Курсовая работа: Расчет печи и процессов горения

,

или

,

где  – коэффициент избытка воздуха, равный 1,06;

- плотность воздуха при нормальных условиях.

Определяем количество продуктов сгорания, образующихся при сгорании 1кг топлива:

,

,

,

.

Суммарное количество продуктов сгорания:

Проверка:

.

Содержанием влаги пренебрегаем.

Объемное количество продуктов сгорания:

,

,

,

.

Суммарный объем продуктов сгорания:

.

Плотность продуктов сгорания при н.у.:

.

Расчет теплосодержания продуктов сгорания на 1 кг топлива при заданной температуре производится по формуле:

,

где Т – температура продуктов сгорания, К;

Ci – средние массовые теплоемкости продуктов сгорания, кДж/кг×К (их значения находим по табл.2 [2] методом интерполяции);

 кДж/кг.

Результаты расчета значений теплосодержания представим в виде таблицы 2.2.

Таблица 2.2

Рисунок 2.1 – График зависимости температура-энтальпия

2.2 Расчет коэффициента полезного действия печи, тепловой нагрузки и расхода топлива

Коэффициент полезного действия трубчатой печи:

,

где ,  – соответственно потери тепла с уходящими дымовыми газами и потери тепла в окружающую среду в долях от низшей теплотворной способности топлива.

Потери тепла в окружающую среду qпот. принимаем 6 % (0,06 в долях) от низшей теплотворной способности топлива, т.е. .

Температура уходящих дымовых газов определяется равенством:

, К,

где Т1 – температура нагреваемого продукта на входе в печь, К;

DТ – разность температур теплоносителей на входе сырья в змеевик камеры конвекции; принимаем DТ = 120 К;

 К.

При этой температуре определяем потери тепла с уходящими газами:

кДж/кг.

Итак, определяем к.п.д. печи:

.

Расчет полезной тепловой нагрузки трубчатой печи производим по формуле:

,

где  – производительность печи по сырью, кг/ч;

, ,  – соответственно теплосодержания паровой и жидкой фазы при температуре Т2, жидкой фазы (сырья) при температуре Т1, кДж/кг;

e – доля отгона сырья на выходе из змеевика трубчатой печи.

Теплосодержание паров нефтепродуктов определяется по таблицам приложения [2]:

 кДж/кг.

Теплосодержаниt жидких нефтепродуктов определяется по таблицам приложения [2]:

 кДж/кг;

 кДж/кг.

Рассчитываем полезную тепловую нагрузку печи:

 .

Определяем полную тепловую нагрузку печи:

 = 21956 кВт.

Часовой расход топлива:

 кг/ч.

2.3 Расчет поверхности нагрева радиантных труб и размеров камеры радиации

Поверхность нагрева радиантных труб:

, м2,

где  - количество тепла, переданного нефти в камере радиации, кВт;

- теплонапряжение радиантных труб, кВт/м2.

Количество тепла, переданное в камере радиации:

,

где  - кпд топки;

- энтальпия дымовых газов на выходе из камеры радиации при температуре Тп, кДж/кг топлива.

Примем Тп=1100 К и по диаграмме определяем  кДж/кг топлива.

Ранее было принято, что потери тепла в окружающую среду составляют 6%. Пусть 4% из них составляют потери в топке. Тогда:

.

и  кДж/ч или 14512 кВт.

Примем теплонапряжение радиантных труб 67 кВт/м2.

, м2.

Выбираем трубы диаметром 127х8 мм с полезной длиной lтр=9,5 м. число радиантных труб:

.

Принимаем печь беспламенного горения с двухрядным экраном двухстроннего облучения, с горизонтальным шахматным расположением труб и двумя нижними конвекционными секциями.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5