
- •Сборник материалов для практических занятий по курсу «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях»
- •Предисловие
- •Практическое занятие №1 Общие положения энергосбережения [26]. Задача №1
- •Задача №2
- •Решение.
- •Задача №3
- •Решение.
- •Задача №4
- •Решение
- •Практическое занятие №2 Определение теплоотдачи от реальных объектов с помощью переносных приборов.
- •Теоретические основы
- •При турбулентном режиме, т.Е. Когда применяется зависимость
- •Проведение измерений
- •Радиаторы чугунные (по гост 8690-75)
- •2.3. Обработка результатов измерения
- •2.4. Вопросы для самопроверки
- •Практическое занятие №3 Измерение теплового потока через ограждения.
- •3.1Теоретические основы
- •Проведение измерений Объектом измерения является наружная стена лаборатории, окна, а также радиаторы отопления.
- •3.3Вопросы для самопроверки
- •Практическое занятие №4 Тепловые испытания котельных установок.
- •Проведение измерений необходимых ля определения параметров работы котельных установок.
- •Примерная спецификация измерений при проведении тепловых испытаний котельных установок.
- •Основные требования к проведению испытаний.
- •Практическое занятие №5 Составление теплового баланса котельного агрегата.
- •Практическое занятие №6 Упрощенная методика теплотехнических расчётов [10]
- •Значения поправочных коэффициентов в зависимости от температуры уходящих газов [9]
- •Значение величин в и со2макс (ro2макс) [9].
- •Значение низшей теплотворной способности рабочего топлива отнесенной к 1 нм3 сухих продуктов сгорания в ккал/нм3 [9]
- •Соотношения двуокиси углерода и кислорода в сухих продуктах сгорания природного газа [9].
- •Характеристики работы котла дкв 10/13 после наладки
- •Расчётное содержание кислорода
- •Значение с1 и с2
- •Практическое занятие №7 Построение графика теплового баланса котельной установки
- •Практическое занятие №8 Определение эффективности использования природного газа.
- •Определение располагаемого тепла продуктов сгорания природного газа.
- •Значение величины z для природного газа
- •Подсчет потерь тепла по двум методам: на основе теплоты сгорания и на основе жаропроизводительности.
- •Определение потерь тепла вследствие химической неполноты сгорания
- •Определение коэффициента использования природного газа.
- •Практическое занятие №9 Определение эффективности использования попутного нефтяного газа.
- •Средний состав некоторых нефтепромысловых (попутных) газов.
- •Подсчёты располагаемого тепла продуктов сгорания нефтяного газа и потери тепла.
- •Теплотехнические характеристики некоторых (попутных) нефтяных газов.
- •Состав и теплотехнические характеристики продуктов полного сгорания попутных нефтяных газов.
- •Значение величины z для попутных нефтепромысловых газов
- •Задача №10.1
- •Задача № 10.2
- •Решение.
- •Основные вопросы для самопроверки.
- •Практическое занятие №11
- •Расчет промышленных трубопроводов нефтесодержащих жидкостей с путевым обогревом.
- •Тепловой расчет трубопроводов
- •Путевой подогрев нефтепродуктов
- •Внешний путевой подогрев нефтепродукта в трубопроводе.
- •Коэффициент теплопередачи от пароспутника к воздуху
- •Методика определения удельного расхода тепловой энергии на перекачку нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам.
- •Теплоизоляционные материалы
- •Расчет паропроводов
- •Значения коэффициентов местных сопротивлений ζ
- •Компенсаторы
- •Практическое занятие №12 Технико-экономическое обоснование выбора вида топлива для котельных установок. Основные технико-эксплуатационные показатели.
- •Основные технико-экономические показатели вариантов применения различных видов топлива
- •Расход топлива
- •Практическое занятие №13. Повышение коэффициента полезного действия котельных.
- •Снижение потерь теплоты при механической и химической неполноте сгорания топлива.
- •Дымовая труба и «тяга»
- •Снижение потерь от механической неполноты горения твердого топлива.
- •Снижение потерь теплоты в окружающую среду.
