Při spalování palivového uhlí ve vzduchu, rovnice (21C + 2102 + 79N2 \u003d 21C02 + 79N2) na každém objemu C02 ve spalovacích výrobcích účtuje 79: 21 \u003d 3,76 objemu N2.
Když spalování antracit, hubená uhlíky a jiných typů paliva s vysokým obsahem uhlíku, jsou spalovací produkty vytvořeny v blízkosti kompozice uhlíkových spalin. Při spalování vodíku podle rovnice
42H2 + 2102 + 79N2 \u003d 42H20 + 79N2
Na každém svazku H20 účtuje 79:42 \u003d 1,88 objem dusíku.
Ve spalinách přírodních, zkapalněných a koksových plynů, kapalných paliv, palivových paliv, palivových dříví, rašeliny, hnědého uhlí, dlouhého plamene a plynových uhlí a jiných typů paliva s významným obsahem vodíku v hořlavé hmotnosti, velké množství vodní páry je vytvořen, někdy překračující objem C02. Přítomnost vlhkosti v horní části
|
Tabulka 36. Tepelná kapacita, KCAL / (MW. ° C) |
Live, přirozeně zvyšuje obsah vodní páry ve spalovacích produktech.
Složení plných spalovacích produktů hlavních paliv v parním chiometrickém objemu je uvedena v tabulce. 34. Z těchto tabulky je možné vidět, že v produktech spalování všech typů paliv se obsah N2 významně překračuje celkový obsah C02-F-H20 a u produktů s uhlíkem je to 79%.
Spalovací produkty vodíku obsahuje 65% N2 ve spalovacích produktů přírodních a zkapalněných plynů, benzínu, topného oleje a jiných typů uhlovodíkových paliv, jeho obsah je 70-74%.
Obr. 5. Volumetrická tepelná kapacita
Produkty spalování
4 - Produkty s uhlíkovým spalováním
5 - Produkty spalování vodíku
Průměrná tepelná kapacita kompletních spalovacích produktů, které neobsahují kyslík, může být vypočtena vzorcem
C \u003d 0,01 (CC02C02 + CSO2S02 + C "20H20 + CN2N2) KCAL / (M3- ° C), (VI. 1)
Kde CC0G, CSO2, SINA0, CNA je objemová tepelná kapacita oxidu uhličitého, síra plynu, vodní páry a dusík, a C02, S02, H20 a N2 je obsahem odpovídajících složek spalovacích produktů,% (objem).
V souladu s tímto způsobem získává vzorec (VI. 1) následující formulář:
C \u003d 0,01. (CC02 /? 02 + CHJ0H20-BCNI! N2) KCAL / (m3 "° С). (Vi.2)
Průměrná volumetrická tepelná kapacita C02, H20 a N2 v teplotním rozmezí od 0 do 2500 ° C je uvedena v tabulce. 36. Křivky charakterizující změnu průměrné volumetrické tepelné kapacity těchto plynů se zvýšením teploty jsou znázorněny na OBR. Pět.
Od těch, které jsou uvedeny v tabulce. 16 dat a křivek znázorněných na Obr. 5, můžete vidět následující:
1. Hromadná tepelná kapacita C02 významně překračuje tepelnou kapacitu H20, která zase překračuje tepelnou kapacitu N2 v rozsahu teploty od 0 do 2000 ° C.
2. Tepelná kapacita C02 se zvyšuje s rostoucí teplotou rychleji než tepelná kapacita H20 a tepelná kapacita H20 je rychlejší než tepelná kapacita N2. Nicméně, navzdory tomu, vážená průměrná volumetrická tepelná kapacita spalování spalování uhlíku a vodíku v stechiometrickém objemu vzduchu se liší.
Zadaná poloha, poněkud neočekávaná na první pohled, je způsobena skutečností, že v produktech úplného spalování uhlíku ve vzduchu pro každý kubický metr C02, který má nejvyšší objemovou tepelnou kapacitu, představuje 3,76 m3 N2 s minimálním objemem
|
Průměrná volumetrická tepelná kapacita uhlíkových a vodíkových spalovacích produktů v teoreticky nezbytném množství vzduchu, KCAL / (M3- ° C)
|
Tepelná kapacita a v produktech spalování vodíku pro každý kubický metr vodní páry, jehož objemová tepelná kapacita, která je menší než u Sho, ale více než v N2, je napůl menší množství dusíku (1,88 m3).
V důsledku toho je vyrovnána průměrná objemová tepelná kapacita uhlíkových a vodíkových spalovacích produktů ve vzduchu, jak je vidět z datové tabulky. 37 a porovnání křivek 4 a 5 na Obr. 5. Rozdíl v vážených průměrných výrobcích tepla spalování uhlíku a vodíku ve vzduchu nepřesahuje 2%. Samozřejmě tepelná kapacita spalovacích produktů paliva sestávající hlavně z uhlíku a vodíku, ve stechiometrickém objemu vzduchu leží v úzké oblasti mezi křivkami 4 a 5 (stínovaný na obr. 5).
Plné spalovací produkty různých typů; Palivo ve stechiometrickém vzduchu v teplotním rozmezí od 0 do 2100 ° C má následující tepelnou kapacitu, KCAL / (m3\u003e ° C):
Stěrače v tepelné kapacitě spalovacích produktů různé druhy Palivo je relativně malé. W. tuhé palivo s vysokým obsahem vlhkosti (palivové dřevo, rašeliniště, hnědé uhlíky atd.) Teplá kapacita spalovacích produktů ve stejném teplotním rozmezí je vyšší než u paliva s nízkou obsahem vlhkosti (antracit, kamenné uhlíky, topný olej, zemní plyn atd. ). To je způsobeno tím, že když spalování paliva s vysokým obsahem vlhkosti ve spalovacích produktech má obsah vodní páry vyšší tepelnou kapacitu ve srovnání s plynným plynem - dusíkem.
V záložce. 38 ukazuje průměrnou volumetrickou tepelnou kapacitu spalovacích produktů, které nejsou zředěny vzduchem pro různé teplotní rozsahy.
Tabulka 38.
|
Hodnota průměrných tepelných teplot, které se zředí spalováním vzduchu a spalováním vzduchu v teplotním rozmezí od 0 do t ° C
|
Zvýšení obsahu vlhkosti v palivu zvyšuje tepelnou kapacitu spalovacích produktů v důsledku zvýšení obsahu vodní páry ve stejném teplotním rozmezí ve srovnání s tepelnou kapacitou produktů spalování paliva s nižším obsahem vlhkosti a zároveň snižuje Teplota spalování paliva vzhledem ke zvýšení objemu spalovacích produktů v důsledku vodního páru.
S nárůstem obsahu vlhkosti v palivu se zvyšuje hromadná tepelná kapacita spalovacích produktů v daném teplotním rozsahu a zároveň se teplotní rozsah od 0 do £ Takh sníží v důsledku snížení hodnoty<тах. ПОСКОЛЬКУ ТЄПЛОЄМКОСТЬ ГЭЗОВ уМвНЬ — шается с понижением температуры, теплоемкость продуктов сгорания топлива с различной влажностью в интервале температур от нуля до <тах для данного топлива претерпевает незначительные колебания (табл. 39). В соответствии с этим можно принять теплоемкость продуктов сгорания всех видов твердого топлива от 0 до tmax равной 0,405, жидкого топлива 0,401, природного, доменного и генераторного газов 0,400 ккал/(м3-°С).
To umožňuje výrazně zjednodušit stanovení kalorimetrických a vypočítaných teplot spalování (podle postupu uvedeného v CH VII). Přesnost chyby obvykle nepřesahuje 1% nebo 20 °.
Z hlediska křivek 4 a 5 na Obr. 5 Je vidět, že poměr tepla - kontejnery kompletního spalování uhlíku ve stechiometrickém objemu vzduchu v teplotním rozmezí od 0 do t ° C, například od 0 do
|
Tepelná kapacita spalovacích produktů od 0 do t'mayl různých typů pevných paliv s obsahem od 0 do 40% vlhkosti, ve stechiometrickém objemu vzduchu
|
200 a od 0 do 2100 ° C se prakticky rovná poměru tepla produktů spalování vodíku ve stejných teplotních intervalech. Zadaný poměr tepelné kapacity C 'zůstává téměř konstantní a pro produkty kompletního spalování různých typů paliva v objemu stoichiometonu vzduchu.
