КВГМ-7,5
.pdfОглавление |
|
|
Задание на курсовой проект...................................................................................... |
2 |
|
Описание котла КВГМ-7,56-150П. ........................................................................... |
3 |
|
1. |
Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания.................................................. |
5 |
1. |
Энтальпии продуктов сгорания........................................................................... |
6 |
Тепловой баланс котла. ....................................................................................... |
7 |
|
2. |
Тепловой расчет топочной камеры..................................................................... |
8 |
3. |
Тепловой расчет конвективного пучка............................................................ |
12 |
5. |
Библиографический список |
20 |
4. |
||
1
Задание на курсовой проект.
Марка котла: КВГМ-7,56-150П
Топливо-газопровод: Тэбук-Сосновка Давление воды на входе в котел: 12 бар Температура прямой сетевой воды 55 °С
Температура обратной сетевой воды 150 °С
Производительность: 7,56МВт Котел вырабатывает 60% от номинальной полезной тепловой мощности.
2
Описание котла КВГМ-7,56-150П.
Назначение Водогрейные водотрубные котлы серии КВ-ГМ предназначены для
отопления и горячего водоснабжения жилищно-коммунальных и промышленных объектов. Котел представляет собой теплоагрегат, подогревающий воду тепловых сетей напрямую или через теплообменники. Котел рассчитан на подогрев воды с температурными графиками 95\70,115\70,150\70 с постоянным расходом воды через котел в диапазоне регулирования нагрузки. Диапазон регулирования нагрузки – 30–100%. Котлы работают на природном газе,
дизельном топливе, мазуте, твердом топливе.
Конструкция Котел КВ-ГМ – водогрейный водотрубный газоплотный, с горизонтальным
или вертикальным расположением поверхностей нагрева. Котлы по движению дымовых газов являются одноходовыми (пролетными), двухходовыми,
трехходовыми. Конструкция котла включает в себя топочную камеру и конвективную поверхность нагрева, расположенную за топочной камерой.
Топочная камера котла и конвективная часть экранированы мембранными панелями, собранными из труб диаметром 51х4,0 мм, с вваренными проставками, обеспечивающими газоплотность котла для работы под наддувом.
Конвективная поверхность нагрева состоит из определенного количества пакетов. Каждый пакет набирается из горизонтально или вертикально распложенных ширм, выполненных из U-образных труб диаметром 28х3 мм.
Дренажи и воздушники изготовлены из труб диаметром 28х3 мм. В конструкции котла предусмотрены необходимые лючки и гляделки для эксплуатации котла.
Газоплотное исполнение котла позволяет применить легкую теплоизоляцию толщиной 50 мм с декоративной обшивкой. Возможно также применение котлов для работы с разрежением.
3
Горелочные устройства
Котлы КВГМ применяются с современными автоматизированными горелочными устройствами ведущих европейских и российских производителей, согласованных к применению заводом-изготовителем котлов.
4
Тепловой расчет котла.
1. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания
Газ: Кулешовка-Самара
Состав топлива
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO |
N2 |
|
|
|
|
|
|
|
48,2 |
18,2 |
11,9 |
3,3 |
1 |
0,9 |
16,5 |
|
|
|
|
|
|
|
Выбор температуры уходящих газов.
Температура уходящих газов оказывает решающее влияние на экономичность работы котельного агрегата, так как потери с уходящими газами преобладают над суммой остальных потерь.
Принимаем температуру уходящих газов ух для природного газа 160˚С.
Коэффициенты избытка воздуха и объемы продуктов сгорания.
Принимаем коэффициент избытка воздуха αт = 1,05.