- •Практическое занятие №14. Применение газовых поверстных воздухоподогревателей.
- •Воздухонагреватель гпв – 100
- •Практическое занятие №15 Энергосбережение в системе отопления при применении экономичного графика подачи теплоносителя.
- •Результаты расчетов экономичного графика подачи теплоносителя
- •Практическое занятие №16 Энергосбережение в системе отопления при улучшении теплозащитных свойств ограждающих конструкций здания
- •Практическое занятие №17 Энергосбережение при утилизации теплоты вентиляционных выбросов в рекуперативном теплообменнике.
- •Практическое занятие №18 Энергосбережение при совместном применении общеобменной и местной вентиляции.
- •Практическое занятие №19. Энергосбережение при применении воздушных завес
- •Значения а и α в формуле (19.1) при определении расхода наружного воздуха, поступающего через ворота производственного помещения при отсутствии воздушной завесы [21]
- •Результаты расчета при отсутствии завесы
- •Практическое занятие №20 Энергосбережение при применении рециркуляции в центральных системах кондиционирования воздуха
- •Практическое занятие № 21. Энергосбережение при применении частного регулирования производительности по воздуху вентиляторов систем вентиляции и кондиционирования воздуха.
- •Практическое занятие №22. Некоторые ориентировочные сведения о результатах, полученных при эксплуатации теплоэнергетического оборудования.
- •Литература.
Значения поправочных коэффициентов в зависимости от температуры уходящих газов [9]
Таблица 6.2
Tу.г в оС у. г
|
Для газов с малым содержанием балласта — N2 и СО2 (природный, нефтяной, сжиженный, коксовый, московский городской и др.) |
Для газов с высоким содержанием балласта Н2 и СО2 (смешанный генераторный, воздушный, доменный) |
||||
С' |
K |
С' |
|
K |
||
100 |
0,82 |
0,78 |
0,83 |
0,79 |
||
200 |
0,83 |
0,78 |
0,84 |
0,79 |
||
300 |
0,84 |
0,79 |
0,86 |
0,80 |
||
400 |
0,86 |
0,80 |
0,87 |
0,81 |
||
500 |
0,87 |
0,81 |
0,88 |
0,82 |
||
600 |
0,88 |
0,82 |
0,90 |
0,83 |
||
700 |
0,89 |
0,83 |
0,91 |
0,84 |
||
800 |
0,90 |
0,83 |
0,92 |
0,85 |
||
900 |
0,91 |
0,84 |
0,93 |
0,86 |
||
1000 |
0,92 |
0,85 |
0,94 |
0,87 |
||
1100 |
0,93 |
0,86 |
0,96 |
0,87 |
||
1200 |
0,94 |
0,86 |
0,96 |
0,88 |
||
1300 |
0,95 |
0,87 |
0,97 |
0,88 |
||
1400 |
0,96 |
0,88 |
0,98 |
0,89 |
||
1500 |
0,97 |
0.89 |
— |
— |
В — коэффициент, показывающий отношение объема сухих продуктов сгорания к объему влажных продуктов сгорания в теоретических условиях, по табл. 6.3.
h — отношение действительного и теоретического объемов сухих продуктов сгорания, определяемое по данным газового анализа по формуле:
, (6.30)
где С02макс —максимально возможное содержание С02 в сухих продуктах сгорания (полнота сгорания в теоретически необходимом количестве воздуха). Значение СО2макс приведены в таблице 6.3,
,
и
-
данные анализа продуктов сгорания,
замеренные котлом.
Значение величин в и со2макс (ro2макс) [9].
Таблица 6.3
|
Наименование газа |
||||||||||||
Московский городской |
природный |
нефтезаводской |
водяной |
кокосовый |
генераторный |
доменный |
сниженный |
Попутный газ |
Газ подземный газификации |
||||
туймазинский |
мухановский |
Ромашкинский шугуровский |
Бурого угля |
Каменного угля |
|||||||||
В |
0,81 |
0,81 |
0,83 |
0,81 |
0,79 |
0,91 |
0,97 |
__ |
0,83-0,84 |
0,83 |
0,83-0,84 |
0,88-0,90 |
0,89 0,90 |
|
11,8 |
11,8 |
13,0 |
21,0 |
10,5 |
20,0 |
24,0 |
14,0 |
13,0 |
13,0 |
13,0 |
18,3-19,4 |
18,3-25,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При содержании
в топливе серы вместо СО2макс
указывается RO2макс,
выражающее собой сумму
,
т.е. сумму углекислого газа и сернистого
ангидрида, образовавшего в результате
сгорания летучей серы;
-
содержание воздуха в продуктах сгорания,
выраженное в нм3
на 1нм3
сухих продуктов сгорания, получаемы
при сгораниях газов в теоретических
условиях. При сжигании топлива с
недостаточным для полного сгорания
количеством воздуха соотношение
<1, (6.31)
тогда подсчет потерь тепла по методу проф. М. Б. Равича ведется по формуле:
.
(6.32)
Подсчет потерь тепла с уходящими газами может быть произведен с учетом температуры воздуха в котельной по формулам [9]
a) при сжигании топлива с избытком воздуха, т. е. когда h>1
,
(6.33)
б) при сжигании топлива с недостатком воздуха, когда h<1
,
(6.34)
где tвозд — температура воздуха в котельной
Иногда приходится иметь дело с газом, представляющим собой смесь разных газов.
Определение химического состава этой смеси в случае подсчета потерь тепла с уходящими газами общепринятым способом весьма необходимо. При подсчете этих потерь по методике проф. М. Б. Равича надобность в анализе газа отпадает, так как значение СО2макс для смешанного газа может быть найдено по следующей формуле состава продуктов сгорания [9]
а) при полном сгорании:
;
(6.35)
б) при неполном сгорании с наличием в продуктах сгорания кислорода:
;
(6.36)
в) при неполном сгорании без содержания в продуктах сгорания кислорода:
,
(6.37)
где СО/2; СО'; СН’4; О’2; Н’2—содержание в продуктах сгорания соответственно углекислого газа, окиси углерода метана, кислорода и водорода, замеренные за котлом.
В силу невозможности точного определения величины окиси углерода, содержащейся в продуктах сгорания, с помощью аппаратов газового анализа типа (Орса, ГХП-2, ГХП-3, ДАГ-16), а также по другим причинам СО может быть найдено аналитическим методом, предложенным проф. М. Б. Равичем. Этот метод дает несложный и точный подсчет величины окиси углерода на основе газового анализа продуктов сгорания топлива с малым содержанием водорода (кокс, антрацит, тощий, каменный уголь, доменный и воздушный газы).
Таким образом, если продукты сгорания содержат из числа горючих компонентов только окись углерода, то в этом случае сухие продукты сгорания состоят из СО2 (или RО’2) СО', О’2, N’2.
При этом условии:
.
(6.38)
Отсюда содержание окиси углерода в продуктах сгорания определяется из равенства:
.
(6.39)
При производстве наладочных работ необходимо определить коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания и присосы вследствие неплотности обмуровки. Эти величины могут быть подсчитаны на основе анализа газов в точках замеров — в топке, за котлом и т. д. по газовому тракту по общепринятым формулам [10]
При
полном сгорании:
(6.40)
При неполном сгорании, когда в продуктах сгорания, кроме RО2’ O’2 имеются еще СН4, СО:
.
(6.41)
Вторым видом потерь тепла котельной установкой являются потери вследствие химической неполноты сгорания.
По методике проф. М. Б. Равича q3 определяется по теплотворной способности топлива, отнесенной к 1 нм3 сухих продуктов сгорания, образующихся при его полном сгорании без избытка воздуха, по формуле:
,
(6.42)
где q3 — потери тепла вследствие химической неполноты сгорания в %;
Q гр.гор — теплотворная способность 1 нм3 сухих продуктов неполного сгорания в ккал/нм3;
Р — низшая теплотворная способность рабочего топлива, отнесенная к 1 нм3 сухих продуктов полного сгорания, образующихся при сжигании газа в теоретических условиях, в ккал/нм3, по табл. 6.4.