таблица 3

Материальный баланс горения топлива

Приход

м³

расход

м³

1.Газ

2.Воздух

13,334

6,976

93,024

СО₂

Н₂О

N₂

SО₂

О₂

Невязка

1,025

1,988

10,549

0,8

- 0,028

7,151

13,869

73,594

5,581

-0,195

Итого

14,334

100

Итого

14,334

100

2 Расчет сопротивления в газоходном тракте

Удельный вес газа составит:

₀= (16)

₀= =1,25 [кг/сек]

Объем газа составит:

V₀=14,219 [мм/сек]

Температура отходящих газов t₀=600

Для расчета примем:

1)Подсос воздуха на всех участках 5%.

2)Падение температуры на каждый погонный метр _∆t=5

3)Действительная скорость газа _t=5[м/с]

Для удобства расчетов весь газоходный тракт разделим на участки:

1)Печь – циклон

2)Циклон – электрофильтр

3)Электрофильтр – дымосос

1)Участок «печь – циклон»

Рассчитаем действительный объем газа на участке с учетом насоса воздуха:

₌V₀ (17)

_=14,219[нм³/сек]

Находим температуру газа на этом участке с учетом подсоса воздуха:

t₁₌ (18)

t₁==571,43

Находим температуру газа на входе в циклон:

t₂=t₁-l_∆t (19)

t₂= 571,43-12

Находим среднюю температуру газов на данном участке:

t_cр= =541,43

Находим действительный объем газов на данном участке:

= (20)

= 14,93 )=44,54 [м³ /сек] =44,54 [³/час]

Рассчитаем площадь поперечного сечения газохода и его диаметр:

₍₂₁₎

S==8,91[м²]

(22)

Д= =3.37[м]

Рассчитаем удельный вес газа:

_t=

(23)

_t= =0,42 [кг/м³]

Рассчитаем потери напора от трения:

(24)

где - коэффициент потери напора от трения, = 0,05;

l – Длина участка газохода, м;

D – Диаметр газохода;

w_t – Действительная скорость газа, м/с;

g – Ускорение свободного падения, g = 9, 81 м/с²;

g_t – Действительный удельный вес газа, н/м².

h_пот=0.05

По расчетам выбираем циклон марки СЦН – 40, характеристика которого приведена в приложении А.

Потери напоров в циклоне составляет:

136 кПа = =138,6 мм.вод.ст.

Принимаем температуру газов на выходе из циклона 250.

2) Участок циклон – электрофильтр:

Рассчитаем действительный объем газа на участке с учетом подсоса воздуха (по формуле 17) :

_=14,931,05=15,68 [км²/сек]

Находим t газа на этом участке с учетом подсоса воздуха(по формуле 18):

t₁= ==238,095

Находим t газа на входе в электрофильтр (по формуле 19):

t₂=238,095-175=153,095

Находим среднюю температуру:

t_ср= =195,595

Находим действительный объем газов на данном участке (по формуле 20):

=15,68=26,91[м³/сек]=96876 [м³/час]

Рассчитаем площадь потерянного сечения газохода и его диаметр(по формуле 21,22):

S==5,38[м²]

Д==2,62 [м]

Рассчитаем удельный вес газа (по формуле 23):

_t= = 0,73 [кг/м³]

Рассчитаем потери напора от трения (по формуле 24):

h_пот=0,05 = 0,39 [мм.вод.ст.]

Рассчитаем потери напора при местное сопротивление:

һ_м.с.=_λt (25)

һ_м.с= 2[мм.вод.ст.]

По расчетам выбираем электрофильтр марки ГК, характеристика которого приведена в приложении Б.

Потери напоров в циклоне составит:

150Па = = 15,29 [мм.вод.ст.]

Принимаем температуру газов на выходе из электрофильтра 90 .

3. Участок электрофильтр - дымосос:

Рассчитаем действительный объем газа на участке с учетом подсоса воздуха (по формуле 17):

_{= 15,68}[мм³/сек]

Находим t газа на этом участке с учетом подсоса воздуха (по формуле 18):

t₁= = 85,71

Находим t газа на выходе в дымосос (по формуле 19):

t₂= 85,71-75=55,71

Находим среднюю температуру :

t_ср= = 70,71

Находим действительный объем газов на данном участке (по формуле 20):

= 16,464 = 20,73 [м³сек] = 74622 [м³/час]

Рассчитаем площадь поперечного сечения газохода и его диаметр(по формуле 21,22):

S == 4,146 м²

Д== 2,298 м

Рассчитаем удельный вес газа (по формуле 23):

_t= = 0,99 [кг/м³]

Рассчитаем потери напора от трения (по формуле 24):

h_пот= 0,05 = 0,16 [мм.вод.ст.]

По расчетам выбираем дымосос марки Д 13,5 характеристика которого приведена в приложении В.

Рассчитаем высоту дымовой трубы по формуле:

(26)

где _hпот – это сумма всех потерянных напоров;

_{^{- удельный
вес наружного
воздуха при}}t 20

_^=1,2 [км/м³]

_^– это удельный вес газа в дымовой трубе при средней t;

Н – высота дымовой трубы;

D_уст – диаметр устья трубы определяется по формуле:

D_уст=1,13 (27)

D_уст=1,13=2,31м

– действительный объем газов

Сумма всех потерянных напоров составит:

_hпот= h_n.c+ h₄+ h_n.c+ h_м.c+ h_n.c+h_м.c (28)

_hпот=0,09+0,3+1,85+0,16+138,6+15,29=156,29[мм.вод.ст]

1,3156,29=Н(1,2-0,99) – (1+0,05)

Н=1135,77м

По техническим соображениям принимаем высоту дымовой трубы 80 метров.

3 Расчет теплопередачи через фрагмент стенки печного агрегата

Предварительно рассчитываем температуру по толщине кладки, используя значения коэффициента теплопроводности без учета температурной зависимости. Тогда:

Информация о работе Герберт Спенсер