Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Основы теплотехники и гидрогазодинамики учеб. пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

22.10.2023

Размер:

13 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 3940 / 4140 41 > Следующая >>>

верхностей стенок. В котельных агрегатах потеря тепла q5 с ростом паропроизводительности уменьшается. Это объясняется тем, что с ростом D обмуровка котла растет непропорционально.

В практике тепловых расчетов и при испытаниях передвижных паровых котлов потерю тепла в окружающую среду обычно опре деляют как остаточный член теплового баланса

Qb = Qp,.5 — (Q1+ Q 2 + Q 3 + Q.i)

или

Яв — ЮО— (Я\~\~ Я2 ~\~ Яз~\~ Я.\) °о-

ОСНОВЫ ТЕПЛОВОГО РАСЧЕТА ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГРЕВА ЭЛЕМЕНТОВ КОТЛОАГРЕГАТА

Радиационная поверхность нагрева топки с ее экранами опре деляется по количеству тепла Q„, переданному радиацией в топке и равному

			& =	/1тео р — Г т
где	/тсор — энтальпия		газов	при теоретической температуре			го
		рения;		на выходе	из топки.
	/"г — энтальпия газов			на выходе	из топки.
	Без учета передаваемого конвекцией тепла, вследствие его ма
лости, радиационная поверхность нагрева топки будет равна
				Q»B	М 2
					М 2
					о
					'-'и р н в
где	Гф	— абсолютная	температура		излучающего	факела	или
	Т„	слоя, °К;	температура поверхности			нагрева,	вос
	Т„	— абсолютная	температура поверхности			нагрева,	вос
		принимающей тепловое излучение, °К;
	С11Рпв— приведенный коэффициент				излучения.

Конвективные поверхности нагрева. Для определения этих по верхностей используются два основных уравнения — уравнение теп лового баланса поверхности нагрева и уравнение теплопередачи для этой поверхности.

В общем случае уравнение теплового баланса без учета подсоса воздуха с его вносимым теплом можно представить в виде

ккал

Ог = ( Г - Г - ( ? ь ) В

390

где	QP — тепло,	переданное			в газоходе	от продуктов сгорания
	ккал		;
	воде,---		;
	1' — энталышя		газов при входе в конвективную поверх
	ность	нагрева		(на	выходе из	топки),	определяемая
	7	,			ккал
	по 1 — г диаграмме,----- :
	I" — энтальпия				кг
	I" — энтальпия		газов на выходе из конвективной поверх
	ности нагрева,			определяемая также по / — t диаграмме
	по заданной температуре уходящих газов для данного
	топлива и а;			в окружающую среду в данном элементе
	QC — потеря тепла			в окружающую среду в данном элементе
	поверхности.
ва	Уравнение теплопередачи для конвективной поверхности нагре
ва	в газоходе
					ккал
где	A /ср — средняя		разность		температур	газов и	воды.
	Откуда

Н = К М о М-.

Поверхность нагрева водяного экономайзера. В водяном змеевнковом трубчатом экономайзере осуществляется последователь ное прохождение воды с противоточным направлением продуктов сгорания в газоходе. Скорость воды в экономайзере принимается в пределах 0,3—2 м/сек. При входе скорость для выноса пузырьков воздуха должна быть не менее 0,3 м/сек.

Полезное тепло, переданное в газоходе от продуктов сгорания к воде, равно

g , = £>(r3K. - f 3,;) ккал

г.	кг пара
где и	— паропроизводительность, — ^ —;

Г'вк— температура воды после экономайзера, °С; t'3S — температура воды до экономайзера, °С. По уравнению теплопередачи

Кдк Нзк А tev ккал

Откуда

Я „„ =	Q.	D (t"
	к жм,	К км(
	ср
		ср

391

где А£ср — средняя арифметическая разность температур газов и циркулирующей воды.

