- •Севастопольский национальный технический университет
- •Выполнил: студент гр. Эд-32д Лубский в. В.
- •1 Описание котла-прототипа
- •2 Тепловой расчёт котла.
- •3. Предварительный тепловой баланс.
- •4 Расчёт топки
- •5. Расчет испарительного пучка
- •6. Расчет пароперегревателя.
- •8. Расчет воздухоподогревателя.
- •9. Окончательный тепловой баланс.
- •3 Аэродинамический расчёт котла
- •3.1 Расчёт воздухонаправляющего аппарата
- •4 Прочностной расчёт котла
- •5 Описание водоподготовки, расчёт реагентов.
- •Библиографический список
Министерство образования и науки Украины
Севастопольский национальный технический университет
кафедра ЭМСС
Курсовой проект по дисциплине СПК и Э.
Тема: «РАСЧЁТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ВОДОТРУБНОГО КОТЛА КВ-2»
Выполнил: студент гр. Эд-32д Лубский в. В.
Принял: Бубенцов В. М.
Севастополь
2007
Содержание
1 Описание котла-прототипа 4
2 Тепловой расчёт котла. 5
1. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания 5
2. Определение зависимости энтальпии от температуры 5
3. Предварительный тепловой баланс. 7
4 Расчёт топки 15
5. Расчет испарительного пучка 20
6. Расчет пароперегревателя. 23
8. Расчет воздухоподогревателя. 28
9. Окончательный тепловой баланс. 35
3 Аэродинамический расчёт котла 37
3.1 Расчёт воздухонаправляющего аппарата 37
3.2 Сопротивление испарительного пучка 37
3.3 Сопротивление пароперегревателя 38
3.4 Сопротивление воздухоподогревателя по воздушной стороне 39
3.4 Сопротивление воздухоподогревателя по газовой стороне 39
3.5 Определение самотяги. 40
3.6 Местные сопротивления 40
3.7 Суммарные сопротивления 41
3.8 Выбор вентилятора 41
4 Прочностной расчёт котла 42
Расчёт днищ 43
Расчёт испарительных и опускных труб 44
Расчёт коллектора пароперегревателя 44
Расчёт днища коллектора пароперегревателя 44
Расчёт труб пароперегревателя 45
5 Описание водоподготовки, расчёт реагентов. 46
Библиографический список 49
1 Описание котла-прототипа
КВ-2 – водотрубный автоматизированный вспомогательный паровой котёл. Имеет достаточно низкую стоимость. Устанавливается на нефтерудовозах и танкерах. Для предотвращения чрезмерного нагрева стенок и рационального использования тепла воздух от вентилятора сначала подаётся в межкожуховое пространство, а затем – в межтрубную полость воздухоподогревателя. КВ-2 не имеет экономайзера, поэтому температура уходящих газов достигает 362 ºС.
Воздухоподогреватель выполнен одноходовым по воздуху и по газам. Размеры труб – 38х1.6 мм. Толщина трубных досок – 10 мм. Газы идут снизу по трубам, а воздух омывает их поперечно.
Пароперегреватель – двухколлекторный петлевого типа с 1 рядом петель и размерами труб 38х3 мм, расположен за конвективным пучком. Размеры коллекторов – 219х9.
Для очистки от сажи наружных поверхностей нагрева предусмотрена система обдувания паром во время работы котла.
2 Тепловой расчёт котла.
Используем программу «Энтальпия.xls» для мазута малосернистого М40.
