NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI

Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
= 1,38
kg
m
3
tc
V
khãi
= V
k kh«
+ V
H
2
O
= 4,34 + 1,38 = 5,72
kg
m
3
tc
2.1.2.3 Entanpi cđa kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y
Entanpy ca sn pháøm chạy I
k
0
I
k
0
= V
RO2
0
(C.θ)
RO2
+ V
H2O
0
(C. θ)
H2O
+ V
N2
0
(C. θ)
N2
Trong âọ, C
RO2
, C
N2
, C
H2O
:nhiãût dung riãng ca RO
2
, N
2
,H
2
O
θ:nhiãût âäü khọi thi,
0
C
Tra theo bng 3-2 trang28_Thiãút bë l håi,våïi nhiãût âäü khọi thi
130
0
C,ta cọ:
(C.θ)
H2O
= 243,08,kJ/m
3
tc
(C.θ)
N2
= 207,80 , nt
(C.θ)
RO2
= 242,50 , nt
I
k
0
= 0,79×242,50+0,48×243,08+3,55×207,80
=1045,94 kJ/kg
2.2.3.2 Entanpy khäng khê lê thuút:
I
kk
0
= V
kk
0
(C.θ)
kk

=4,46×(1,290203×30) =172,6 kJ/kg
2.1.2.4 HƯ sè kh«ng khÝ thõa vµ sù lät kh«ng khÝ vµo lß h¬i
HƯ sè kh«ng khÝ thõa trong bng lưa α
o

Chän α
o
=1,2 (bng lưa phun th¶i xÜ kh«)
HƯ sè kh«ng khÝ thõa tõng n¬i trong bng lưa ®ỵc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch céng hƯ
sè kh«ng khÝ thõa cđa bng l÷a víi lỵng kh«ng khÝ lät ∆α vµo ®êng khãi gi÷a bng
l÷a vµ tiÕt diƯn ®ang kh¶o s¸t.
Gi¸ trÞ ∆α cđa tõng bé phËn lµ cã thĨ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch chän
Bng 1: Giá trị lượng khơng khí lọt vào đường khói ∆α
STT C¸c bé phËn cđa lß
∆α
1
Bngl÷a ∆α
o
0,1
2 Bé pheston 0,0
3
Bé qu¸ nhiƯt cÊp I, ∆α
qnI
0,015
4
Bé qu¸ nhiƯt cÊp II, ∆α
qnII
0,015
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 5
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
5
Bé h©m níc cÊp I, ∆α
hnI
0,02
6
Bé h©m níc cÊp II, ∆α
hnII
0,02
7
Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I, ∆α
skkI

0,03
8
Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II, ∆α
skkII
0,03
Lỵng kh«ng khÝ ra khái bé sÊy kh«ng khÝ
β
''
SKK
= α
o
- ∆α
o
- ∆α
n
∆α
n
: lỵng kh«ng khÝ lät vµo hƯ thèng nghiỊn than, chän ∆α
n
= 0,08
β
''
SKK
= 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02
Lỵng kh«ng khÝ vµo bé sÊy kh«ng khÝ
β
'
SKK
= β
''
SKK
+ ∆SSKK =1,02 + 0,1 =1,12
Bng 2 Xạc âënh hãû säú khäng khê thỉìa
STT Tªn bỊ mỈt ®èt
α'
®Çu vµo
''
®Çu ra
1 Bng lưa 1,1 1,2
2 Pheston 1,2 1,2
3 Bé qu¸ nhiƯt cÊp II 1,2 1,215
4 Bé qu¸ nhiƯt cÊp I 1,215 1,23
5 Bé h©m níc cÊp II 1,23 1,25
6 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II 1,25 1,27
7 Bé h©m níc cÊp I 1,27 1,3
8 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I 1,3 1,33
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 6
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
Bng 3: ÂÀÛC TÊNH ENTANPY CA SN PHÁØM CHẠY
STT Tªn ®¹i lỵng & c«ng thøc tÝnh Ký
hiƯu
§¬n
vÞ
Bng
lưa &
pheston
Bqn
ii
Bqn
i
Bhn
ii
Bskk
iI
Bhn
i
Bskk
i
§êng
th¶i
1 HƯ sè kh«ng khÝ thõa trungb×nh
α = 0,5(α' - α'')
α