Значения Мср определяются уравнением

+Г	I	/ / /	ft	г	4-и
t ___ ^ газ ~ Г		** газ __	^ э к '	Г	^ :>к
ср—	2			2

Поверхность нагрева пароперегревателя. Пароперегреватель располагается в зоне высоких температур от 700 до 1100° С. Урав нение теплового баланса для газохода, где расположен паропере греватель, имеет вид.

Qn = B ( I 'B- I \ - Q ‘ ")	ккал
	ч

Это тепло, переданное пару от продуктов сгорания,

Qn = D (4 - 4 ) ккал

Уравнение теплопередачи

<?п = К п Н„ Д 4 Р.

Откуда

И —QSh__ У М2

КПМСр М’

где 4 — теплосодержание перегретого пара (определяется на диаграмме i — s по параметрам пара р лйс и 4 °С);

4— теплосодержание влажного насыщенного пара, посту пающего в пароперегреватель (х=^0,9—0,98);

Кп— коэффициент теплопередачи; 4 ,,^ 2 0 —26 — -^ -^ д при

	скоростях пара внутри				12—25 м/сек; T0ra:)OB=				o —7 м сек;
	М Ср,	ЛОГ -----
				2,303 lg -рг-^ -f-
						^ Г	Ls
Воздухоподогреватель. В тепловом расчете воздухоподогре
вателя	используются		уравнения.
Тепло, переданное			воздуху		от	продуктов		сгорания,		опреде
ляют по уравнению
	Q b.п	a	VQBc'pm(0) (t,			- 4 . ,	ккал
	Q b.п	a	VQBc'pm(0) (t,			- 4 . ,	~ ч ~ ’
							~ ч ~ ’
где а	— коэффициент			избытка	воздуха		в топке;
Ц>	— теоретическое			количество воздуха				на 1	кг	топлива,
	м3

к г ’

3 9 2

с	,	„		теплоемкость					ккал
с	о — средняя объемная			теплоемкость				воздуха, ^ — град’
	tr.„ — температура		горячего воздуха,				°С;
	С. в —температура холодного воздуха,						°С.
Уравнение теплопередачи
		Q b. п — К в . П # в . I' А С			ккал
		Q b. п — К в . П # в . I' А С
откуда		Ы	0Вс'pm$)(tT. в			С. в)		_ ,
		Ы	0Вс'pm$)(tT. в			С. в)		_ ,
		П ».П—	-------------Р ------Т 2					М ,
			А в . П
где			i'я. г	Р'л- Г
		АС	i'я. г	Р'л- Г	С . в - j - С .			I
		АС	2			2
			2			2
Значение С		может быть		до 300° С;		С. в принимают =: 25 °С.
	<7rtf	10—15 м/сек;		Кв.п =	8—12			-	-ккал----- .
	^газов	10—15 м/сек;		Кв.п =	8—12			-	-ккал----- .
			'				м2 -		ч • град

Газы проходят внутри труб и при такой скорости происходит самообдувка. Скорость воздуха примерно в 2 раза меньше во избе жание большого сопротивления по воздуху за счет омыванпя нм труб поперечным током в несколько ходов.

РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА КОТЛОВ ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ РЕМОНТНЫХ ЦЕХОВ АВТОТРАКТОРНОЙ СЛУЖБЫ, ВЕЩЕВОГО, ПРОДОВОЛЬСТВЕННОГО СНАБЖЕНИЯ И ДР.

Определение расхода тепла на отопление

Расчетные тепловые			потери	определяются				так:
Qр а с ч	=	2	K tH t (С, —		С)	ккал ; Вт,
где Н (— площадь каждой стенки ограждения, м2;									каждого
— коэффициент			теплопередачи конструкции
ограждения,			ккал		или		Вт
		—;-------------					м2 • град ’
		м2 • ч • град
Си — внутренняя		расчетная температура воздуха (прини
мается по таблицам санитарной гигиены), °С;									холодной
С — наружная	расчетная			температура				наиболее

пятидневки для данного района, °С.