1. Определение объемов воздуха и продуктов сгорания |
||||||||
Исходные данные |
||||||||
Cp |
Hp |
Sr |
Or |
Nr |
Wp |
Dv |
Gфорс |
|
% |
% |
% |
% |
% |
% |
кг/кг |
кг/кг |
- |
86,3 |
10,7 |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
2 |
0,009 |
0,5 |
1,3 |
Результаты расчета |
||||||||
1. теоретический обьем сухого воздуха |
Vo |
м3/кг |
10,53565 |
|||||
2. теоретический обьем влажного воздуха |
Vвл |
м3/кг |
10,70422 |
|||||
3. теоретический обьем продуктов сгорания |
Vgo |
м3/кг |
11,92723 |
|||||
4. действительный обьем продуктов сгорания |
Vg |
м3/кг |
15,13373 |
|||||
5. обьем водяных паров |
V(H20) |
м3/кг |
2,03096 |
|||||
6. обьем трехатомных газов |
V(RO2) |
м3/кг |
1,61731 |
|||||
7. теоретический обьем азота |
V(N2) |
м3/кг |
8,324763 |
|||||
8. теор обьем водяных паров |
Vo(H2O) |
м3/кг |
1,985162 |
|||||
9. обьемная доля водяных паров |
r(H2O) |
- |
0,134201 |
|||||
10. обьемная доля трехатомных газов |
r(RO2) |
- |
0,106868 |
|||||
11.Низшая теплота сгорания |
Qн |
кДж/кг |
40237,4 |
2. Определение зависимости энтальпии от температуры |
|||||||
температура дымовых газов, гр.С энтальпия продуктов сгорания, кДж/кг |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,0 |
600 |
13252,3 |
1200 |
28320,5 |
1800 |
44593,7 |
20 |
410,4 |
620 |
13727,2 |
1220 |
28848,5 |
1820 |
45144,9 |
40 |
822,9 |
640 |
14204,2 |
1240 |
29377,8 |
1840 |
45696,1 |
60 |
1237,5 |
660 |
14683,2 |
1260 |
29908,5 |
1860 |
46247,3 |
80 |
1654,3 |
680 |
15164,2 |
1280 |
30440,4 |
1880 |
46798,4 |
100 |
2073,3 |
700 |
15647,3 |
1300 |
30973,6 |
1900 |
47349,5 |
120 |
2494,4 |
720 |
16132,3 |
1320 |
31508,0 |
1920 |
47900,3 |
140 |
2917,7 |
740 |
16619,3 |
1340 |
32043,6 |
1940 |
48450,9 |
160 |
3343,2 |
760 |
17108,3 |
1360 |
32580,3 |
1960 |
49001,2 |
180 |
3770,9 |
780 |
17599,2 |
1380 |
33118,2 |
1980 |
49551,2 |
200 |
4200,7 |
800 |
18092,1 |
1400 |
33657,1 |
2000 |
50100,8 |
220 |
4632,7 |
820 |
18586,9 |
1420 |
34197,0 |
2020 |
50649,9 |
240 |
5066,9 |
840 |
19083,5 |
1440 |
34737,9 |
2040 |
51198,4 |
260 |
5503,3 |
860 |
19582,1 |
1460 |
35279,8 |
2060 |
51746,4 |
280 |
5941,9 |
880 |
20082,5 |
1480 |
35822,6 |
2080 |
52293,7 |
300 |
6382,6 |
900 |
20584,7 |
1500 |
36366,2 |
2100 |
52840,3 |
320 |
6825,5 |
920 |
21088,7 |
1520 |
36910,7 |
2120 |
53386,1 |
340 |
7270,6 |
940 |
21594,5 |
1540 |
37455,9 |
2140 |
53931,1 |
360 |
7717,9 |
960 |
22102,1 |
1560 |
38001,9 |
2160 |
54475,2 |
380 |
8167,3 |
980 |
22611,4 |
1580 |
38548,5 |
2180 |
55018,3 |
400 |
8618,9 |
1000 |
23122,4 |
1600 |
39095,8 |
2200 |
55560,3 |
420 |
9072,6 |
1020 |
23635,1 |
1620 |
39643,7 |
2220 |
56101,3 |
440 |
9528,5 |
1040 |
24149,4 |
1640 |
40192,2 |
2240 |
56641,1 |
460 |
9986,6 |
1060 |
24665,4 |
1660 |
40741,1 |
2260 |
57179,6 |
480 |
10446,8 |
1080 |
25183,0 |
1680 |
41290,5 |
2280 |
57716,9 |
500 |
10909,1 |
1100 |
25702,1 |
1700 |
41840,3 |
2300 |
58252,7 |
520 |
11373,5 |
1120 |
26222,8 |
1720 |
42390,5 |
2320 |
58787,1 |
540 |
11840,1 |
1140 |
26745,1 |
1740 |
42941,0 |
2340 |
59320,0 |
560 |
12308,8 |
1160 |
27268,8 |
1760 |
43491,7 |
2360 |
59851,3 |
580 |
12779,5 |
1180 |
27793,9 |
1780 |
44042,6 |
2380 |
60381,0 |