V záložce. 40 ukazuje vztahy tepelných kapacitních produktů plného spalování paliva s malým obsahem předřadníku, pohybující se do plynných spalovacích produktů (antracit, koks, kamenné uhlíky, kapalné palivo, přírodní, olej, koksové plyny atd.) Při teplotě rozsah od 0 do t ° C a v rozmezí teploty od 0 do 2100 ° C. Vzhledem k tomu, že teplo-vyrábějící tato paliva je blízká 2100 ° C, specifikovaný poměr tepelné kapacity s 'se rovná poměru tepelné kapacity v rozmezí teploty od 0 do t a od 0 do TM & X-
V záložce. 40 jsou také dány hodnoty hodnoty C ', počítané pro produkty spalování paliva s vysokým obsahem předřadníku, pohybující se při spalování paliva do plynných spalovacích produktů, tj. Vlhkost v tuhá palivo, dusík a oxid uhličitý v plynném oxidu uhličitém) . Produktivita tepla specifikovaných paliv (palivové dříví, rašeliny, hnědé uhlíky, smíšený generátor, plyny vzduchu a domény) se rovná 1600-1700 ° C.
Tabulka 40.
|
Léčba tepelná kapacity spalovacích produktů s "a vzduchem K v teplotním rozmezí od 0 do t ° C až po tepelnou kapacitu spalovacích produktů od 0 do (SCH
|
Jak je vidět ze stolu. 40, hodnoty s 'a málo se liší i pro produkty spalování paliva s různým obsahem předřadníku a tepla - výkon.
Státní vzdělávací instituce vyššího odborného vzdělávání
"Samara státní technické univerzity"
Oddělení "Chemická technologie a průmyslová ekologie"
Kurz práce
pod disciplínou "Technická termodynamika a tepelná inženýrství"
Téma: Výpočet instalace tepla odpadních plynů technologické pece
Dokončeno: Student Ryabinin E.A.
ZF kurz III Skupina 19
Zkontrolováno: konzultant Churkina A.yu.
Samara 2010.
Úvod
Většina chemických podniků tvořil vysoký a nízkoteplotný tepelný odpad, které mohou být použity jako sekundární zdroje energie (WEP). Patří mezi ně odchozí plyny různých kotlů a technologických pecí, chlazených proudů, chladicí vody a vyhořelé páry.
Thermal Wer převážně pokrývají potřebu tepla jednotlivých průmyslových odvětví. Tak, v dusíkovém průmyslu, na úkor WEP, je Bole spokojen s 26% tepelnou potřebou, v odvětví SODA - více než 11%.
Množství WER použitého závisí na třech faktorech: teplotě WEP, jejich tepelné napájení a ukončení kontinuity.
V současné době, teplo likvidace výrobních plynů výfukových plynů byla největší distribucí, která téměř všechny procesy přestupky mají vysoký teplotový potenciál a ve většině odvětví lze použít nepřetržitě. Teplo výfukových plynů je hlavní hmotná hmotná energetická bilance. Používá se především pro technologické a v některých případech - jak pro energetické účely (v kotlích - použití).
Nicméně, rozšířený využití vysokoteplotního tepelného hmotnosti je spojeno s vývojem metod využití, včetně tepelných strusků, produktů, atd., Nových metod likvidace výfukových plynů, stejně jako se zlepšením stávajících návrhů Zařízení využití.
1. Popis technologického schématu
V trubkových pecích, které nemají konvekční komory, nebo v pecích typu sálavého konvekce, ale mají relativně vysokou počáteční teplotu zahřátého produktu, může být teplota výfukových plynů relativně vysoká, což vede ke zvýšení tepelné ztráty, snížení v účinnosti pece a větší spotřebě paliva. Proto je nutné použít teplo výfukových plynů. Toho lze dosáhnout buď pomocí ohřívače vzduchu, vytápěcího vzduchu vstupujícího do spalovací pece paliva, nebo instalace odpadu recykrycentů, které vám umožní získat vodní páru nezbytnou pro technologické potřeby.
Dodatečné náklady na ohřívač vzduchu, ventilátoru a další spotřeba elektřiny spotřebované motorem ventilátoru jsou nutné k provádění vytápění vzduchu.
Pro zajištění normálního provozu ohřívače vzduchu je důležité zabránit možnosti korození jeho povrchu z spalin spalin. Tento jev je možný, když je teplota výměny tepla pod teplotou rosného bodu; V tomto případě je součástí spalin, přímo v kontaktu s povrchem ohřívače vzduchu, je významně ochlazena, vodní pára obsažená v nich je částečně kondenzována a absorbuje oxid siřičitý z plynů, tvoří agresivní slabou kyselinu.
Rosný bod odpovídá teplotě, při které se tlak nasycené parní vody vystupuje tak, aby se rovná částečnému tlaku vodní páry obsažené v spalinách.
Jedním z nejspolehlivějších způsobů ochrany proti korozi je předehřátím vzduchu jakýmkoliv způsobem (například ve vodě nebo parním kanálu) na teplotu nad rosným bodem. Taková koroze může nastat na povrchu konvekčních trubek, pokud je teplota suroviny vstupující do pece nižší než rosný bod.
Zdroj tepla, zvýšit teplotu nasycené páry, je oxidační reakce (spalování) primárního paliva. Kouřové plyny vytvořené během spalování dávají své teplo v záření a pak konvekční komory se surovým průtokem (vodní pár). Přehřátá vodní pára vstupuje do spotřebitele a spalovací produkty opustí troubu a vstupují do kotle recyklátoru. Na výstupu Ku přijímá nasycená vodní pára zpět k přívodu parní přehřátí v troubě a spalin, které je do vzduchu ohřívač vstoupí chladicí kapaliny. Z ohřívače poháněného vzduchem, spalinové plyny jdou do stanu, kde se voda přicházející na cívku zahřívá a přejde na spotřebitele a spalinové plyny do atmosféry.
2. Výpočet pece
2.1 Výpočet procesu hoření
Definujeme nízko tepelné spalování paliva Q. R. N. . Pokud je palivo individuální uhlovodík, potom spalování tepla Q. R. N. Je roven standardnímu teplu spalování mínus tepla odpaření vody ve spalovacích produktech. Lze jej také vypočítat podle standardních tepelných účinků tvorby zdrojových a konečných produktů na základě zákona o gess.
Pro palivo sestávající ze směsi uhlovodíků se stanoví teplo spalování, ale pravidlo aditivity:
kde Q PI N. - teplo spalování i. I. -HO palivové složky;
y I. - koncentrace i. I. -Go složky paliva ve frakcích z jednoho, pak:
Q. R. N. cm = 35,84 ∙ 0,987 + 63,80 ∙ 0,003333+ 91,32 ∙ 0,0012+ 118,73 ∙ 0,0004 + 146,10 ∙ 0,0001 \u003d 35,75 mj / m 3.
Molární hmotnost paliva:
M m. = Σ M I. ∙ y I. ,
kde M I. - molární hmotnost i. I. -HO palivové složky, odtud:
M m \u003d. 16 042 ∙ 0,987 + 30,07 ∙ 0,0033 + 44,094 ∙ 0,0012 + 58,120 ∙ 0,0004 + 72,15 ∙ 0,0001 + 44.010 ∙ 0,001 + 28,01 ∙ 0,001 + 28,01 ∙ 0,007 \u003d 16,25 kg / mol.
kg / m 3,
pak Q. R. N. cm , vyjádřený v MJ / kg, se rovná:
Mj / kg.
Výsledky výpočtu jsou sníženy v tabulce. jeden:
Složení paliva stůl 1
Definujeme elementární složení paliva,% (hmotnost.):
,
kde n i c. , nIH. , n i n. , n i o. - počet uhlíku, atomů vodíku, dusíku a kyslíku v molekulách jednotlivých složek zahrnutých v palivu;
Obsah každé složky paliva, hmot. %;
x I. - Obsah každé palivové složky, říkají. %;
M I. - molární hmotnost jednotlivých složek paliva;
M m. - Molární hmotnost paliva.