Значения расчетных тепловых потерь могут быть также опреде лены ориентировочно по удельной тепловой характеристике зданий

Я	Q оч___	___ ккал___	(14.16)
	V{tm — С а р )	M3 - ч • град’

39В

представляющей собой часовые						потери тепла для			1 м3 строитель
ного объема здания на 1° расчетной разности температур,
где	V — наружные	габаритные				размеры		проектируемого			цеха.
	По Ленинградской области					можно считать
							ккал
		<7т. х =	0 ,2 6 ^ 0,3 м3 • ч°С'
	Приняв q X? находят		фрасч		по уравнению
	Фрасч— <7т.х(4н					^нар) ккал , Вт.
	В цехах могут быть		выделения				тепла	работающими		людьми
и различным оборудованием.							ориентировочно подсчитать
	Выделяемое тепло Qo6l4			можно			ориентировочно подсчитать
по уравнению
				— Е			ккал
		Q o6m		— Е	• 8 6 0
где	Е — суммарная	энергия,			преобразуемая в				тепловую,		кВт;
860 — термический эквивалент,							кВт. ч.
	Расход тепла на отопление с учетом тепловых потерь и тепло
выделений определяется			уравнением
		Q o t o i i	=	Qpao4			Qo6m			(	1 4.1 I )

Определение количества котлов

При известном расходе тепла на отопление QOTOn находится требуемая теплопроизводительность котлов (тепломощность отопи

тельной системы), равная (1,1—1,2)					QJ)ac4.
По справочным данным выбираются тепловые напряжения 1 м2
поверхности нагрева			О	ккал	л я водогрейных котлов
поверхности нагрева		котла jq		в ^ д	л я водогрейных котлов
-Q =	5000—13000
Hs	м 2 • ч
После этого находят требуемую суммарную поверхность на
грева котлов
		_	Qp.04	( U - 1 , 2) ..
		-	Q]H		м
где	Q Нк— тепловое	напряжение 1 м2 поверхности нагрева;

1,1 —1,2 — коэффициент, учитывающий необходимый запас теплопроизводительности.

По суммарной поверхности Нк выбирается количество котлов. При этом следует иметь в виду правила котлонадзора по технике безопасности, согласно которым количество котлов в котельной

394

должно быть не менее двух для того, чтобы обеспечить безаварий ную работу.

Поверхность нагрева н количество						котлов	могут	быть также
определены	по паропронзводительностн из уравнения
		И __ _£)Р90Ч_
			(А'Я«)
где Нк — суммарная поверхность					нагрева, м2;
Ашсч — требуемая		расчетная паропроизводительность, кг ч;
D/H,. — удельная		паропроизводительность,					удельный		паросъем.
Значения	D!HK колеблются			в	пределах		15—30,	а	при особо
форсированной работе достигают					90.
Паропроизводительность обычно рассчитывается по нормаль
ному пару	(сухой	насыщенный			пар, полученный			из	воды 0° С
при р а6в= 1 ат с г" = 640			ккял	Для		этого случая

			D (			in.и)
		Dнорн			640	’
где {„— энтальпия		перегретого пара				определяется		из диаграммы
i — s по рв6с и ttt °С;				воды.
б,.б — энтальпия		питательной

Если расчет производится по нормальному пару, то и удельная паропроизводительность также должна быть взята по нормально му пару из формулы

D vб. Ф. о) Нк ’ 640 ‘

				Л И Т Е Р А Т У Р А
1.	З у к а л о в и ч		М. Н., Н о в и к о в		И. И. Техническая термодинамика. М„
«Энергия», 1968.			В. А. и др. Техническая термодинамика. М.. «Энергия», 1968.
2.	К и р и л л и н
3.	Техническая термодинамика. Под				ред. К р у т о в а	В.	И., М., «Высшая
школа». 1971.				С. С. Основы теории теплообмена.		Новосибирск, «Нау
4.	К у т а т е л а д з с
ка»,	1970.	А.	М.,	Техническая термодинамика. М., Госэнергонздат, 1956.
5.	Л и т в и н
6.	М и х е е в	М.	А.	Основы теплопередачи. М., Госэнергонздат, 1956.
7.	Т еп л о в	А.	В.,	В и х а н с к и й Л.	Н., Ч а р е й В.	Е.	Основы гидравли
ки. Л.. «Машиностроение», 1969.							1971.
S. Т е п л о в		А.	В.	Основы гидравлики. М., «Энергия»,
9.	Ф р е н к е л ь		Н.	3. Гидравлика. М., Госэнергонздат,		1956.

3 9 5

О Г Л А В Л Е Н И Е

В в е д е н и е

......................................................................................................

Р а з д е л

Основы термодинамики

Г л а в а

Рабочее тело и параметры его состояния . .

Основные

понятия

................................................................................

Параметры

состояния

.........................................................................

Уравнения

состояния

...............................................................................

Газовые с м е с и ..............................................................................................

Г л а в а

Первый закон термодинамики...........................................

Работа

и т е п л о т а

............................................................................................

Т еп лоем к ость ....................................................................................................

Первый

закон

термодинамики......................................................................

Внутренняя

энергия

................................................................................

Внешняя

р а б о т а .............................................................................................

Э н тал ь п и я ..........................................................................................................

Г л а в а

Основные

термодинамические процессы . . .

Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые про

цессы

.............................................................................................................

основных

термодинамических

процессов .

Исследование

Три

типичные

группы политропных п р о ц е с с о в ..................................

Методы

построения

адиабаты

политропы.........................................

Г л а в а

Второй

закон

т ермодинамики................................................

Физическая

сущность

второго

закона термодинамики. .

Преобразование тепловой энергии в механическуюработу

. 56

Цикл

К а р н о ....................................................................................................

Энтропия

энтропии..................................................................................

идеального

газа

Изменение

термодинамически:-:

п р о ц есса х ....................................................................................................

Г л а в а

Водяной п а р ....................................................................................

Получение

водяного

п а р а .............................................................................

Стадии

процесса

парообразования ..................................................

Т — s

. .

Диаграмма

водяного пара в координатах

- 7 8

Диаграмма

/ — s

водяного

п а р а .............................................

- 7 9

Термодинамические

процессы

п а р а ........................................................

Р а з д е л

11.

Гидрогазодинамика

Г л а в а

Основы

гидростатики

гидродинамики . .

Основные физические свойства жидкостей и

газов

С и л ы ,

действующие

на жидкость......................

396


Гидростатическое			д а в л е н и е ......................................................................				87
Основное	уравнение			гидростатики ...................................................			88
Сила давления жидкости					на п ов ер хн ости .........................................		90
Гидростатические			машины		плавающих...................................................	т е л	91
Равновесие и остойчивость							93
Основные	понятия			гидродинамики ..................................................			98
Основные	уравнения			гидродинамики ...................................................			104
Режимы	течения		ж и д к о с т и ....................................................................			равномерного	110
Потери напора.		Основное			уравнение		движения
ж и д к о с т и .........................................................................................................		режимов			движения жидкостей		112
Характеристика							114
Потерн напора по			длине в круглых трубах при турбулентном
и ламинарном			течении		жидкости......................................................		119
Местные	потери	н а п о р а ...........................................................................					120


