- •1.Загальна частина
- •1.1. Печі трубної промисловості.
- •1.3. Теплоутилізаційні пристрої системи димовидалення.
- •1.4.Особливості теплової роботи секційної печі.
- •1.5.Розрахунок секційної печі для нагріву трубної заготівки.
- •1.5.2.Визначення дійсних і наведених ступенів чорноти димових газів.
- •2 Період нагріву (5 ділянка регулювання)
- •3 Період нагріву (6-7 ділянки регулювання)
- •5 Ділянка регулювання.
- •2.Спеціальна частина
- •2.1.Аналіз, типи розрахунку і недоліки роботи секційної печі.
- •2.2.Аналіз роботи печі і намічені заходи по коригуванню теплового режиму та удосконаленнюумов експлуатації.
- •2.3.Основні заходи щодо удосконалення режиму нагріву та модернізації обладнання печі.
- •2.4 Вибір котла- утилізатора для використання тепла відхідних димових газів після рекуператора.
- •2.5.Тепловий і конструктивний розрахунок мережного водопідігрівача.
- •2.6. Порівняння розрахункових схем використання теплоти відхідних димових газів.
- •2.7.Розрахунок економічного ефекту за рік, від використання теплоти відхідних газів в котлі-утилізаторі г-400пе.
- •3.Охорона праці
- •3.1Характеристика негативних факторів проектованого об'єкта.
- •3.2 Профілактичні заходи з охорони праці
1.5.Розрахунок секційної печі для нагріву трубної заготівки.
1.5.1. Розрахунок горіння палива
Секційна піч працює на природному газі. Розрахунок горіння палива ведемо за методикою Б.І. Китаєва [1], звідки природний газ має такий склад: СН4 = 95,82%; С2Н8 == 2,04%; С3Н8 = 1,02%; С4Н10 = 0,41%; С02 = 0,2%; N2 = 0,51%; вміст вологи в сухому газі gсгН2О = 15,55 г /, і3.
Обчислюємо
теоретичну і балансову температури
горіння за умови, що температури підігріву
газу та повітря дорівнюють 350 ° С. Газ
спалюється в гпальниках
з частковим попереднім перемішуванням,
тому коефіцієнт витрати повітря а = 1,1,
а величина хімічного недопалу
=
2%.
Склад
вологого газу.При
gсгН2О
=
15,55г/м3
вміст водяної пари в газі:
H2O=
=
=1.9%
(1.1)
При H2O = 1,9% отримаємо, що
СН4вг=
СН4вг
=95,82
=94%
(1.2)
Після перерахунку складу вологого газу: СН4= 0,4%; СОа= 0,2%; Н2 = 0,5%; Н20 = 1,9%.
Витрата кисню на горіння:
Vo2=0,01(m+
)
Hn=0,01(2CH4+3,5C2H6+5C3H8+6,5C4H10)=0,01(2*94+3,5*2+5*1+6,5*0,4)=2,026
м3/м3
(1.3)
Теоретичний витрата повітря:
L0(1+Ʀ)Vo2= 4,76-2,026 = 9,65 м3/м3 (1.4)
Дійсна витрата повітря:
Lа = аL0 = 1,1-9,65 = 10,62 м3/м3 (1.5)
Обсяги
окремих складових продуктів згоряння,
газу:
V
=0,01(С02
+
Hn)
=0,01 (С02
+ СН4
+ 2С2Нв
+ ЗС3Н8
+ 4С4H
= = 0,01 (0,2+ 94+ 2*2+ +3*1+4*0,4) =2,019;
(1.6)
V
O=0,01(
Hn+H2O)=
0,01 (2СН4
+ ЗС2Н6
+ 4С3Н8
+ 5С4Н10
+ 1,9) =
= 0,01 (2*94 + 3*2 + 4*1 + +5*0,4 + 1,9) = 2,019; (1.7)
V
= 0,01N2
+ aƦ
Vo2=
0,005 + 1,1-3,76-2,026 = 8,385;
V02 = (а — 1) Vo2 =0,1-2,026 =0,203. (1.8)
Загальна кількість продуктів згоряння (диму):
Va=VС02 + VН20 +VNг + VO2 = 1,028 + 2,019 + 8,385 + 0,203 = 11,635 м3/м3. (1.9)
Внаслідок хімічного недожога розрахований обсяг продуктів згоряння та їх склад будуть дещо відрізнятися від фактичного. При відносно невеликій величині недопалу цією різницею можна знехтувати. Склад продуктів згоряння (диму):
CO2=
*100=
*100=
8,83%; H2O=
=17,32%
N2=
*100=72,10%
O2=1,75%
Щільність продуктів згоряння:
ρн=
=
=1,23
кг/м3
(1.10)
Теплота згоряння газу:
Qpн= 358СН4 + 636С2Н2 + 913С3Н8 + 1185С4Н10= 358*94 + 636*2 + 913*1 + 1185*0,4 =36328 кДж/м3. (1.11)
Визначимо Lа і Vа за спрощеними формулами. Для природного газу, що має
Qpн>36328
кДж/м3,
1=
1,105; S1
= 0,38; S2
= 0,075 .Тоді:
L0 = 0,001105-8630 = 9,49 м3/м3; (1.12)
Lа = аL0 = 1,1-9,49 = 10,45 м3/м3; (1.13)
ΔV = 0,38+ 0,075-8,63 = 1,03 м3/м3; (1.14)
Vа = Lа + ΔV = 10,45 + 1,03 = 11,48 м3/м3. (1.15)
Хімічна ентальпія продуктів згоряння:
а) без урахування хімічного недожога
ix=
=
=3120
кДж/м3
(1.16)
б) з урахуванням хімічного недожога
ix=
=
=3060
кДж/м3
(1.17)
Ентальпію підігрітих газу та повітря можна також обчислити за допомогою таблиць [3, c.429 і 430]. При 300 ° С ентальпія повітря дорівнює 94,38 ккал/м3.
Середня теплоємність газу:
С = 0,01 [0,4505СН4 + 0,596 (С2Н6 + С3Н8 + С4Н10) + 0,4449С02+ +0,3121N2 + 0,3864Н20] =0,01 [0,4505*94 + 0,596*3,4 + +0,4449*0,2 + 0,3121 *0,5 + 0,3864*1,9] = 1,9 кДж/м3 (1.18)
Ентальпія продуктів згоряння без урахування хімічного недопалу:
iобщ
= iх+
136
4,187
+ 94,38
4,187=3120+136
*4,187++94,38
*4,187=3120+49+362=3531
кДж/м3
Загальна ентальпія з урахуванням хімічного недопалу:
iбобщ=3060+49+362=3471кДж/м3 (1.19)
Вміст повітря в продуктах згоряння:
VL=
=
=8,4%
(1.20)
Тоді tTa = 20250 С и tбa = 2090о С
