Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Череповецкий Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Клубов Р.В..doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

1.03 Mб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Департамент образования Вологодской области

БПОУ ВО «Череповецкий металлургический колледж»

Для специальности 150401

«Металлургия черных металлов»

«Проект тепловой работы радиационного, теплообменного аппарата, рекуперативного типа с толщиной стенки 7,5 мм, работающего в системе комбинированного радиационно-конвективного рекуператора, для подогрева 0,32 м³/с воздуха от 410 до 1250 ⁰С»

КП 150401.02.17 ПЗ

Выполнил:

Студент группы ЗО 2МЧМ

Клубов Р.В.

(подпись) ______________

Принял:

Преподаватель спец.дисциплины

Кокорина О.Л.

(подпись) ______________

Череповец 2014-15

Департамент образования Вологодской области БОУ СПО ВО «Череповецкий металлургический колледж»

ЗАДАНИЕ по курсовому проекту

ОП. 07 Теплотехника - основной профессиональной образовательной программы по специальности 150401 «Металлургия черных металлов»

Ф.И.О. студента: Клубов Р.В.

Курс, специальность: 30-2-МЧМ, 150401 «Металлургия черных металлов»

Тема курсового проекта: «Проект тепловой работы радиационного, теплообменного аппарата, рекуперативного типа с толщиной стенки 7,5 мм, работающего в системе комбинированного радиационно-конвективного рекуператора, для подогрева 0,32 м³/с воздуха от 410 до 1250 ⁰С»

Вариант:17

Исходные данные: теплота сгорания топлива 17000 кДж/м³, коэффициент расхода воздуха 1,15; расход воздуха 0,32 м³/с; начальная температура воздуха 410°С; конечная температура воздуха 1250°С; толщина стенки рекуператора 7,5 мм; топливо: природно-доменная смесь; состав топлива:

природный газ: СН₄=94,6%,С₂Н₆=4,3%, С₃Н₈=0,5%, СН₄=94,6%, С₄Н₁₀=0,3%, СО₂=0,1%, N₂=0,2%;

доменный газ: С0₂=8,6%; H₂О=16,6%; N₂=72,3%; =2,5%.

Требуется представить:

Введение

Общая часть

Устройство радиационного рекуператора.

1.2 Теплообмен, протекающий при работе радиационного рекуператора.

2. Специальная часть

Расчет горения топлива.
Расчет температуры дымовых газов на выходе из рекуператора.
Расчет поперечных размеров рекуператора.
Расчет коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне.
Расчет коэффициента теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне.
Расчет коэффициента теплоотдачи излучением.
Расчет основных характеристик работы рекуператора.

Заключение

Литература

Графические работы:

1 .Схема воздухонагревателя (формат А1).

2.Таблицы расчетных данных (формат АЗ).

Срок окончания и сдачи: __________________

Руководитель: Кокорина О.Л._________________

Зав. отделением: Нечесова Т.Б.________________

Содержание

Введение…………………………………………………………………….……стр.3-5

1.Общая часть:

1.1 Устройство радиационного металлического рекуператора……………... стр.6

1.2 Теплообмен, протекающий в радиационном рекуператоре ...стр.7-8

2 Специальная часть:

2.1 Расчёт горения топлива……………………………………………….….....стр.9-14

2.2 Расчет температуры дымовых газов на выходе из рекуператора…….… стр.15-17

2.3 Расчет поперечных размеров рекуператора ...стр.18-19

2.4 Расчет коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне...стр.20-21

2.5 Расчет коэффициента теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне.......стр.22

2.6 Расчет коэффициента теплоотдачи излучением ....стр.23-25

2.7 Расчет основных характеристик работы рекуператора …стр.26-28

Заключение …стр.29

Литература …стр.30

Графическая часть:

1. Радиационный рекуператор в системе комбинированного радиационноконвективного рекуператора - ОВ (формат А1).

2. Сводные таблицы основных характеристик рекуператора (формат АЗ).

2.Специальная часть

2.1 Расчет горения топлива

2.1.1 Исходные данные.

Топливо-природный газ, следующего состава:

СН₄=94,6%

С₂Н₆=4,3%

С₃Н₈=0,5%

СН₄=94,6%

С₄Н₁₀=0,3%

СО₂=0,1%

N₂=0,2%

а – коэффициент расхода воздуха для горения природного газа, равного 1,15;

2.1.2 Определяем расход кислорода подаваемого с воздухом для горения топлива.

=0,01•(0,5•(CO + H₂+ 3•H₂S) + ( •C_mH_n)) , , (1)

где СО, Н₂, Н₂S, C_mH_n – горючие составляющие природного газа , %;

C_mH_n – сумма всех углеродов в газе, %;

m – количество атомов углерода в составляющей природного газа;

n – количество атомов водорода в составляющей природного газа.

= 0,01•(0,5•(0 + 0+ 3•0) + ((1+ )•94,6 + (2 + )•4,3 +(3 + )•0,5+(4 + )•0,3)+

+(5 + )•0)) = 2,0675

2.1.3 Определяем расход воздуха для горения природного газа.

= а•(1+К)• , , (2)

где К- это отношение процентного содержание N в воздухе к процентному содержанию кислорода в воздухе, К = = 3,762 – const.

=1,15•(1+3,762)•2,0675 = 11,322

2.1.4 Определяем хим.состав и количество образующихся продуктов сгорания.

При горении природного газа, образуются: СО₂, Н₂О, N₂,

= 0,01•(CO₂ + CO+ H₂S + ( •C_mH_n)) , , (3)

= 0,01•(0,1 + 0 + 0 + (1•94,6 + 2•4,3 + 3•0,5 +4•0,3)) = 1,06

= 0,01•(H₂O + H₂+ H₂S + 0.5•( •C_mH_n)) , , (4)

= 0,01•(0 + 0 + 0 + 0,5•(4•94,6 + 6•4,3 + 8•0,5 +10•0,3)) = 2,056

= 0,01•N₂ + a•К• , , (5)

= 0,01•0,2 + 1,15•3,762•2,0675 = 8,947

= (а-1)• , , (6)

= (1,15-1)•2,0675 =0,31

2.1.5 Определяем общее количество продуктов сгорания

= + + + , , (7)

= 1,06 + 2,056 +8,947 + 0,31 = 12,373

2.1.6 Определяем процентное содержание продуктов сгорания

% X = •100% , (8)

где - объем соответствующего компонента,

- объем продуктов сгорания , .

% СО₂ = = 8,6 %

% Н₂О = = 16,6 %

% N₂= = 72,3 %

%O₂ = = 2,5 %

Проверка:

% СО₂+ % Н₂О + % N₂ + %O₂= 100%

8,6% + 16,6% + 72,3% + 2,5% = 100%

100% = 100%

2.1.7 Составляем материальный баланс процесса сгорания

Поступило, кг	Получено, кг
Х = • ,кг (9)	Х = • , кг (10)
СН₄ = С₂Н₆ = С₃Н₈ = 0 С₄Н₁₀ = СО₂ = N₂ = воздух: V_в• = 11,322•1,29 = 14,605	СО₂ = 1,06•1,96 = 2,078 Н₂О = 2,056•0,8 = 1,645 N₂ = 8,947•1,25 =11,184 = 0,31•1,43 =0,443
∑ = 15,358	∑ = 15,350