Kontrola kompozice :
C + H + O + N \u003d 74,0 + 24,6 + 0,2 + 1,2 \u003d 100% (hmotnost.).
Definujeme teoretické množství vzduchu potřebného pro spalování 1 kg paliva, je určen ze stechiometrické rovnice spalovací reakce a obsah kyslíku v atmosférickém vzduchu. Je-li základní složení paliva, je známo teoretické množství vzduchu L 0. , kg / kg, vypočtená vzorcem:
V praxi je zavedeno nadměrné množství vzduchu, aby byla zajištěna úplnost spalování paliva v peci, najdeme platný průtok vzduchu při α \u003d 1,25:
L. = αl. 0 ,
kde L. - platný průtok vzduchu;
α - přebytečný koeficient vzduchu,
L. = 1,25 ∙ 17.0 \u003d 21,25 kg / kg.
Specifický objem vzduchu (n. Y.) Pro spalování 1 kg paliva:
kde ρ b. \u003d 1,293 - hustota vzduchu za normálních podmínek,
m 3 / kg.
Najdeme počet spalovacích produktů, které jsou vytvořeny při spalování 1 kg paliva:
je-li známo elementární složení paliva, pak hmotnostní kompozice spalin na 1 kg paliva může být stanovena na základě následujících rovnic:
kde m c02. , m h2o. , m n2. , m o2. - hmotnost vhodných plynů, kg.
Celkové produkty spalování:
m. p. S. S. = m CO2 + M H2O + M N2 + M O2
m. p. S. S. \u003d 2,71 + 2,21 + 16,33 + 1,00 \u003d 22,25 kg / kg.
Zkontrolujte získanou hodnotu:
kde Wf. - specifická spotřeba páře trysky při spalování kapalných paliv, kg / kg (pro plynové palivo Wf. = 0),
Vzhledem k tomu, že palivo je plyn, obsah vlhkosti ve vzduchu je zanedbán a množství vodní páry nebere v úvahu.
Najděte objem spalovacích produktů za normálních podmínek vytvořených při spalování 1 kg paliva:
kde m I. - hmotnost odpovídajícího plynu generovaného při spalování 1 kg paliva;
ρ I. - hustota tohoto plynu za normálních podmínek, kg / m3;
M I. - molární hmotnost tohoto plynu, kg / kmol;
22.4 - Molární objem, M3 / kmol,
m 3 / kg; 
m 3 / kg;
m 3 / kg; 
m 3 / kg.
Celkový objem spalovacích produktů (n. Y.) Ve skutečném toku vzduchu:
V \u003d V CO2 + V H2O + V N2 + V O2 ,
PROTI. = 1,38 + 2,75+ 13,06 + 0,70 \u003d 17,89 m 3 / kg.
Hustota spalovacích produktů (n. Y.):
kg / m 3.
Najdeme tepelnou kapacitu a entalpii spalovacích produktů 1 kg paliva v teplotním rozmezí od 100 ° C (373 k) do 1500 ° C (1773 k) pomocí datové tabulky. 2.
Střední specifická tepelná kapacita plynů s P, KJ / (kg ∙ k) Tabulka 2.
| t. , ° S. |
|||||
Entalpie spalin vytvořených během spalování 1 kg paliva:
kde s CO2. , s h2o. , s n2. , s O2. - střední specifická tepelná kapacita při konstantním tlaku odpovídajícího trávníku při teplotách t. , KJ / (kg · k);
s T. - průměrná tepelná kapacita spalin vytvořených při spalování 1 kg paliva při teplotách t. , kJ / (kg k);
při 100 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 200 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 300 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 400 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 500 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 600 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 700 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 800 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 1000 ° C: KJ / (kg ∙ k);
při 1500 ° C: KJ / (kg ∙ k);
Výsledky výpočtů se sníží v tabulce. 3.
EnhAulpia produkty spalování Tabulka 3.
Podle tabulky. 3 Vybudujte rozvrh závislosti H T. = f. ( t. ) (Obr. 1) viz příloha .
2.2 Výpočet tepelné rovnováhy pece, účinnost spotřeby pece a paliva
Tepelný tok, vnímaný vodní párou v peci (užitečné tepelné zatížení):
kde G. - množství přehřáté vodní páry na jednotku času, kg / s;
H v1. a N vp2.
Vezměte teplotu tekoucí kouřovod se rovnou 320 ° C (593 k). Tepelná ztráta zářením do životního prostředí bude 10% a 9% z nich se ztratí v sálavém komoře a 1% v konvekci. Účinnost pece η t \u003d 0,95.
Tepelná ztráta z chemického Nosta, stejně jako počet tepla příchozích paliv a zanedbávání vzduchu.
Určete pec KPD:
kde Jak - entalpie produkty spalování při teplotě spalin opouštějících troubu, \\ t t Velká Británie ; Teplota odchozích spalin se obvykle užívá 100 až 150 ° C nad počáteční teplotou suroviny u vchodu do pece; q Pot - tepelné ztráty zářením na životní prostředí,% nebo akcie Q patro ;
Spotřeba paliva, kg / s:
kg / s.
2.3 Výpočet zářivé kamery a konvekční kamery
Definujeme teplotu spalin na průchodu: t. P. \u003d 750 - 850 ° С, přijmout
t. P. \u003d 800 ° С (1073 k). Spalovací produkty EnhAulpia při teplotě v průchodu
H. P. \u003d 21171,8 kJ / kg.
Tepelný tok, vnímaný vodní páry v zářivých trubkách:
kde N. P - Entalpie spalovacích produktů při teplotě spalin PA Perevali, KJ / kg;
η t - účinnost pece; Doporučuje se to vzít rovnou 0,95 - 0,98;
Tepelný proud, vnímaný vodní páry v konvekčních trubkách:
Entalpie vodní páry u vchodu do sálavého úseku bude:
KJ / kg.
Přijímáme velikost tlakové ztráty v konvekční komoře ∆ P. na \u003d 0,1 MPa, pak:
P. na = P. - P. na ,
P. na \u003d 1,2 - 0,1 \u003d 1,1 MPa.
Teplota vstupu vodní páry v zářivém řezu t. na \u003d 294 ° C, pak bude průměrná teplota vnějšího povrchu sálavých trubek:
kde Δt. - rozdíl mezi teplotou vnějšího povrchu sálavých trubek a teplotou vodní páry (surovin) zahřívané v trubkách; Δt. \u003d 20 - 60 ° C;
NA.
Maximální vypočtená teplota spalování:
kde točí - snížená teplota počáteční směsi paliva a vzduchu; Přijímá se rovna teplotě vzduchu dodávaného na spalování;
dÍKY. - specifická tepelná kapacita spalovacích produktů při teplotách t. P;
° С.
Pro t max = 1772,8 ° C a t. P \u003d 800 ° C Tepelný postoj absolutně černého povrchu q S. Pro různé teploty vnějšího povrchu sálavých trubek jsou následující hodnoty:
Θ, ° C 200 400 600
q S. , W / m 2 1,50 ∙ 10 5 1,30 ∙ 10 5 0,70 ∙ 10 5
Stavíme pomocný graf (obr. 2) viz příloha kde najdeme tepelně zíral na θ \u003d 527 ° C: q S. \u003d 0,95 ∙ 10 5 w / m 2.
Vypočítáme celý tepelný tok zavedený do pece:
Předběžná hodnota oblasti ekvivalentního absolutně černého povrchu:
m 2.
Přijímáme stupeň stínění zdiva ψ \u003d 0,45 a pro α \u003d 1,25 zjistíme, že
H S. /H. L. = 0,73.
Hodnota ekvivalentního rovnocenného povrchu:
m 2.
Přijímáme jednořadé umístění trubek a krok mezi nimi:
S. = 2d. N. \u003d 2 ∙ 0,152 \u003d 0,304 m. Pro tyto hodnoty tvoří faktor NA = 0,87.
Velikost krytého zděného povrchu:
m 2.
Povrch topných sálavých trubek:
m 2.
