Курсовая работа: Расчет установки утилизации теплоты отходящих газов технологической печи

 м2.

Принимаем однорядное размещение труб и шаг между ними:

S = 2dн = 2 ∙ 0,152 = 0,304 м. Для этих значений фактор формы К = 0,87.

Величина заэкранированной поверхности кладки:

 м2.

Поверхность нагрева радиантных труб:

 м2.

Выбираем печь ББ2, ее параметры:

поверхность камеры радиации, м2 180

поверхность камеры конвекции, м2 180

рабочая длина печи, м 9

ширина камеры радиации, м 1,2

исполнение б

способ сжигания топлива беспламенное

горение

диаметр труб камеры радиации, мм 152×6

диаметр труб камеры конвекции, мм 114×6

Число труб в камере радиации:

где dн - наружный диаметр труб в камере радиации, м;

lпол - полезная длина радиантных труб, омываемая потоком дымовых газов, м,

lпол = 9 – 0,42 = 8,2 м,

.

Теплонапряженность поверхности радиантных труб:

 Вт/м2.

Определяем число труб камеры конвекции:

Располагаем их в шахматном порядке по 3 в одном горизонтальном ряду. Шаг между трубами S = 1,7dн = 0,19 м.

Средняя разность температур определяем по формуле:

°С.

Коэффициент теплопередачи в камере конвекции:

 Вт/(м2 ∙ К).

Теплонапряженность поверхности конвекционных труб определяем по формуле:

 Вт/м2.

2.4 Гидравлический расчет змеевика печи

Гидравлический расчет змеевика печи заключается в определении потерь давления водяного пара в радиантных и конвекционных трубах.

Средняя скорость водяного пара:

где G – расход перегреваемого в печи водяного пара, кг/с;

ρкв.п. – плотность водяного пара при средней температуре и давлении в камере кон-векции, кг/м3;

dк – внутренний диаметр конвекционных труб, м;

zк – число потоков в камере конвекции,

м/с.

Кинематическая вязкость водяного пара при средней температуре и давлении в камере конвекции νк = 3,311 ∙ 10-6 м2/с.

Значение критерия Рейнольдса:

Общая длина труб на прямом участке:

м.

Коэффициент гидравлического трения:

Потери давления на трение:

Па = 14,4 кПа.

Потери давления на преодоление местных сопротивлений:

Па = 20,2 кПа.

где Σζк = 0,35 – коэффициент сопротивления при повороте на 180 ºС,

- число поворотов.

Общая потеря давления:

кПа

2.5 Расчет потери давления водяного пара в радиационной камере

Средняя скорость водяного пара:

где G – расход перегреваемого в печи водяного пара, кг/с;

ρрв.п. – плотность водяного пара при средней температуре и давлении в камере кон-векции, кг/м3;

dр – внктренний диаметр конвекционных труб, м;

zр – число потоков в камере клнвекции,

м/с.

Кинематическая вязкость водяного пара при средней температуре и давлении в камере конвекции νр = 8,59 ∙ 10-6 м2/с.

Значение критерия Рейнольдса:

Общая длина труб на прямом участке:

м.

Коэффициент гидравлического трения:

Потери давления на трение:

Па = 15,1 кПа.

Потери давления на преодоление местных сопротивлений:

Па = 11,3 кПа,

где Σζр = 0,35 – коэффициент сопротивления при повороте на 180 ºС,

- число поворотов.

Общая потеря давления:

кПа.

Проведенные расчеты показали, что выбранная печь обеспечит процесс перегрева водяного пара в заданном режиме.

3. Расчет котла-утилизатора

Найдем среднюю температуру дымовых газов:

где t1 – температура дымовых газов на входе,

t2 – температура дымовых газов на выходе, °С;

°С (538 К).

Массовый расход дымовых газов:

где В - расход топлива, кг/с;

 кг/с.

Для дымовых газов удельных энтальпии определим исходя из данных табл. 3 и рис. 1 по формуле:

Энтальпии теплоносителей Таблица 4

Тепловой поток, передаваемый дымовыми газами:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6