Расчет трубопроводов						через................................................................................		отверстия и насадки. .		. .	123
Вытекание жидкости											126
л а в а	7.	Основы		газовой			д и н а м и к и .................................................			132
Основные уравнения					газовой			д и н а м и к и ..............................................			132
Параметры			заторможенного					п о т о к а .....................................................			142
Скорость звука				жидкостей.......................................................................................				по к а н а л а м			145
Течение упругих											148
Кинетическая энергия, скорость п секундный расход газа при											152
истечении....................................................................................................
Действительный процесс течения упругой жидкости по каналам											168
Дросселирование				газов и			п а р о в ..........................................................				181
			Р а з д е л			Ш.		Тепловые машины
л а в а	8.	Компрессоры ...............................................................................								186
Предварительные за м е ч а н и я ................................................................										186
Одноступенчатое				с ж а т и е .......................................................................						186
Действительный рабочий процесс одноступецчатых компрессоров											191
Многоступенчатое					с ж а т и е				.................................................................	202
л а в а	9.	Циклы		холодильных					м аш ин .................................................	210
Общие		положения.......................................................................................							м а ш и н ы	210
Цикл	воздушной			холодильной						212
Цикл паровой компрессорной холодильной машины .										. . .	216
Цикл	пароэжекторной					холодильной машины..................................				221
Абсорбционные				холодильные					м а ш и н ы ..........................................	223
л а в а	10.	Циклы		тепловых			двигателей.................................................			226
Общие полож ения					.....................................................................................					226
Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания										. . .	240
Циклы		газотурбинных д в и г а т е л е й .................................................								253
Циклы		реактивных			д в и г а т е л е й ........................................................					271
Циклы		двигателей			внешнего				с г о р а н и я .............................	тепловых.......	279
Общие		методы		повышения					экономичности циклов
д в и г а т е л е й ..................................................................................										г 286
			Р а з д е л				IV.		Теплотехника
л а в а	11.	Влажный воздух					и	процесс с у ш к и ..................................		289
Основные определения..............................................................................									влажность воздуха. .	289
Абсолютная			и относительная							. .	290
Ппотность			влажного			в о зд у х а ...............................................................				291
Влагосодержание влажного								в о зд у х а ................................................		292
Энтальпия			влажного			в о зд у х а .........................................................				. . .	293
/ — (1 диаграмма влажного воздуха и процесс сушки											294

3 9 7


Г л а в а	12.	Основы		теории т еплопередачи..............................................		306
Общие		положения...........................................................................................				306
Теплопроводность...........................................................................................						307
Т е п л о о т д а ч а ..................................................................................................						316
Тепловое			излучение ................................................................................			339
Сложный			теплообмен. Теплопередача.....................................................			349
Теплообменные аппараты					.........................................................................	358
Г л а в а	13.	Топливо		и основы теории горения .......................................		367
Топливо		и его составные			эл е м е н т ы .....................................................	367
Теплота сгорания топлива и условное топливо .............................						369
Процесс		горения		топлива...........................................................................		370
Расчеты		горения		топлива	........................................................................	373
Г л а в а	14.	Передвижные паровые котлы П П К .......................................				377
Классификация				паровых	к отл ов ............................................................	377
Основные элементы и принципиальные схемы паровых котлов .						377
Параметры котлов и тактико-технические данные передвижных						382
	котельных устан овок ............................................................................
Основы		расчета топочных устройств котельных установок . .				.383
Тепловой			баланс котельного агрегата ...........................................			387
Основы теплового расчета поверхностен нагрева элементов						390
	котлоагрегата ........................................................................................
Расчет количества котлов для отопления ремонтных цехов авто
	тракторной службы, вещевого, продовольственного снаб					393
	жения		и др.................................................................................................
Л и т е р а т у р а ..................................................................................................						395

С тр .	С трока
8	4	сн.
14	Ю св.
54	3	сн.
92	4 ,6 ,1 1 сн.
174	11	сн.
210	19	св.
351	12	св.
351	15	св.
361	Н	сн.

Зак. 686

О П Е Ч А Т К И

Нап еч атан о

p V — m G T

Н'см ^*см = . . .

К лаузиса

в ф о рм улах Pi и р 2

адибатны й соврем енны м

-tоН v.1

q — аа (t'c r — £))

-(f)

С л ед у ет	читать
р У =	G R T

Р"СМ Мси = . .

К лаузиуса

Р 1 и Р 3

адиабатны й соверш енны м

У ст — h

Я ~ “г У 'с х ~ ^>)

- ( f )

<<< < Предыдущая 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 3940 / 4140 41 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