Vyberte BB2 Pec, jeho parametry:
povrch radiace komory, M 2 180
konvekční komorový povrch, m 2 180
pracovní trouba, m 9
Šířka radiační komory, m 1,2
b. Provedení
metoda spalování paliva plamen
průměr průměru potrubí, mm 152 × 6
průměr trubek konvekční komory, mm 114 × 6
Počet trubek v radiační komoře:
kde d. H je vnější průměr trubek v radiační komoře, M;
l. Paul - užitečná délka sálavých trubek, promyta spalinami, m,
l. pohlaví \u003d 9 - 0,42 \u003d 8,2 m,
.
Změna tepla povrchu sálavých trubek:
W / m 2.
Určujeme počet trubek konvekční komory:
Máme je v kontrolním pořadí 3 v jednom horizontálním řádku. Krok mezi trubkami s \u003d 1,7 d. H \u003d 0,19 m.
Průměrný teplotní rozdíl je určen vzorcem:
° С.
Koeficient přenos tepla v konvekční komoře:
W / (m 2 ∙ k).
Změna tepla povrchu konvekčních trubek je stanovena vzorcem:
W / m 2.
2.4 Hydraulický výpočet kamna
Hydraulický výpočet cívky pece je stanovení ztráty tlaku vodních par v zářivých a konvekčních trubkách.
kde G.
ρ na v.p. - hustota vodní páry při průměrné teplotě a tlaku ve spokojených komorách, kg / m 3;
d. K - vnitřní průměr konvekčních trubek, M;
z. K - počet proudů v konvekční komoře,
slečna.
ν K \u003d 3,311 ∙ 10 -6 m 2 / s.
Hodnota kritéria Reynolds:
m.
Tlaková ztráta pro tření:
Pa \u003d 14,4 kPa.
Pa \u003d 20,2 kPa.
kde σ. ζ K.
- počet zatáček.
Celková ztráta tlaku:
2.5 Výpočet ztráty tlaku vodních par v radiační komoře
Průměrná rychlost vodní páry:
kde G. - spotřeba přehřátí v peci vodní páru, kg / s;
ρ R.p. - hustota vodní páry při průměrné teplotě a tlaku ve spokojených komorách, kg / m 3;
d. P - Průměr intrunny konvekčních trubek, M;
z. P je počet proudů v buněčné komoře,
slečna.
Kinematická viskozita vodní páry při průměrné teplotě a tlaku v konvekční komoře ν P \u003d 8,59 ∙ 10 -6 m 2 / s.
Hodnota kritéria Reynolds:
Celková délka trubek na rovně:
m.
Koeficient hydraulického tření:
Tlaková ztráta pro tření:
Pa \u003d 15,1 kPa.
Tlaková ztráta na překonání lokální rezistence:
Pa \u003d 11.3 kPa,
kde σ. ζ R. \u003d 0,35 - koeficient odporu při otáčení 180 °.
- počet zatáček.
Celková ztráta tlaku:
Výpočty ukázaly, že zvolená pec poskytne proces přehřátí vodní páry v daném režimu.
3. Výpočet použitého kotle
Průměrná teplota spalin najdeme:
kde t. 1 - teplota spalin u vchodu, \\ t
t. 2 - Teplota spalin na výstupu, ° C;
° С (538 k).
Hmotnostní tok spalin:
kde in - spotřeba paliva, kg / s;
Pro spalinky, specifická entalpie určuje na základě datové tabulky. 3 a obr. 1 podle vzorce:
Nosiče tepla Tabulka 4.
Tepelný tok přenášený kouřovými plyny:
kde N. 1 I. H. 2 - Entalpie spalin při teplotě vchodu a výstupu z Ku, v tomto pořadí, vytvořeném během spalování 1 kg paliva, KJ / kg;
B - spotřeba paliva, kg / s;
h. 1 I. h. 2 - Specifické entálie spalin, KJ / kg,
Tepelný tok, vnímaný vodou, w:
kde η Ku - koeficient použití tepla v KU; η ku \u003d 0,97;
G. n - výstup paru, kg / s;
h. na VP - entalpie nasycené vodní páry na výstupní teplotě, KJ / kg;
h. n - Prosím, výživná voda, kJ / kg,
Množství vodní páry získané v Ku definujeme vzorec:
kg / s.
Tepelný tok, vnímaný vodou v topné zóně:
kde h. Zvláštní entalpie vody při teplotě odpařování, KJ / kg;
Tepelný proud vyrobený spalinami vody v topné zóně (užitečné teplo):
kde h. X - Specifická entika kouřových plynů při teplotách t. X, tedy:
kJ / kg.
Hodnota spalování 1 kg paliva:
Na Obr. 1 teplota kouře odpovídající hodnotě H. X \u003d 5700.45 kJ / kg:
t. X \u003d 270 ° C.
Průměrný teplotní rozdíl v topné zóně:
° С.
270 spalin 210, s přihlédnutím k indexu protiproudu:
kde NA F - koeficient přenosu tepla;
m 2.
Průměrný teplotní rozdíl v zóně odpařování:
° С.
320 spalin 270 s přihlédnutím k indexu protiproudu:
187 vodní páry 187
Povrchová plocha výměny tepla v topné zóně:
kde NA Koeficient F - T6;
m 2.
Celková plocha povrchu výměny tepla:
F. = F. N +. F. u,
F. \u003d 22,6 + 80 \u003d 102,6 m 2.
V souladu s GOST 14248-79 zvolíme standardní výparník s parním prostorem s následujícími charakteristikami:
průměr pouzdra, mm 1600
počet trubkových nosníků 1
počet trubek v jednom balíčku 362
výměna povrchu povrchu, M 2 170
zpěv Singing Single.
podle trubek, m 2 0,055
4. Ohřívač tepla
Atmosférický vzduch s teplotou t ° v x Vstupuje do zařízení, kde se zahřívá až na teplotu t x v x Vzhledem k teplu spalin.
Průtok vzduchu, kg / s je stanovena na základě jejich požadovaného množství paliva:
kde V - spotřeba paliva, kg / s;
L. - platný průtok vzduchu pro spalování 1 kg paliva, kg / kg,
Spalin, rozdávat jejich teplo, chlazené t DHG. = t DG2. před t DG4. .
=
kde H 3. a H 4. - Entalpie spalin při teplotách t DG3. a t DG4. V souladu s tím, KJ / kg,
Tepelný tok, vnímaný vzduchem, W:
kde s in-x - průměrná specifická tepelná kapacita, KJ / (kg až);
0,97 - účinnost ohřívače vzduchu,
Ultimate Teplota vzduchu ( t x v x) Určeno z rovnice tepla rovnice:
NA.
5. Tepelná rovnováha Ktana
Po ohřívači vzduchu, spalinové plyny vstupují do kontaktního zařízení s aktivní tryskou (Tant), kde se jejich teplota klesá t DG5. = t DG4. na teplotu t DG6. \u003d 60 ° C.
Teplo spalin se odstraní dvěma samostatnými vodními toky. Jeden proud přichází do přímého kontaktu s kouřovými plyny a druhý se s nimi střídají tepla přes stěnu cívky.
Tepelný tok daný kouřovými plyny, W:
kde H 5. a H 6. - Entalpie spalin při teplotách t DG5. a t DG6. V souladu s tím, KJ / kg,
Množství chladicí vody (celkem), kg / s je určeno z rovnice tepla rovnice:
kde η - kpd ktan, η \u003d 0,9,
kg / s.
Tepelný proud, vnímaný chladicí vodou, w:
kde G water. - Spotřeba chladicí vody, kg / s:
s vodou - specifická voda tepelná kapacita, 4,19 kJ / (kg až);
t n voda a t do vody - teplota vody u vchodu a výstupu z Ktaně, resp.
6. Výpočet účinnosti instalace odstranění tepla
Při určování účinnosti syntetizovaného systému ( η TU) Tradiční přístup se používá.
Výpočet účinnosti instalace elektřiny se provádí vzorcem:
7. Exergetical hodnocení systému systému - Corile-Utilistor System
Externí metoda pro analýzu energetických technologických systémů umožňuje nejvíce objektivně a kvalitativně vyhodnocovat energetické ztráty, které nejsou v žádném případě zjištěna obvyklým odhadem pomocí prvního zákona termodynamiky. Jako kritérium odhadů v úvazcích případu se používá mimosměrovací účinnost, která je definována jako vztah vyhrazené exergy k existenci uvedeného v systému:
kde E holandský - Exsertigování paliva, MJ / kg;
E Any - Exsertigace, vnímaná tokem vodní páry v peci a využití kotle.