1,15 1,2075 1,2225 1,24 1,26 1,285 1,315 1,33
2 ThĨ tÝch kh«ng khÝ thõa
(α -1).V
o
kk
v
th
kg
m
3
tc
1,4094 1,4622 1,5679
1,6913
1,8322 2,008
2,1298 2,32551
3 ThĨ tÝch h¬i níc
V
o
OH
2
+0,0761(α -1).V
o
kk
V
h2o
kg
m
3
tc
0,6593 0,6862 0,6902
0,6982
0,7076 0,7183 0,7317
0,74788
4 ThĨ tÝch khãi
V
2
RO
+
2
N
V
+ (α -1).V
o
kk
+ V
o
OH
2
v
k
kg
m
3
tc
8,5206 8,8729 8,9258
9,0315
9,1548 9,2957 9,4719
9,68336
5 Ph©n thĨ tÝch h¬i níc
V
OH
2
/V
k
r
H2O
0,077389 0,077338 0,07733 0,077316 0,077299 0,077281 0,077259 0,07723
6 Ph©n thĨ tÝch khÝ 3 nguyªn tư
V
2
RO
/V
k
r
RO2
0,153158 0,147076 0,146205 0,144494 0,142548 0,140386 0,137775 0,13476
7 r
n
= r
H2O
+ r
RO2
r
n
0,230547 0,224414 0,223535 0,22181 0,219847 0,217668 0,215034 0,21200
8 Nång ®é tro bay theo khãi
(10.A
lv
.a
b
)/ V
k
, (a
b
= 0,95)
µ
3
tc
m
g
18,61957 17,88017 17,7743 17,56627 17,32964 17,06689 16,74945 16,3837
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 7
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
B¶ng 4 : Entanpi cđa s¶n phÈm ch¸y(1002000
0
C)
(
0
C)
I






KG
KJ
0
k
I






KG
KJ
0
kk
''
f
α
=
''
bl
α
=1,
2
''
qnII
α
=
1,215
''
qnI
α
= 1,23
''
hnII
α
=
1,25
''
skkII
α
= 1,27
''
hnI
α
= 1,3
''
skkI
α
=
1,33
I
k
I
k
I
k
I
k
I
k
I
k
I
k
100
1038,443 909,063 1311,162 1338,434
200
2076,886 1818,126 2567,78 2622,324 2676,868
300
3115,329 2727,189 3797,126 3851,67 3933,486 4015,301
400
4153,772 3636,252 4990,11 5062,835 5135,56 5244,648
500
5192,215 4545,315 6237,637 6328,544 6419,45
600
6230,658 5454,378 7485,165 7594,253
700
7269,101 6363,441 8637,241 8732,692
800
8307,544 7272,504 9871,132 9980,22
900
9345,987 8181,567 11105,02 11227,75
1000
10384,43 9090,63 12338,92
1100
11422,87 9999,693 13572,81
1200
12461,32 10908,76 14643,07 14806,7
1300
13499,76 11817,82 15863,32 16040,59
1400
14538,2 12726,88 17083,58
1500
15576,65 13635,95 18303,83
1600
16615,09 14545,01 19524,09
1700
17653,53 15454,07 20744,35
1800
18691,97 16363,13 21964,6
1900
19730,42 17272,2 23184,86
2000
20768,86 18181,26 24405,11
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 8
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
2.2 C©n b»ng nhiƯt lß h¬i
Cán bàòng nhiãût âỉåüc thiãút láûp âäúi våïi chãú âäü äøn âënh ca 1 kg
nhiãn liãûu ràõn
Phỉång trçnh cán bàòng nhiãût cọ dảng:
Q = Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6