Коэффициент избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева после топочной камеры получают путем прибавления к αт соответствующих присосов воздуха:
= |
т |
+∑ ∆ |
, |
∆ |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
где i – номер поверхности нагрева по ходу дымовых газов, |
– присос |
||||
воздуха, соответствующей поверхности нагрева. |
|
||||
Топка: α1 = 1,05;
Конвективный пучок: α2 = 1,05 + 0,05 = 1,1;
Объем воздуха и продуктов сгорания
Таблица 1
Рассчитываемая величина |
Размерность |
Газоходы |
||
Топка |
КП |
|||
|
|
|||
Коэффициент избытка воздуха за поверхностью, |
- |
1,050 |
1,100 |
|
a |
||||
|
|
|
||
Средний коэффициент избытка воздуха, aср |
- |
1,000 |
1,075 |
|
Объём водяных паров, V(H2O) |
м3/кг |
2,402 |
2,416 |
|
Объем двухатомных газов (N2) |
|
10,123 |
10,716 |
|
|
|
|
5 |
|
Объем трехатомных газов (RO2) |
|
|
|
|
|
|
1,394 |
|
1,394 |
|
|||
Объём продуктов сгорания, Vг |
|
|
|
м3/кг |
|
13,919 |
14,526 |
|
|||||
Объёмная доля трёхатомных газов, r(RO2) |
|
- |
|
|
0,100 |
|
0,096 |
|
|||||
Объёмная доля водяных паров, r(H2O) |
|
- |
|
|
0,173 |
|
0,166 |
|
|||||
Суммарная объёмная доля излучающих газов, rп |
|
- |
|
|
0,273 |
|
0,262 |
|
|||||
|
1. |
Энтальпии продуктов сгорания. |
|
Таблица 2. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
I0г, |
I0в, |
a =1,05 |
|
|
a =1,1 |
|
|
|
|
|
||
|
кДж/кг |
кДж/кг |
I |
|
|
∆I |
I |
|
|
|
∆I |
|
|
100 |
1869,7 |
1576,0 |
1869,7 |
|
1908,2 |
1987,9 |
|
2027,8 |
|
||||
200 |
3777,9 |
3171,0 |
3777,9 |
|
3969,2 |
4015,7 |
|
4214,1 |
|
||||
400 |
7747,1 |
6436,9 |
7747,1 |
|
4182,7 |
8229,8 |
|
4439,3 |
|
||||
600 |
11929,8 |
9857,3 |
11929,8 |
|
4380,8 |
12669,1 |
|
4647,1 |
|
||||
800 |
16310,6 |
13408,2 |
16310,6 |
|
4566,0 |
17316,2 |
|
4841,3 |
|
||||
1000 |
20876,6 |
17078,0 |
20876,6 |
|
4688,6 |
22157,4 |
|
4970,1 |
|
||||
1200 |
25565,2 |
20830,9 |
25565,2 |
|
4731,5 |
27127,5 |
|
5018,3 |
|
||||
1400 |
30296,7 |
24655,0 |
30296,7 |
|
4889,0 |
32145,8 |
|
5180,2 |
|
||||
1600 |
35185,7 |
28538,5 |
35185,7 |
|
4978,6 |
37326,0 |
|
5271,6 |
|
||||
1800 |
40164,2 |
32445,8 |
40164,2 |
|
5023,3 |
42597,7 |
|
5320,8 |
|
||||
2000 |
45187,5 |
36412,4 |
45187,5 |
|
5076,7 |
47918,4 |
|
5376,0 |
|
||||
2200 |
50264,3 |
40402,8 |
50264,3 |
|
5124,4 |
53294,5 |
|
5425,5 |
|
||||
2400 |
55388,7 |
44417,0 |
55388,7 |
|
2566,2 |
58719,9 |
|
2717,6 |
|
||||
2500 |
57954,8 |
46435,9 |
57954,8 |
|
|
|
61437,5 |
|
|
|
|
||
6
2. Тепловой баланс котла.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитываемая |
Обоз |
Размер |
|
|
Формула или обоснование. |
|
||||||||
начен |
|
Значение |
||||||||||||
величина |
ие |
ность |
|
|
|
|
|
Расчет |
|
|
|
|||
Располагаемая |
р |
кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
Qн |
р |
|
|
45130 |
|
теплота |
Q р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
холодного |
tх.в |
°С |
|
|
|
|
|
Задаемся |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энтальпия |
I0х.в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
473 |
холодного |
кДж/кг |
|
|
|
|
|
Табл. 2 |
|
|
|||||
воздуха |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
ϑух |
°С |
|
|
|
|
|
Задаемся |
|
|
160 |
|||
уходящих газов |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энтальпия |
Iух |
кДж/кг |
|
|
|
|
|
|
Табл. 2 |
|
|
4136 |
||
уходящих газов |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потеря теплоты |
|
|
|
Iух ух |
Iхв0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(100 q4) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
p |
|
|
|
|
8,1 |
|||||
с уходящими |
q2 |
% |
|
|
Qp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4136 1,05 473 |
|
|
|
|
|
|||||||
газами |
|
|
|
(100 0) |
|
|||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
45130 |
|
|
|
|
|
|
|||
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
избытка воздуха |
αух |
- |