V případě plynného paliva je vnější exterioric vysílán z přítomného paliva ( E dt1.) a exservující vzduch ( E play2.):
kde N. n. a NE. - Endalpie vzduchu při vstupní teplotě v peci pece a teplotě atmosféry, příslušně KJ / kg;
Točí - 298 K (25 ° C);
Δs. - Změna entropie Air, KJ / (kg k).
Ve většině případů může být množství exservingového vzduchu zanedbáno, to je:
Vyhrazená exsertigace pro zváženou systém je vyrobena z exsertiga, vnímaného vodním trajektem v peci ( E ANS1.) a Exxga, vnímaná vodním trajektem v Ku ( E Avd2.).
Pro tok vodní páry zahřívanou v peci:
kde G. - spotřeba páry v peci, kg / s;
N vp1. a N vp2. - entalpie vodní páry u vchodu a výstupu pece, v resp. KJ / kg;
Δs VP. - Změna entropie vodní páry, KJ / (kg k).
Pro tok vodní páry získané v KU:
kde Gl N. - spotřeba páry v Ku, kg / s;
h na VP. - entalpie nasycené vodní páry na výstupu z Ku, KJ / kg;
h N B. - Entalpie výživné vody u vchodu do Ku, KJ / kg.
E Any = E DV1 + E ANS2 ,
E Any \u003d 1965,8 + 296.3 \u003d 2262.1 J / kg.
Závěr
Provádění výpočtu na navrhovanou instalaci (využití tepla výfukových plynů technologické pece), lze dospět k závěru, že s tímto složením paliva, výkonu pece na vodní pár, další ukazatele - velikost Účinnost syntetizovaného systému je vysoká, takže instalace je účinná; To také ukázalo, že extracetické posouzení systému "pec-kotle-kotle" systému, ale při nákladech na energii, instalační listy, které mají být žádoucí a vyžaduje rafinovanost.
Seznam použité literatury
1. Kharaz D. . A . Způsoby využití sekundárních energetických zdrojů v chemickém průmyslu / D. I. Kharaz, B. I. Psakhis. - M.: Chemie, 1984. - 224 p.
2. SKOBLO A. . A . Procesy a zařízení rafinace ropujícího a petrochemického průmyslu / A. I. SKOBLO, I. A. Tregubova, Yu. K. Molokanov. - 2. ed., Pererab. a přidat. - M.: Chemie, 1982. - 584 p.
3. Pavlov K. . F. . Příklady a úkoly v míře procesů a zařízeních chemické technologie: studie. Příspěvek na univerzity / K. Pavlov, P. G. Romankov, A. A. Soskov; Ed. P. G. Romakova. - 10. ed., Pererab. a přidat. - L.: Chemie, 1987. - 576 p.
aplikace
2. Teplo odnesené ponecháním plynů. Definujeme tepelnou kapacitu spalin na tukh \u003d 8000s;
3. Ztráta tepla přes zdivo tepelné vodivosti.
Ztráty přes oblouk
Tloušťka oblouku je 0,3 m, tvar materiálu. Předpokládáme, že teplota vnitřního povrchu oblouku se rovná teplotě plynů.
Průměrná teplota v peci:
Při této teplotě zvolíme koeficient tepelné vodivosti chamotte materiálu:
Tak, ztráty přes oblouk jsou:
kde α je koeficient přenosu tepla z vnějšího povrchu stěn do okolního vzduchu, rovný 71,2 kJ / (m2 * h * 0s)
Ztráty ze stěnách. Zdivo stěn je vyroben ze dvouvrstvé (hřídele 345 mm, diatomy 115 mm)
Čtvercová stěna, m2:
Metodická zóna
Svařovací zóna
Zóna Tomil
Roztržený
Plná plocha stěn 162,73 m2
S lineárním rozložením tloušťky stěny bude průměrná teplota chamotu 5500 ° C a diatomit 1500C.
Proto.
Úplné ztráty přes zdivo
4. tepelné ztráty s chladicí vodou podle praktických dat, které přijímáme 10% příchodu QX, to znamená QX + Q
5. Nerozhodnotené ztráty vezmou ve výši 15% q příjezdu tepla
Proveďte rovnici termální bilanční trouby
Tepelná rovnováha pece, kterou shromáždíme v tabulce 1; 2.
stůl 1
Tabulka 2.
| Spotřeba CD / h | % |
| Teplo strávené na kovovém vytápění
| 53 |
| teplo odchozích plynů | 26 |
| ztráty přes zdivo
| 1,9 |
| ztráta chladicí vody | 6,7 |
| nezaznamenané ztráty | 10,6 |
| CELKOVÝ: | 100 |
Specifická spotřeba tepla pro ohřev 1 kg kovu bude
Přijímáme, že pece jsou instalovány hořáky typu "trubky v trubce".
Ve svařovacích zónách 16 kusů, v tomile 4ks. Celkový počet hořáků 20ks. Určete vypočtené množství vzduchu na hořáku.
VV - hodinový proud vzduchu;
TV - 400 + 273 \u003d 673 K - teplota ohřevu vzduchu;
N - počet hořáků.
Tlak vzduchu před hořákem přijímá 2,0 kPa. Z toho vyplývá, že požadovaná spotřeba vzduchu zajišťuje hořák DBV 225.
Definujeme vypočtené množství plynu na hořák;
Vg \u003d b \u003d 2667 hodinová spotřeba paliva;
TG \u003d 50 + 273 \u003d 323 K - teplota plynu;
N - počet hořáků.
8. Výpočet oživení
Pro vytápění vzduchu navrhujeme kulovou smyčku tepla z trubek o průměru 57 / 49,5 mm s korious polohou
Počáteční údaje pro výpočet:
Hodinová spotřeba paliva B \u003d 2667 kJ / h;
Průtok vzduchu na 1 m3 paliva La \u003d 13,08 m3 / m3;
Množství spalovacích produktů z 1 m3 hořlavého plynu va \u003d 13,89 m3 / m3;
Teplota topení TB \u003d 4000С;
Teplota odchozích plynů z tažení pece \u003d 8000s.
Hodinový průtok vzduchu:
Výstup pro kouř:
Hodinové množství kouře procházejícího rekuperátorem, s přihlédnutím ke ztrátě kouře na vyřazení a přes obyvatele a přívod vzduchu.
M-koeficient, s přihlédnutím ke ztrátě kouře, trvat 0,7.
Koeficient s přihlédnutím k podkladové podložky v účtech, vezmeme 0,1.
Teplota kouře před rekuperátorem, s přihlédnutím k přívodu vzduchu;
kde I - plyny obsahující teplo v tuch \u003d 8000s
Tato generace tepla odpovídá teplotě kouře TD \u003d 7500C. (viz obr.67 (3))
Spalování tepla. Nejnižší spalování suchého plynného paliva QF se široce liší od 4 do 47 MJ / m3 a závisí na jeho složení - poměru a kvalitě hořlavého a nehořlavého
Komponenty. Nejmenší hodnota QF v oblasti domény, jehož průměrný prostředek je asi 30% složený z hořlavých plynů (zejména oxidu uhličitého CO) a přibližně 60% nehořlavého dusíku N2. Většina
Hodnota QF v souvisejících plynech, která je charakterizována zvýšeným obsahem těžkých uhlovodíků. Teplo spalování přírodních plynů se liší v úzkém rozsahu qf \u003d 35,5 ... 37,5 mj / m3.
Spodní teplo spalování jednotlivých plynů obsažených v kompozici plynných paliv je uvedeno v tabulce. 3.2. Způsobování způsobu určování tepla spalování plynných paliv viz oddíl 3.
Hustota. Existuje absolutní a relativní hustota plynu.
Absolutní hustota RG plynu, kg / m3, je hmotnost plynu, který přichází na 1 m3 tohoto plynu v tomto plynu. Při výpočtu hustoty odděleného plynu se objem jeho kilometrů odebírá 22,41 m3 (jako pro dokonalý plyn).
