Проверочный расчет котла-утилизатора

[pic 1]Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет» Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ КОТЛА-УТИЛИЗАТОРА

Курсовая работа

по дисциплине «Прикладная теплотехника» Вариант 57

Выполнил: студент группы        Мустаев Н.Ю.

Проверил:        Хафизов Ф.М.

Уфа, 2022[pic 2]

[pic 3]СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовую работу        3

1. Полезная тепловая нагрузка печи        5
2. Расчет процесса горения топлива в печи        6
3. Коэффициент избытка воздуха        7
4. Объем продуктов сгорания        8
5. Энтальпия продуктов сгорания        9
6. Построение H-t диаграммы продуктов сгорания        10

Рисунок 1 – Н - t диаграмма продуктов сгорания.        10

1. Тепловой баланс процесса горения        11
2. Подбор котла-утилизатора        14
3. Расчет испарительной поверхности        16
4. Расчет экономайзера        21

Вывод        26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ        27

2

Задание на курсовую работу

В технологической печи АВТ ведется нагрев потока отбензиненного сырья с расходом 𝐺𝑐 = 45 т⁄ч . Температура сырья на входе в печь 𝑡𝑐 = 105 ℃ , на выходе из печи  𝑡отг = 340 ℃  .  Доля  отгона  составляет  е = 0,4.  Плотность  сырья  𝑝𝑐 =

850 кг⁄м3

, плотность отгона  𝑝отг = 775 кг⁄м3

, остатка 𝑝ост = 930 кг⁄м3        .

[pic 4]Температура        газов        на        выходе        из        печи        𝑡г = 600 ℃        .        Температура        топлива, поступающего на горение 𝑡т = 120 ℃ . Температура воздуха, поступающего в печь

𝑡возд = 200 ℃ . В качестве тепловой изоляции используется кирпичная кладка из шатомного кирпича (толщина 0,230 м). Температура наружного воздуха 𝑡о.с. = 10 ℃

. Топливо – мазут.

После технологической печи дымовые газы, являющиеся вторичными энергетическими ресурсами (ВЭР), поступают в котел – утилизатор, где отдают часть теплоты для получения сухого насыщенного пара. КУ состоит из испарительной поверхности, состоящей из 4-х пакетов, и экономайзера (происходит подогрев воды до температуры насыщения). Температура питательной воды, поступающей в экономайзер, 𝑡п.в. = 40 ℃ .

Курсовая работа должна содержать:

• исходные данные;
• тепловые расчеты:

а) рассчитать тепловую нагрузку печи;

б) рассчитать процессы горения топлива, т.е. определить теоретически необходимое и действительно поданное количество воздуха, объем продуктов сгорания и их энтальпию;

в) составить тепловой баланс печи и рассчитать тепловой к.п.д. и расход топлива;

г) подобрать котел-утилизатор;

д) провести расчет испарительной поверхности КУ с определением температуры газов на входе в экономайзер;

3

[pic 5]е) провести расчет экономайзера КУ с определением температуры газов на выходе из котла-утилизатора;

• принципиальную        схему        технологической        печи        и        котла-утилизатора        с указанием исходных и расчетных параметров;
• диаграмму Н - t продуктов сгорания, выполненной на миллиметровой бумаге;
• технические характеристики подобранного котла-утилизатора в табличной форме;
• схему движения теплоносителей вдоль поверхности теплообмена с указанием значений температур;
• основные выводы по работе.

4

1. Полезная тепловая нагрузка печи

Энтальпия на входе в печь

Энтальпия жидкого нефтепродукта, кДж/м3, определяется по формуле

0,0017 ∙ 𝑡2 + 1,68 ∙ 𝑡

ℎ        =        ж        ж ,

ж        0,00915 + 0,9943 ∙ 𝜌′[pic 6]

где 𝜌′ - плотность жидкости при температуре 20 °C, отнесенная к плотности воды при 4 °C;[pic 7]

𝑡ж- температура жидкой фазы, при которой определяется энтальпия.

Энтальпия        углеводородных        газов        и        паров        при        невысоких        давлениях определяется по формуле, кДж/кг

ℎотг = (0,000584 ∙ 𝑡2        + 0,457 ∙ 𝑡