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
1,05 |
||||
в уходящих |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
газах |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потеря теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от химической |
q3 |
% |
|
|
|
Табл. 3.2, [1] |
|
|
0,1 |
|||||
неполноты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сгорания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потеря теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
от механической |
q4 |
% |
|
|
|
|
|
|
Газ |
|
|
0 |
||
неполноты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сгорания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потеря теплоты |
q5н |
% |
|
|
по номограмме П2 [1] |
1,2 |
||||||||
|
|
|
||||||||||||
от наружного |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
q5 |
% |
|
|
= |
н |
∙ |
ном |
= 1,2∙ |
1,1 |
|
2,00 |
|||
охлаждения |
|
|
|
|||||||||||
Потеря теплоты |
q6 |
% |
|
|
|
|
|
Газк |
0,99 |
|
0 |
|||
со шлаком |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
КПД брутто |
ηбр |
% |
|
|
100-(q+q3+q4+q5+q6)=100- |
89,8 |
||||||||
парового котла |
|
|
|
(8,1+0,1+1,2)= |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Полезная |
Qп |
кВт |
|
|
|
|
|
|
Задана |
|
|
4536,0 |
||
мощность котла |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Расход воды |
|
G |
|
кг/с |
|
|
|
|
|
|
Задана |
13,5 |
|
|||
через котел |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
|
t1 |
|
|
°С |
|
|
|
|
|
|
Задана |
55,0 |
|
||
прямой сетевой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
|
t2 |
|
|
°С |
|
|
|
|
|
|
Задана |
150,0 |
|
||
обратной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
сетевой воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теплоемкость |
|
с |
|
кДж/ |
|
|
|
|
Справочная величина |
4,19 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
воды |
|
|
(кгК) |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расход топлива |
|
В |
|
кг/с |
|
|
|
|
(Gc t)в 13,5 4,19 (150 55) |
0,133 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Qрр бр |
|
45130 0,898 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,978 |
|
|
сохранения |
|
φ |
|
- |
|
|
100-q5/(ηбр+q5)=100-2/0,898+2= |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Тепловой расчет топочной камеры. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитываемая |
|
Обо- |
|
Размер |
|
|
Формула или обоснование. |
|
|
|
||||||
|
значе- |
|
|
|
|
Значение |
||||||||||
величина |
|
ние |
|
ность |
|
|
|
|
Расчет. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Объём топочной |
|
Vт |
|
м |
3 |
|
|
|
|
|
По чертежу |
|
16,12 |
|
||
камеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поверхность стен |
|
Fст |
|
м |
2 |
|
|
|
|
|
По чертежу |
|
150,0 |
|
||
топки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр |
|
d |
|
мм |
|
|
|
|
По чертежу |
|
89 |
|
||||
экранных труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Относительный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,06 |
|
шаг экранных |
|
S/d |
|
- |
|
|
|
|
|
По чертежу |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
труб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
продуктов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1050 |
|
|
сгорания на |
|
|
˚C |
|
|
|
|
Задаёмся |
|
|
||||||
|
T |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
выходе из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
топочной камеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Энтальпия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
продуктов |
|
IT |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22048,7 |
||
сгорания на |
|
|
кДж/кг |
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|||||||
выходе из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
топочной камеры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|