Relativní hustota plynu Rott je poměr absolutní hustoty plynu za normálních podmínek a podobné hustoty vzduchu:
Rott \u003d RG / PV \u003d RG / 1,293, (6.1)
Kde RG, znovu, absolutní hustota plynu a vzduchu za normálních podmínek, kg / m3. Relativní hustota plynů se obvykle používá k porovnání různých plynů mezi sebou.
Hodnoty absolutní a relativní hustoty jednoduchých plynů jsou uvedeny v tabulce. 6.1.
Hustota směsi PJM plynu, kg / m3 se stanoví na základě pravidla přísnosti, podle kterého se vlastnosti plynů shrnují jejich objemovou frakcí ve směsi:
Kde XJ je objemový obsah 7. plynu v palivu,%; (RG); - hustota J-thiny, který je součástí paliva, kg / m3; Počet jednotlivých plynů v palivu.
Hodnoty hustoty plynných paliv jsou uvedeny v tabulce. Str.5.
Hustota plynů p, kg / m3, v závislosti na teplotě a tlaku, může být vypočtena vzorcem
Kde p0 je hustota plynu za normálních podmínek (t0 \u003d 273 k a p0 \u003d 101,3 kPa), kg / m3; P a T-, platný tlak, KPA a absolutní teplota plynu, K.
Téměř všechny druhy plynných paliv je lehčí než vzduch, takže když únik, plyn se hromadí pod podlahami. Z bezpečnostních důvodů před zahájením kotle je v nejpravděpodobnějších místech svého klastru kontrolována absence plynu.
Viskozita plynu se zvyšuje s rostoucí teplotou. Hodnoty dynamické viskozity R, PA-C, mohou být vypočítány Siezer Empirical Equation - půjčovat
Tabulka 6.1.
Charakteristika plynových palivových komponent (při T - O ° C CHR \u003d 101,3 kPa)
|
Chemikálie |
Molární hmotnost m, |
Hustota |
Objem koncentrátu |
||
|
Jméno Gaza. |
Absolutní |
Relativní |
Limity hořlavosti plynu ve směsi se vzduchem,% |
||
|
Hořlavé plyny |
|||||
|
Propylen |
|||||
|
Oxid uhličitý |
|||||
|
Sulfid vodíku |
|||||
|
Nehořlavé plyny |
|||||
|
Oxid uhličitý |
|||||
|
kysličník siřičitý |
|||||
|
Kyslík |
|||||
|
Atmosféra. |
|||||
|
Voda par. |
Kde p0 je koeficient dynamické viskozity plynu za normálních podmínek (g0 \u003d 273 k a p0 - 101,3 kPa), pa-c; T - Absolutní teplota plynu, K; C je koeficient v závislosti na typu plynu, K, je přijímán v tabulce. 6.2.
Pro směs plynů může být dynamický koeficient viskozity přibližně určeno hodnotami viskozity jednotlivých komponent:
Kde gj je hmotnostní frakce J-Th-Th v palivu,%; Dynamická viskozita J-th složky, PA-C; P je počet jednotlivých plynů v palivu.
V praxi koeficient kinematické viskozity V, M2 / C, který
ly spojené s dynamickou viskozitou p zhotoven hustotou p
V \u003d p / p. (6.6)
S ohledem na (6.4) a (6.6) může být koeficient kinematické viskozity V, m2 / s v závislosti na tlaku a teplotě vypočítán vzorcem
Kde V0 je koeficient kinematické viskozity plynu za normálních podmínek (th \u003d 273 k a p0 \u003d 101,3 kPa), m2 / s; p a g-resp. platný tlak, kPa a absolutní teplota plynu, k; C je koeficient v závislosti na typu plynu, K, je přijímán v tabulce. 6.2.
Hodnoty koeficientů viskozity kinematického pro plynná paliva jsou uvedeny v tabulce. Str.9.
Tabulka 6.2.
Koeficienty viskozity a tepelné vodivosti součástí plynových paliv
(při t \u003d 0 ° С С ir \u003d 101,3 kPa)
|
Jméno Gaza. |
Koeficient viskozity |
Koeficient tepelné vodivosti YO3, W / (M-K) |
CEFF SESERLD s |
|
|
Dynamický R-106, PA-C |
Kinematický V-106, m2 / s |
|||
|
Hořlavé plyny |
||||
|
Propylen |
||||
|
Oxid uhličitý |
||||
|
Sulfid vodíku |
||||
|
Nehořlavé plyny Oxid uhličitý |
||||
|
Kyslík |
||||
|
Atmosférický vzduch |
||||
|
Vodní pára při 100 ° C |
Tepelná vodivost. Převod molekulárního výkonu v plynech se vyznačuje koeficientem tepelné vodivosti "K, W / (M-K). Koeficient tepelného vodivosti je nepřímo úměrný tlaku a zvyšuje se s rostoucí teplotou. Hodnoty koeficientu X mohou být vypočítány vzorcem seorera
Kde x, 0 je koeficient tepelné vodivosti plynu za normálních podmínek (g0 \u003d 273 k a po \u003d 101,3 kPa), w / (m-k); P a T-, resp. Platný tlak, KPA a absolutní teplota plynu, K; C je koeficient v závislosti na typu plynu, K, je přijímán v tabulce. 6.2.
Hodnoty koeficientů tepelné vodivosti pro plynná paliva jsou uvedeny v tabulce. Str.9.
Tepelná kapacita plynného paliva klasifikovaným 1 m3 suchého plynu závisí na jeho kompozici a je obecně definována jako
4L \u003d 0. , 01 (CH2N2 + SS0 +
SSN4SH4 + CSO2COG + - + CX. X;), (6.9) kde CH2, CRS0, SCHSCH, SS02, ..., CX. - tepelná kapacita složek palivových komponent, respektive vodík, oxid uhelnatý, metan, oxid uhličitý a / ta složka, KJ / (M3-K); H2, CO, CH4, C02, ..., XG--
Tepelná kapacita hořlavých složek plynných paliv je uvedena v tabulce. Str.6, nehořlavé - v tabulce. Str.7.
Tepelná kapacita vlhkého plynného paliva
SGGTL, KJ / (M3-K) je definován jako
<тл = ctrn + 0,00124cHzq йтля, (6.10) где drTn- влагосодержание газообразного топлива,
Exploze. Směs hořlavého plynu se vzduchem v určitých poměrech v přítomnosti ohně nebo dokonce jiskry může explodovat, tj. Proces jeho vznícení a spalování při rychlosti v blízkosti rychlosti propagace zvuku. Výbušné hořlavé koncentrace plynu ve vzduchu závisí na chemickém složení a vlastnostech plynu. Omezení objemových koncentrací zapálení pro jednotlivé hořlavé plyny ve směsi se vzduchem se předem zobrazují v tabulce. 6.1. Vodík má nejširší limity vznícení (4 ..74% objemu) a oxid uhličitý (12,5 ... 74%). Pro zemní plyn jsou průměrně nižší a horní hranice vznícení 4,5 a 17%; pro koks - 5,6 a 31%; Pro doménu - 35 a 74%.
Toxicita. Pod toxicitou, schopnost plynu způsobit otravu živých organismů. Stupeň toxicity závisí na typu plynu a jeho koncentraci. Většina nebezpečných plynových složek v tomto ohledu jsou oxid uhelnatý a sulfid vodíku H2S.
Toxicita směsí plynu je určena především koncentrací nejtěžší toxické složky přítomné ve směsi, s jejich škodlivým účinkem, zpravidla je znatelně zvýšena v přítomnosti jiných škodlivých plynů.
Přítomnost a koncentrace ve vzduchu škodlivých plynů může být stanovena speciálním nástrojem - plynový analyzátor.
Téměř všechny přírodní plyny necítí. Pro detekci úniku plynu a bezpečnostní opatření, zemní plyn před přijetím na dálnici je šance, to znamená, že je nasycený látkou s ostrým zápachem (například merkaptany).
Teplo spalování různých paliv se široce kolísá. Například pro topný olej je například přes 40 MJ / kg a pro domény plynu a některé značky palivových baňkách - asi 4 mj / kg. Složení energetických paliv se také liší. Stejné kvalitativní vlastnosti v závislosti na značce typu a paliva mohou být mezi sebou kvantitativně odlišné.