2.2.1 Q
1
_Nhiãût cọ êch ,tỉïc nhiãût mäi cháút nháûn âỉåüc tỉì sn
pháøm chạy qua bãư màût truưn nhiãût Q
1
:
Q
1
=
B
iiD
ncqnqn
)(
−
Trong âọ , D
qn
_sn lỉåüng håi quạ nhiãût, kg/h
B_ lỉåüng nhiãn liãûu tiãu hao trong 1 giåì
2.2.2 Q
4
_ täøn tháút nhiãût do chạy khäng hon ton vãư màût cå
hc
Q
4
= (a
r
b
b
b
r
r
r
r
a
r
r
−
+
−
100100
)
x
t
lv
Q
A
×
100
Trong âọ
a
r_
= 0,3: t lãû tro råi
a
b
= 0,7: t lãû tro bay
r
r
= 30: thnh pháưn chạy âỉåüc trong tro råi
r
b
= 30: thnh pháưn chạy âỉåüc trong tro bay
A
lv
= 7.4: thnh pháưn tro cọ trong máùu lm viãûc
Q
t
x
= 32600 kj/kg: nhiãût trë tháúp ca pháưn chạy âỉåüc trong xè
Váûy:
Q
4
=
32600*
100
4.7
)
30100
30
7.0
30100
30
3.0(
×
−
×+
−
×

=1033.886kJ/kg
q
4
=
lv
t
Q
Q
4
=
27800
886.1033
=3,7762 %
2.3.3 Täøn tháút nhiãût do khọi thi mang ra ngoi Q
2

)
100
1)(.(
4
0
2
q
IIQ
o
kkthk
−−=
α
= (1685.106 -1.42×281)(1-3.7762/100)
=1237.5 kj/kg
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 9
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
Suy ra:
27800
5.1237
2
2
==
lv
t
Q
Q
q
= 0.0452 = 4.52 %
2.3.4 Täøn tháút do chạy khäng hon ton vãư màût hoạ hcQ
3
Chn theo kiãøu bưng lỉía phun than antraxit q
3
= 0.5%
2.3.5 Täøn tháút nhiãût do thi ra mäi trỉåìng xung quanh Q
5
Xạc âënh theo âäư thë trang 34_SGK Tblh: q
5
=0.45 %
Hãû säú bo än:ϕ
100
1
5
q
−=
= 1-0.45/100
ϕ = 0.9955
2.3.6 Täøn tháút nhiãût do xè mang ra ngoi Q
6
Ta cọ:A
qd
=1000×A
lv
/Q
lv
t
=1000×0.074/27800
= 0,0027 <1.5

⇒
B qua q
6
!
Nhỉ váûy :Täøng cạc täøn tháút nhiãût trong l håi:
Σq = q
2
+q
3
+q
4
+q
5
+q
6
= 4.52+0.5+3.7762+0.45
= 9,2462 %
Do âọ,hiãûu sút l håi:
η
t
=100-902462 = 90,7538 %
2.3.7 Sút tiãu hao nhiãn liãûu tỉïc lỉåüng nhiãn liãûu sỉí
dủng trong1 giåì
Sút tiãu hao nhiãn liãûu thỉûc tãú:

==
lv
tt
hi
Q
Q
B
.
η
lv
tt
ncqn
Q
iiD
.
)(
η
−
D = 150táún/giåì
Våïi t
qn
= 445
0
C v p
qn
= 64bar, tra bng håi quạ nhiãût - nước chưa sơi
TL[4] trang 240-Bảng 22 và dùng phương pháp nội suy ta cọ:
i
qn
= 3301,29 kJ/kg
Våïi nhiãût âäü nỉåïc cáúp t
nc
= 180
0
C ,tra bng håi bo ho ta cọ:
i
nc
= 763,1kJ/kg
suy ra:
177507538,90
100)1,76329,3301(1000150
×
×−××
=
B
=23634,8kg/h
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 10
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
≈ 23,6×10
3
kg/h
Âãø xạc âënh täøng thãø têch sn pháøm chạy v khäng khê chuøn
dåìi qua ton bäü l håi v nhiãût lỉåüng chỉïa trong chụng ngỉåìi ta sỉí
dung âải lỉåüng tiãu hao nhiãn liãûu tênh toạn B
tt
B
tt
= B×(1-q
4
/100) =23,6×1000×(1-3,7762/100) =22708,81 kg/h
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 11
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
CH¦¥NG 3
THIÃÚT KÃÚ BƯNG LỈÍA
Mục đích:
Dùa vµo viƯc tÝnh nhiªn liƯu tiªu hao, c©n b»ng nhiƯt lß h¬i, entanpi cđa khãi vµ s¶n
lỵng h¬i ®Þnh møc, ta chän vßi phun, x¸c ®Þnh kÝch thíc bng lưa vµ bè trÝ dµn èng
sinh h¬i råi tÝnh nhiƯt hÊp thơ cđa dµn èng vµ nhiƯt ®é khãi th¶i ®Çu ra cđa bng lưa.
3.1 Chän vßi phun
Trong thiÕt kÕ nµy D = 150 tÊn/giê. Chän ®êng kÝnh vßi phun 950
mm
. Theo bảng
4.4 –tr22-TL[1] chän 4 vßi phun trßn xo¸y, kho¶ng c¸ch gi÷a hai vßi phun lµ
(2÷2,5)
m
,ta chän 2
m
. Bỉ trÝ vßi phun hai têng bªn ®èi xøng nhau.
3.2 TÝnh thĨ tÝch bng lưa
Ta chän q
v
ph¶i ®¶m b¶o nhiƯt khãi ra kh«ng qu¸ cao hc kh«ng qu¸ thÊp chän
theo bảng 4.1 TL [1] : q
v
= 145.10
3
(w/m
3
)
VËy ta tÝnh ®ỵc thĨ tÝch bng lưa theo nhiƯt thĨ tÝch
3
33
10.3600.145
10.17750. 22708,8110
==
v
lv
ttt
bl
q
QB
V
= 772,18 m
3
B
tt
= 22708,81 Kg/h : lỵng tiªu hao nhiªn liƯu tÝnh to¸n
lv
t
Q
= 17750 kJ/kg: NhiƯt trÞ thÊp lµm viƯc cđa than
3.3 X¸c ®Þnh kÝch thíc bng lưa
ChiỊu cao ngän lưa ®ỵc x¸c ®Þnh trªn c¬ së b¶o ®¶m chiỊu dµi ngän lưa. ChiỊu dµi
ngän lưa chän t thc vµo nhiªn liƯu ®èt vµ c«ng st lß h¬i. Víi bét than đá và sản
lượng hơi D=150(t/h) theo mục 4.1.2.2 trang 20-TL[1] ta chọn chiỊu dµi ngän lưa lµ
14
m
.
Víi lß ®Ỉt vßi phun ë hai têng bªn th× tiÕt diƯn ngang bng lưa d¹ng h×nh ch÷
nhËt.
Víi D =150 tÊn/giê
Ta cã: a = 0,67.
5,0
D

a = 0,67.150
0,5
= 8 m
Vì vòi phun đặt hai bên tường bên nên a/b =1,2 nên b=1,25. 8=10 thỏa mãn bảng 4.3
–tr 21-TL[1]
KÝch thíc phĨu lµm l¹nh xÜ.
- §é nghiªng cđa phĨu so víi mỈt ph¼ng ngang chän α = 55
o
- Lỉ th¸o phĨu tro l¹nh réng 1× 1
m
3.4 C¸ch bè trÝ vßi phun
Vßi phun ®Ỉt hai bªn têng bªn, mỉi bªn ®Ỉt 2 vßi phun. §Ĩ tr¸nh ngän lưa cã nhiƯt
®é qu¸ cao t¸p vµo phĨu lµm l¹nh xÜ g©y nªn hiƯn tỵng ®ãng xÜ th× t©m vßi phun ®Ỉt d-
íi c¸ch mỈt trªn phĨu than lµm l¹nh mét kho¶ng lµ 1, 2
m
. Trơc vßi phun ngoµi cïng
dÕn mÐp têng bng lưa lµ 2,5
m
, kho¶ng c¸ch gi÷a hai vßi phun phÝa trªn lµ 3
m
, chiỊu
cao ®Ỉt vßi phun h
vf
= 4m

SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 12
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
H
bl
0,6 m
0,65m
φ =1m

1,2m
h
vf
=4m
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 13
1m
8m
3m
2,5m
10 m
Thut minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đờng
4500 1000 500 2000
A A

MỈT C¾T A-A
4000
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 14
12500
10500
2000 1500 3500
28002800
5700
5220
2800
6836
1000
60
65
8000
55
0
200

Xem chi tiết: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI