Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

Филиал в г. Миассе

Факультет «Машиностроительный»

Кафедра «Гидравлика и теплотехника»

Расчет тепловых потерь через обмуровку котла бкз-75-39 курсовая работа

по дисциплине «Теоретические основы теплотехники»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ЮУрГУ– 140104.2014.616 ПЗ

Руководитель

Новиков А.И..

2014 г

Автор работы (проекта)

Студент группы 616

Тихонов А.В.

2014г

Курсовая работа защищена

с оценкой _______________

Новиков А.И.

2014 г

Миасс 2014

Аннотация

В ходе выполнения курсовой работы был рассмотрен процесс теплообмена в топке котла, тепловые потери в топке, структура и назначение обмуровки котла.

В расчетной части работы произведен расчет тепловых потерь через обмуровку котла.

Оглавление

Краткое описание котла

I. Составление расчётно-технологической схемы трактов парового котла

Выбор коэффициентов избытка воздуха

II. Топливо и продукты горения

III. Определение расчётного расхода топлива

IV. Выбор схемы сжигания топлива

V. Поверочный расчёт топки

V.1 Определение конструктивных размеров и характеристик топки

V.2 Расчёт теплообмена в топке

VI. Поверочный расчёт фестона

VII. Определение тепловосприятий пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя и сведение теплового баланса парового котла

VIII. Поверочно-конструкторский расчёт пароперегревателя

IX. Поверочно-конструкторский расчёт хвостовых поверхностей нагрева

IX.I Расчёт водяного экономайзера

IX.II Расчёт воздушного подогревателя

Х.I Эксплуатация парового котла

Х.II Пуск барабанного котла

Х.III Останов котла

Список литературы

Введение

Главная роль в механизме процесса теплообмена в топках паровых котлов относится к теплообмену излучением. В основном условиями переноса энергии излучения определяются тепловосприятием экранных поверхностей нагрева и температурой газовых потоков на выходе из топки.

Конвективная составляющая теплообмена невелика, и в технических расчетах ею, как правило, пренебрегают в связи с невысокой скоростью движения газов и небольшими напорами температур на границе между факелом и стенкой экранных труб. Считают, что условия теплообмена в топке в основном определяются условиями переноса энергии излучения. В основе методов расчета теплообмена в топках лежат законы теплового излучения, известные как законы излучения абсолютно черного тела.

Это законы излучения Стефана-Больцмана и Планка, закон Ламберта и ряд других, непосредственно вытекающих из закона излучения Планка. Важное место занимает здесь закон Кирхгофа. Эти законы в совокупности с уравнением переноса энергии излучения, уравнением энергии и системой радиационных характеристик топочной среды и воспринимающих тепло поверхностей нагрева являются теоретическими основами расчета теплообмена в топках паровых котлов.

Суммарное количество теплоты, внесенное в котельный агрегат, на­зывают располагаемой теплотой, и оно подсчитывается по формуле, кДж/кг, кДж/м3:

Располагаемая теплота расходуется на получение некоторого количества рабочего тела с нужными параметрами, которое называют использованным и обозначают через Q₁.

Для 1 кг твердого, жидкого или 1 м³ газообразного топлива уравнение теплового баланса имеет вид:

В этом уравнении:

Q₂ - потеря теплоты с уходящими газами;

Q₃ -потеря теплоты от химической неполноты сгорания топлива;

Q₄ - потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива;

Q₅ - потеря теплоты котельным агрегатом в окружающую среду;

Q₆ - потеря теплоты с физической теплотой шлака (при сжигании твёрдого топлива).

В потерях теплоты котельным агрегатом в окружающую среду Q₅ часть тепла составляют потери через обмуровку топки котла – от наружного охлаждения.

Потеря теплоты от наружного охлаждения обусловлена передачей теплоты от обмуровки топки котла наружному воздуху, имеющему более низкую температуру. Потеря теплоты от наружного охлаждения зависит от теплопроводности обмуровки, ее толщины и поверхности.

Обмуровка топки котла - это система ограждений котлоагрегата, отделяющих его топку от окружающей среды. Обмуровку топки котла применяют в котлах, не имеющих цельносварных газоплотных экранов.

Назначение обмуровки котла — придать надлежащее направление потоку дымовых газов в котле, уменьшить потери теплоты в окружающую среду и предотвратить неорганизованные присосы наружного воздуха в топку котла при разрежении в ней или выбивание дымовых газов в котельную, если давление в топке выше атмосферного.

Обмуровка топки котла должна обеспечить при всех режимах его работы температуру наружных поверхностей топки в местах, доступных для обслуживающего персонала, не выше 45°С, в остальных — не выше 55 °С при температуре окружающего воздуха 25 °С. Удельные тепловые потери в окружающую среду должны быть не более 350 Вт/м². Конструкция обмуровки котла зависит от температуры ее внутренней поверхности и интенсивности химического воздействия на нее топливного шлака. Обмуровка котла представляет собой систему из кирпича, огнеупорных плит, изоляционных материалов, металлических скрепляющих частей, уплотнительных обмазок, металлической обшивки и других элементов.

В зависимости от конструкции и способа крепления обмуровки котла разделяют на типы: тяжелая — стеновая кирпичная, опирающаяся непосредственно на фундамент; облегчённая, изготавливается из огнеупорного и диатомового кирпича, изолирующих плит и стальной обшивки, закреплённой на каркасе котла металлическими конструкциями; легкая — из шамот бетонных или жаростойких бетонных плит, теплоизоляционных плит и металлической обшивки или уплотнительной обмазки.