Specifikované vlastnosti paliva. Pro srovnávací analýzu v úloze charakteristik, zobecnění kvality paliva, dané vlastnosti paliva,% -KG / MJ, se používají, které jsou obecně vypočítány vzorcem
Kde hg je indikátor kvality pracovního paliva,%; Q [- Spalovací spalování (spodní), MJ / kg.
Tak například vypočítat výše uvedené
Vlhkost síry síry s "p a
Dusík n ^ p (pro pracovní podmínku paliva)
Formula (7.1) získává následující formulář% -KG / MJ:
TOC O "1-3" H z KP \u003d KL GT; (7.2)
4F \u003d l7e [; (7.3)
SNP. \u003d S '/ ї; (7.4)
^ p \u003d n7 q [. (7.5)
Jako vizuální příklad je následující srovnání svědčí o spalování různých paliv v kotli stejného tepelného výkonu. Srovnání s nižší vlhkostí uhlí
Značky 2b (WјP \u003d 3,72% -KG / MJ) a Nazarov
2b uhlí (w ^ p \u003d 3,04% -kg / mj) ukazuje, že v prvním případě bude množství vlhkosti zadané do palivového kotle ohniště přibližně 1,2 krát více než ve druhé, navzdory skutečnosti, že pracovní vlhkost v uhlí v blízkosti Moskvy (w [\u003d 31%) je menší než to
Nazarovský uhlí (wf \u003d 39%).
Podmíněné palivo. V energetickém sektoru s cílem porovnat účinnost používání paliva v různých instalacích kotle, je koncept podmíněného paliva zaveden k plánování výroby a spotřeby paliva v ekonomických výpočtech. Toto palivo je přijímáno jako podmíněné palivo, jehož specifické teplo spalování (nižší), z nichž v provozním stavu se rovná QY T \u003d 29300 KJ / kg (nebo
7000 kcal / kg).
Pro každé přirozené palivo je takzvaný bezrozměrný tepelný ekvivalentní E, který může být větší nebo menší než jeden:
Když je zařízení pece ideální, chci mít design, který automaticky dal tolik vzduchu, jak je nutné pro spalování. Na první pohled to lze provést pomocí komínu. Opravdu, tím intenzivnější pálení palivových dříví by měly být více horkých spalin, tím větší by měl být tah (model karburátoru). Ale to není. Trh se nezávisí na množství vytvořených horkých spalin. Trh je tlak pokles v trubce z nádrže trubky před palivem. Je určena výškou trubky a teplotou spalin, nebo spíše jejich hustotou.
Trh je určen vzorcem:
F \u003d a (p b - p d) h
kde f je trakce a koeficient, pb je hustota vnějšího vzduchu, p d - hustota spalin, h je výška trubky
Hustota spalin vypočítává vzorec:
p d \u003d p v (273 + t c) / (273 + t)
kde T B a T D je teplota ve stupních Celsia z vnějšího atmosférického vzduchu mimo potrubí a spalin v trubce.
Rychlost pohybu spalin v trubce (objemová spotřeba, tj. Sací kapacita trubky) G. Nezávisí na výšce trubky a je určena rozdílem mezi teplotou spalin a vnějším vzduchem, jakož i průřezem průřezu komína. Proto počet praktických závěrů.
Za prvéSpalovací trubky jsou vůbec vyrobeny, aby se zvýšilo proudění vzduchu za pátém, ale pouze pro zvýšení tahu (tj. Pokles tlaku v trubce). Je velmi důležité, aby se zabránilo převrácení tahu (tlumení pece) s větrem (velikost tahu by měla vždy překročit případnou zálohu větru).
Za druhé, Nastavte průtok vzduchu je vhodně používat zařízení, která mění oblast živého průřezu trubky, tj. S pomocí ventilů. S nárůstem průřezové oblasti komínového kanálu, například dvakrát - můžete očekávat zhruba dvojí zvýšení objemového průtoku vzduchu přes palivo.
Vysvětlíme to jednoduchý a vizuální příklad. Máme dvě identické pece. Kombinujeme je v jednom. Dvojnásobný pec získáváme s dvojitým tréninkovým dříví, s dvouhodnotovou spotřebou vzduchu a průřezovou trubkou. Nebo (což je stejné), pokud více než palivové dřevo v fifuelu, pak potřebujete otevřít ventily na trubku stále více a více.
Za třetíPokud sporák spaluje normálně v ustáleném režimu, a budeme přidávat proud studeného vzduchu spalovacím palivovým dřevem v pátém, spalinové plyny přijdou okamžitě a proud vzduchu po troubě bude snížena. Zároveň se hořící palivové dřevo začne fade. To je, zdá se, že jsme přímo na palivovém dříku neovlivňují a pošleme přídavný průtok palivovým dřevem, a ukazuje se, že trubka může přeskočit méně spalin než předtím, když tento přídavný průtok vzduchu chybí. Samotná trubka sníží tok vzduchu na palivové dříví, který byl dříve a kromě toho nedovoluje dodatečný průtok studeného vzduchu. Jinými slovy, kouřová trubka běží.
To je důvod, proč je to tak škodlivé pro superstar studeného vzduchu přes štěrbiny v kouřovodech, zbytečný vzduch proudí v palivovém článku a ve skutečnosti při teplotě tepla v komínu, což vede ke snížení teploty spalin.
ČtvrtýČím větší je koeficient dynamického odolnosti komína, tím méně proudění vzduchu. To znamená, že stěny komína se s výhodou provádějí tak hladké, bez otáčení a bez otáček.
PátýČím menší je teplota spalin, tím prudší mění průtok vzduchu během kolísání při teplotě spalin, což vysvětluje situaci odizolování trubky pod zapálením pece.
V šestém letu, Při vysokých teplotách spalin závisí tok vzduchu na teplotě spalin. To znamená, že se silným přehodnějším z pece přestane zvýšit a začíná záviset pouze na průřezu trubky.
Problematika nestability vznikají nejen při analýze tepelných charakteristik trubky, ale také při zvažování dynamiky plynových toků v trubce. Opravdu, komín je dobře naplněný lehkými komíny. Pokud se tento lehký spalin zvýší, není příliš rychlý, pak není pravděpodobnost vyloučena, že těžký vnější vzduch se může jednoduše utopit ve světlém plynu a vytvořit klesající po proudu v trubce. To je obzvláště pravděpodobné, že taková situace s chladnými stěnami komínu, to znamená, že během zámořské trouby.
Obr. 1. schéma pohybu plynu v chladném komínu: 1 - palivo; 2 - přívod vzduchu přes naštvaný; 3-kouřová trubka; 4 - úlovek; 5 - Krbový zub; 6-kouřové plyny; 7-selhání studeného vzduchu; 8 - Průtok vzduchu, což způsobuje tah.
a) hladká otevřená svislá trubka
b) trubka s ventilem a zubem
c) potrubí s top ventilem
Pevné šipky - směry pohybu lehkých horkých spalin. Tečkované šipky - směr pohybu směrem dolů studeného těžkého vzduchu z atmosféry.
Na obr. 1a. Trouba je schematicky znázorněna, ve kterém jsou spalinové plyny dodávány a odstraněny přes spalinku. Dokonce i palivo. Tento průtok dopadajícího může nahradit "pravidelný" proud vzduchu zmateným 2. I když je pec uzamčena ke všem dveřím a všechny klapky otvorů sání vzduchu budou uzavřeny, pak se pece může spálit v důsledku vzduchu shora. Mimochodem, to je tak často, jak se to stane při řízení uhlí s uzavřenými dvířkami dveří. Může se dokonce stát úplné sklápění tahu: vzduch bude nahoře přes trubku a spalinové plyny - jít ven přes dveře.
Ve skutečnosti, na vnitřní stěně komína, tam jsou vždy nesrovnalosti, zahušťování, drsnost, s jejichž spalin a protinádoucí proudové toky a protiproudé vzduchu jsou umístěny a smíchány navzájem. Studený proud vzduchu je tlačen nebo vytápění, začne se zvednout smíšené s horkými plyny.
Účinek nasazení výstupních toků po proudu studené vzduchu je zvýšen v přítomnosti částečně otevřených ventilů, stejně jako takzvaný zub, široce používaný při výrobě krbů. obr. 1b.). Záchrana zabraňuje průtoku studeného vzduchu z trubky do krbového prostoru a tím zabraňuje tavení krbu.
Po proudu vzduchu proudí v potrubí jsou obzvláště nebezpečné v mlhavém počasí: spalinové plyny nejsou schopny odpařit nejmenší kapky vody, chlazené, tah je snížen a může dokonce naklonit. Trouba je velmi kouření, nevypadá se.
Ze stejného důvodu, kamna se syrovými kouřovými trubkami silně kouř. Aby se zabránilo výskytu sestupných spojů, horní ventily jsou zvláště účinné ( obr. 1V.), regulovaný v závislosti na rychlosti spalin v komínu. Provoz takových ventilů je však nepohodlná.
Obr. 2. Závislost přebytečného koeficientu vzduchu je od doby protestu pece (pevná křivka). Tečkovaná křivka je požadovaný průtok vzduchu g potčiny pro kompletní oxidaci výrobků na dřevo (včetně sazí a těkavých látek) v spalinách (v relativních jednotkách). Čárový kód-tečkovaná křivka - skutečná spotřeba vzduchu trubky poskytnuté trubkou (v relativních jednotkách). Přebytečný koeficient vzduchu je soukromý prostor g potrubí na G potči
Stabilní a dostatečně silný tah se vyskytuje pouze po zahřátí stěny kouřové trubice, což vyžaduje značnou dobu, takže na začátku protestu vzduchu vždy chybí. Koeficient přebytečného vzduchu ve stejnou dobu menší než jeden a kouřová pec ( obr. 2.). Naopak: Na konci Protooru zůstává kouřová trubka horká horká, tah je zachován po dlouhou dobu, ačkoli dříví již byl téměř spálen (přebytečný koeficient vzduchu je více než jeden). Kovové pece s kovovými zahřátými spalinami jsou rychlejší pro režim v důsledku nízké kapacity tepla ve srovnání s cihlovými trubkami.
Analýza procesů v komínu může pokračovat, ale je to již tak jasné, že bez ohledu na to, jak dobrá pece samotná, všechny jeho výhody mohou být sníženy na nulu špatným komínem. Samozřejmě, že v ideálním provedení musí být kouřová trubka nahrazena moderním systémem nuceného proplachování s kouřovými plyny za použití elektrického ventilátoru s nastavitelným průtokem a před kondenzací vlhkosti ze spalin. Takový systém mimo jiné by mohl vyčistit spalin z sazí, oxidu uhelnatého a jiných škodlivých nečistot, jakož i chladicí vypouštěné spalin a zajistit obnovu tepla.
Ale to vše je ve vzdálené perspektivě. Pro vaketu a zahradník, kouřová trubka může někdy být mnohem dražší než samotná trouba, zejména v případě vytápění víceúrovňového domu. Zakázané spalinové trubky jsou obvykle jednodušší a kratší, ale hladina tepelného síly pece může být velmi velká. Takové trubky, zpravidla, jsou silně vypuštěny po celé délce, často vyléčí jiskry a popel, ale kondenzát a saze zanechat zanedbatelně.
Pokud máte v plánu používat budovu vany pouze ve lázni, pak může být trubka vyrobena a těsná. Pokud vás lázeň myslí, a jako místo možného pobytu (dočasné bydliště, přes noc), zejména v zimě, pak je to podrobnější, aby okamžitě udělají izolaci a kvalitativně, "pro život." Kamny lze měnit alespoň každý den, vyzvednout design špinavé a podrobněji a potrubí bude stejné.
Přinejmenším, pokud kamna pracuje v režimu dlouhého spalování (flace), pak je izolace trubky naprosto nezbytná, protože při nízkých zařízeních (1 - 5 kW) se těsní kovová trubka stane zcela zima, bude hojně tekoucí kondenzát, který v nejsilnějších mrazech může dokonce vylézt a překrývají trubku. To je obzvláště nebezpečné v přítomnosti jiskrajícího síťoviny a slunečníků s malými kolemjdoucími mezery. Incroychovers jsou v létě vhodný pro intenzivní proturty a jsou velmi nebezpečné pro slabé režimy pálení palivového dřeva v zimě. Vzhledem k možnému ucpání ledových trubek byla instalace deflektorů a slunečníků na komíny zakázána v roce 1991 (a v komínech plynových kamenů ještě dříve).
Podle stejných úvah, není nutné zapojit do výšky trubky - úroveň tahu není tak důležitá pro bezplatnou lázeňskou troubu. Pokud bude simulovat, můžete vždy rychle ventilovat místnost. Výška nad hřebenem střechy (ne menší než 0,5 m) by měla být pozorována, aby se zabránilo sklopnému tahu během větrných nárazů. Na jemných střechách by trubka měla provést přes sněhový kryt. V každém případě je lepší mít trubku dolů, ale teplejší (co je vyšší, ale chladnější). Vysoké trubky v zimě jsou vždy studené a nebezpečné v provozu.
Studené spalinové potrubí mají spoustu nedostatků. Zároveň, zamotaný, ale ne příliš dlouhé trubky na kovových pecích během extraktorů zahřáté rychle (mnohem rychlejší než cihlové trubky), zůstávají horké s energetickým protestem, a proto jsou v lázních (a nejen v lázních) používány velmi široce , zejména proto, že jsou relativně levné. Asbické cementové trubky na kovových pecích se nepoužívají, protože mají spoustu hmotnosti, a také zničit při přehřátí s výhonkem fragmentů.
Obr. 3. Nejjednodušší návrhy kovových kouřových trubek: 1 - kovový kulatý komín; 2 - Šumivé; 3 - SZP pro ochranu trubky před atmosférickým srážením; 4 - krokvy; 5 - střešní lambers; 6 tvarovaných tyčí mezi krokvy (nebo nosníky) pro registraci firefire (řezání) ve střeše nebo překrývání (v případě potřeby); 7 - Střešní šustění; 8 - Měkká střecha (gumóroid, hydrohotelloisol, měkké dlaždice, vlnité lepenky-bitumenové listy atd.); 9 - plech pro střešní podlahy a překrývání výstupu (je dovoleno používat plochý list Aceida - ASBO-cement elektrické izolační tabule); 10 - kovová odvodňovací obložení; 11 - Azbestové těsnění mezery (kloubů); 12 - Kovový uzávěr; 13 - stropní trámy (s náplní prostoru izolací); 14 - stropní kryt; 15 - Pohlaví podkroví (v případě potřeby); 16 - řezání kovových plechů; 17 - kovové výztužné rohy; 18 - Kovový kryt řezání stropu (v případě potřeby); 19 - Izolace ne-hořlavý tepelně odolný (Ceramzit, písek, perlit, minvat); 20 - Ochranná podložka (plech na vrstvě azbestové lepenky o tloušťce 8 mm); 21 - Kovové potrubí.
a) neřízená trubka;
b) tepelně izolovaná stíněná trubka s odolností proti přenosu tepla nejméně 0,3 m 2 -grad / w (což je ekvivalentní tloušťce cihly 130 mm nebo tloušťce izolace minvata typu 20 mm).
Na obr. 3. Prezentované typické montážní schémata zamotaných kovových trubek. Samotná trubka by měla být zakoupena z nerezové oceli o tloušťce alespoň 0,7 mm. Nejvíce než průměr podvozku ruské trubky je 120 mm, finský - 115 mm.
Podle GOST 9817-95 by měla být příčná sekční plocha multi-otočného komína alespoň 8 cm 2 na 1 kW jmenovitého tepelného výkonu uvolněného v ohniště při spalování palivového dříví. Tato síla by neměla být zaměňována s tepelným výkonem trouby, uvolňující z vnějšího povrchu pece do místnosti SNIP 2.04.05-91. To je jeden z mnoha nedorozumění našich regulačních dokumentů. Vzhledem k tomu, že tepelné sušící pece jsou obvykle poseté pouze 2-3 hodiny denně, pak je výkon v peci přibližně desetinásobek výkonu uvolňování tepla z povrchu cihlové pece.
Příště budeme hovořit o vlastnostech povodňového montáže.
