Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

Кафедра теплогазопостачання і вентиляції

Методичні вказівки

на тему “Номограми та приклад розрахунку котельного агрегату”

для студентів спеціальності 7.092108

«Теплогазопостачання і вентиляція»

денної та заочної форм навчання

Полтава 2006

Методичні вказівки на тему “Номограми та приклад розрахунку котельного агрегату” для студентів спеціальності 7.092108 «Теплогазопостачання і вентиляція» денної та заочної форм навчання – Полтава: ПолтНТУ, 2006. – 31 с.

Укладачі: В.І.Винник, канд. техн. наук, доцент; В.М.Кузуб, інженер.

Відповідальний за випуск: завідувач кафедри теплогазопостачання і вентиляції А.Ф. Строй, доктор техн. наук, професор.

Затверджено радою університету

Протокол № 4 від 06.07.2006 р.

Редактор Я.В. Новічкова

Коректор Н.О. Янкевич

Вступ

Дана розробка є доповненням до існуючих методичних указівок по розрахунку котельного агрегату [1]. Тепловий розрахунок котлоагрегату здійснюється в рамках самостійної роботи та є основою для виконання курсового проекту «Котельна установка».

Дані методичні вказівки включають приклад розрахунку котла КЕ-10-14, а також необхідні таблиці, графіки й номограми. Розрахунок виконано за нормативним методом [2].

Вихідні дані для розрахунку формуються на основі відповідного завдання, креслень котла і довідкових даних за [3].

1. Завдання на виконання курсової роботи

1. Тип котла КЕ 10-14.

2. Паливо – вугілля донецьке ТР.

3. Паропродуктивність котла — 10 т/годину.

4. Тиск водяної пари — 1,4 МПа.

5. Температура живильної води – 90° С.

6. Величина продувки – 2% (уточнюється в курсовому проекті).

2. Приклад розрахунку котельного агрегату

2.1. Побудова і-ө - діаграми

Побудова І-Ө - діаграми розпочинається з визначення характеристик палива. Показник вугілля ТР приймається з довідника [3].

Теплотворна здатність вугілля Q^н_р= 24,08 МДж/кг.

Теоретична кількість повітря V₀ = 7,1 нм³ /кг.

Об’єм трьохатомних газів V_RO2 =1,32 нм³ /кг.

Об’єм двохатомних газів V_R2 =5,62 нм³ /кг.

Теоретичний об’єм водяних парів V_H2O =0,54 нм³ /кг.

Для котлів, обладнаних ланцюговими топками, приймаємо величину коефіцієнтів надлишку повітря [1].

Для топки α_т=1,2.

Для газоходу α_кп = 1,3.

Для економайзера α_е = 1,5.

При визначених коефіцієнтах надлишку повітря обчислюють об’єми продуктів горіння. Розрахунок ведеться у формі таблиці 1.

Таблиця 1

Склад і кількість продуктів горіння

Назва величини	Формули для розрахунку	Коефіцієнт надлишку повітря
		αт=1,2	αкп = 1,3	αе = 1,5
Теоретичний об’єм повітря	V0 = [3]	7,1	7,1	7,1
Величина α-1	α-1	0,2	0,3	0,5
Об’єм надлишкового повітря	∆V= (α-1)* V0	1,42	2,13	3,55
Надлишковий об’єм водяних парів	∆V*0,016	0,022	0,034	0,057
Теоретичний об’єм трьохатомних газів	VRO2 із [3]	1,32	1,32	1,32
Теоретичний об’єм двохатомних газів	VR2 із [3]	5,62	5,62	5,62
Об’єм водяних парів	VminH2O із [3]	0,54	0,54	0,54
Об’єм сухих газів	Vсг= VRO2 + VR2+∆V	8,36	9,07	10,49
Дійсний об’єм водяних парів	VH2O= VminH2O + ∆V*0,016	0,562	0,574	0,597
Загальний об’єм димових газів	ΣV= Vсг+ VH2O	8,922	9,644	11,087
Об’ємна частка трьохатомних газів		0,148	0,137	0,119
Об’ємна частка водяних парів		0,063	0,059	0,054
Загальна об’ємна частка трьохатомних газів		0,211	0,196	0,173
Температура точки роси, °С	tт.р.=	36,61	35,53	33,88

Для визначення ентальпії газів у процесі розрахунку агрегату будується І-Ө - діаграма.

Обчислення здіснюється при очікуваних температурах газів:

при коефіцієнті надлишку повітря α_т=1,2

Ө=2000 та 800 °С;

при коефіцієнті надлишку повітря α^І_кп=1,3

Ө=1000 і 400 °С;

при коефіцієнті надлишку повітря α_ек = 1,5

Ө=300 та 100 °С.

Температуру повітря в котельні приймаємо t_в = 30°С.

Підрахунок ентальпії виконуємо за формулою (1.10) методичних указівок [1]. Результати розрахунку подаються у вигляді таблиці 2. За таблицею приймають дані та будують І-Ө - діаграму (рис. 1).

Таблиця 2

Розрахунок ентальпії газів

Температура газів, °С	Трьохатомні гази			Двохатомні гази			Водяні пари			Надлишки повітря			ΣVс	ΣVс Ө
	VRO2	СRO2	VRO2* СRO2	VR2	СR2	VRO2* СR2	VH2O	СH2O	VH2O* СH2O	∆V	Сп	∆V* Сп
При αт=1,2
2000	1,32	2,437	3,217	5,62	1,484	8,340	0,54	1,963	1,060	1,42	1,533	2,176	14,793	29586
800	1,32	2,139	2,823	5,62	1,367	7,682	0,54	1,668	0,900	1,42	1,411	2,003	13,408	10726
При αкп=1,3
1000	1,32	2,211	2,918	5,62	1,392	7,823	0,54	1,723	0,930	2,13	1,437	3,061	14,732	14732
400	1,32	1,926	2,542	5,62	1,317	7,401	0,54	1,565	0,845	2,13	1,354	2,884	13,672	5468,8
При αек = 1,5
300	1,32	1,871	2,469	5,62	1,307	7,345	0,54	1,542	0,832	3,55	1,342	4,764	15,410	4623
100	1,32	1,713	2,261	5,62	1,296	7,283	0,54	1,505	0,812	3,55	1,324	4,700	15,056	1505,6

Рис. 1. І-Ө - діаграма