2. Виды потерь и кпд центробежных вентиляторов.

3. хар-ка сети для перемещения газов и ее исп при выборе дымососов или вентиляторов.

Хар-ка сети – выраженная графически зависимость потери давления от расхода газа в газопроводе: ∆р=BV². В тех случаях, когда имеется постоянное противодавление: ∆р=А+BV². Режим работы центробежной компрессорной машины, подключенной к сети, опред точкой пересечения хар-к компрессорной машины и Сити (т.а1). В этой (рабочей) точке развиваемое машиной давление равно сопротивлению сети. В случае частичного перекрытия сети ее сопротивление возрастает, хар-ка становится круче и рабочая точка смещается влево (т а2). Если рабочая точка переместится до точки К, т. е. до максимально возможного давления, развиваемого компрес­сорной машиной при данном числе оборотов, подача газа прекращается, так как машина не может преодолеть даль­нейшее возрастание сопротивления. Точка режима работы перемещается в точку б и компрессорная машина переходит на холостой режим работы, при этом газ из нагнетательного трубопровода устремляется обратно в машину. Как только давление в сети понизится до давления, со­ответствующего точке б, компрес­сорная машина начнет подавать газ в объеме, соответствующем производительности для точки С. Если условия расходования газа останутся прежними, то описан­ное явление повторится сначала. Это явление носит название «помпажа» (пульсации). Оно сопровождается заметным шумом и неблагоприятно ска­зывается на состоянии машины, так как связано с рез­кими изменениями режима. Точка К, соответствующая наи­большему давлению, называется критической точкой. Она делит характеристическую кривую на две части: правую, соответствующую устойчивым режимам работы, и левую, соответствующую неустойчивым режимам работы.

Билет №4

1. Основные ур-я теплового расчета котельного агрегата.

Экзаменационный билет № 12

2. Элементы расчета полезно используемой в котельном агрегате теплоты. Кпд котельной установки.

Тепловой баланс для котельных установок составляют на 1 м³ газообразного топлива или 1 кг твердого или жидкого топлива при 273 К и 0,1013 МПа.

Приходная часть теплового баланса (располагаемая теплота, МДж/м³ или МДж/кг) в общем случае при установившемся режиме представляется в таком виде

Q_прих = Q_р^р = Q_н^р + Q_экз + Q_ф.т. + Q_ф.в. + Q_пар + Q_о.г. - Q_энд,

где в правой части уравнения первые два члена выражают внесенную химическую энергию: низшую теплоту сгорания топлива и теплоту возможных эксергетических реакций технологического процесса; последующие приходные статьи, соответственно, выражают: физическую теплоту (энтальпию) топлива, теплоту воздуха, поступившего тем или иным путем в рабочее пространства котла; теплоту, вносимую паром, например, при паровом распыливании мазута; и энтальпию отходящих газов, в случае работы котла в смешанном топливно – утилизационном режиме; и, наконец, последний член - теплота возможных эндотермических реакций, например, связанных с разложением карбонатов, содержащихся в некоторых твердых топливах.

Важно заметить, что энтальпию горячего воздуха учитывают лишь при его подогреве до воздушного подогревателя, установленного в котле, за счет постороннего источника теплоты. Основные цели подогрева воздуха в котлах – интенсификация горения и радиационного теплообмена в топочной части котла, снижение потерь теплоты от химической неполноты сгорания, возможность использования низкокачественных влажных топлив.

При составлении теплового баланса чисто топливного котла без существенной погрешности приходную часть баланса можно упростить до выражения

Q_прих = Q_р^р = Q_н^р ( или Q_в^р)

Традиционно в уравнении теплового баланса тепловых агрегатов используется низшая теплота сгорания топлива. Это согласуется с тем, что температура продуктов сгорания, покидающих котел и другие агрегаты обычно выше 110 – 120 С, при такой температуре содержащийся в них водяной пар (при отсутствии в газах оксидов серы) не конденсируется. При охлаждении же продуктов сгорания до температуры, при которой на поверхности нагрева возможна конденсация водяных паров, в тепловом балансе следовало бы использовать высшую теплоту сгорания топлива. Подобный вариант работы котла возможен, но в подавляющем числе случаев не эффективен по ряду причин, связанных как с увеличением стоимости котла и снижением стойкости хвостовых поверхностей (экономайзера, воздухоподогревателя), из-за усиления низкотемпературной коррозии при конденсации паров из продуктов горения, особенно содержащих оксиды серы, уменьшения стойкости дымоотводящих каналов и ухудшения рассеивания газов при попадании их в атмосферу, так и из – за стремления в целях экономии топлива повысить температуру питающей котел воды.

Расходная часть теплового баланса в общем случае установившегося режима содержит полезную теплоту, затраченную на выработку пара (или воды) и различные потери:

Q_расх = Q_пол + Q_у.г. + Q_х.н.+ Q_м.н. + Q_н.о. + Q_ф.ш. + Q_о.в.,

где первое слагаемое – полезная теплота, остальные слагаемые: энтальпия уходящих газов, потери теплоты от химической и механической неполноты сгорания, потери теплоты от наружного охлаждения внешних ограждений котла, потери теплоты с физической теплотой шлаков, потери теплоты с водой на охлаждение элементов котла, не включенной в циркуляционную систему агрегата.

Полезное количество теплоты, пошедшей на выработку пара, складывается из теплоты, затраченной на нагрев питательной воды в экономайзере, теплоты испарения воды с получением сухого насыщенного пара, воспринятой испарительной поверхностью, и теплоты перегрева пара в пароперегревателе:

Q_пол = Q_э + Q_исп + Q_п.п. = DB^-1 (i_п.п. – i_п.в.),

где Q_э =DB^-1(i_п.в. – i_п.в.), Q_исп = DВ^-1(i_н.п.- i), Q_п.п. = DВ^-1(i_п.п. – i_н.п.), D – выход пара, кг/с; В – расход топлива, кг/с; i_п.п., i_н.п., i_п.в., i_п.в. - энтальпии перегретого пара, насыщеного пара, питательной воды на выходе и входе в экономайзер, МДж/кг.

С учетом продувки котла для поддержания определенного солесодержания воды и, например, передачи части насыщенного пара на сторону полезно затраченная теплота на единицу сжигаемого топлива, МДж/м³ или МДж/ кг, составит

Q = DB^-1(i_п.п. – i_п.в.) + D_пр B^-1 (i_к.в. – i_п.в.) + D_нас B^-1(i_н.п. –i_п.в.),

где D_пр и D_нас – расходы продувочной воды и насыщенного пара, кг/с; i_к.в.и i_н.п. – энтальпии продувочной (котловой) воды и насыщенного пара, МДж/кг.

Расход продувочной воды для котельных установок промышленных предприятий доходит до 5 – 10 % от их паропроизводительности D; для котлов конденсационных электростанций он не превышает 1 – 2 %.

Учитывая, что КПД котла _к определяется как отношение полезной теплоты к располагаемой теплоте, с учетом выработки перегретого и насыщенного пара, наличия продувочной воды, можно написать

_к = 100(ВQ_р^р)^-1D(i_п.п. – i_п.в.) + D_пр(i_к.в. – i_п.в.) + D_нас(i_н.п. – i_п.в.), %.

,%

Найденный КПД котла, при определении которого не учитывается собственное потребление энергии, называется КПД брутто котла (обозначается _бр или _к).

При определении КПД нетто учитываются затраты энергии и теплоты на собственные нужды (на освещение, привод насосов, вентиляторов, дымососов, механизмов подачи и подготовки топлива и другого вспомогательного оборудования). КПД нетто называют энергетическим КПД котельной установки (обозначается _н.т. или _к.у.), он равен

_к.у. = _к - 100Q_с.н.(BQ_р^р)^-1, %,

где Q_с.н. – расход теплоты на собственные нужды, МДж/с (МВт).

Определение КПД котла или котельной установки как отношение полезно затраченной теплоты к располагаемой теплоте – это определение его по прямому балансу. КПД котла можно определить и по обратному балансу, т.е. через тепловые потери, например,

_к = 100 – (q_у.г. + q_х.н. + q_{м.н. +} q_{н.о. +} q_{ф.ш. +} q_охл);

_к = q_пол = 100 - q_пот,

где q_пол = 100Q_пол/Q_р^р, q_у.г. = 100Q_у.г./Q_р^р и т.д..

Следует заметить, что в нормативном методе расчета котлов и других литературных источниках удельные составляющие баланса котла обычно обозначают цифрами: q_пол = q₁; q_у.г. = q₂; q_х.н. = q₃; q_м.н. = q_4; q_н.о = q_5; q_охл = q₆.

2. Хаар-ки центробежных вентиляторов и работа их на сеть.

Основные хар-ки центробежных вентиляторов: напорная p=f(V), мощности N=f(V), экономичности η=f(V). V-производительность, р-давление, развиваемое машиной.

Действительные характеристики получают в процессе испытания компрессорной машины на стенде завода-изго­товителя при постоянных частотах вращения. Замеренные для каждого режима (от V=0 до V=Vmax) значения дав­ления и мощности наносят в выбранном масштабе на гра­фик, построенный в системах координат р- V и N- V. Здесь же строят кривую по вычисленным значениям к.п.д. Со­вокупность действительных характеристик, построенных для различных частот вращения компрессорной машины, с кривыми постоянных значений к.п.д. образует так назы­ваемую универсальную характеристику центробежной ма­шины.

Характеристика позволяет определить границы рацио­нальной эксплуатации компрессорной машины и судить о работе компрессора при ряде значений чисел оборотов.

Рассмотренные характеристики являются размерными или индивидуальными, применимыми лишь к определенной машине. Наряду с ними существуют безразмерные харак­теристики, применяемые для целой серии подобных машин. Их строят в безразмерных координатах.

Развиваемое центробежной машиной давление зависит не только от характеристики машины, но и от характерис­тики сети, в которую подается газ.

3. Способы использования ВЭР в мет.

Энергетические отходы в промышленности принято называть вто­ричными энергетическими ресурсами (ВЭР), подразумевая под ними потенциальную энергию различных отходов производства, которые не используются в основном технологическом агрегате, но могут быть использованы для удовлетворения потребности в энергии в смежных установках, системах теплофикации и других процессах народного хозяйства. ВЭР - это тепло продуктов сгорания, топливо (доменный, коксовый, конвертерный газы и газ ферросплавного произ­водства, жидкие и твердые отходы, обладающие запасом химической энергии), тепло пара, горячей воды; тепло, передаваемое через клад­кy печей, через стенки водоохлаждаемых элементов и т.д.

По своим техническим характеристикам ВЭР делятся на три группы:

1) топливные - химическая энергия отходов;

2) тепловые ВЭР - физическое тепло отходящих от агрегатов газов, а также основной и побочной продукции, тепло воды, пара и т.д.;

3) ВЭР избыточного давления - потенциальная энергия газов, от­ходящих от технологических агрегатов.

Основные направления применения ВЭР:

топливное - непосредственное использование горючих газов в качестве топлива.

тепловое - использование тепловых ВЭР без изменения вида энер­гоносителя, использование тепла или холода, выработанных в утили­зационных установках или холодильных машинах (тепло уходящих газов может использоваться для нагрева шихты, воздуха, топлива, для получения пара и электроэнергии и т.д.). Силовое - использование электрической или механической энергии, полученной на базе ВЭР;

комбинированное – потребитель одновр получ энергоносители разн видов

Билет №5