Теплотехника задачи с решением и примерами

Теплотехника задачи с решением

Теплотехника

Теплотехника — это наука о преобразовании энергии в различных процессах, происходящих с макроскопическими телами, и о наиболее общих физических свойствах макроскопических систем.

Если что-то непонятно — вы всегда можете написать мне в WhatsApp и я вам помогу!

Макроскопические тела (системы) — это тела (системы), состоящие из очень большого количества микрочастиц (атомов или молекул). Однако поведение большого количества микрочастиц отличается от поведения каждой отдельной частицы.

Энергия является общим мерилом различных форм движения материи. В то же время, различные формы движения, присущие материальному телу (или системе тел), характеризуются различными видами энергии — механической, тепловой, электрической, химической, магнитной и т. д. — которые являются частью материального тела. При взаимодействии тел происходит как исчезновение той или иной формы энергии (формы движения), так и появление новых форм движения (форм энергии). Опыт показывает, что соотношение числа взаимно преобразованных типов энергии (форм движения, каждая из которых выражается в своих единицах) всегда остается неизменным. Именно этот факт привел к появлению понятия энергии как общей количественной меры движения материи.

Решение задач на тему: Состав топлива

Твердые и жидкие топлива состоят из горючих (углерода — С, водорода — Н, летучей серы — Задачи по теплотехнике с решением и негорючих (азота — N и кислорода — О) элементов и балласта (золы А , влаги — W).

Газообразные топлива состоят из горючих Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением и негорючих Задачи по теплотехнике с решением газов и небольшого количества водяного пара Задачи по теплотехнике с решением.

Возможно эта страница вам будет полезна:

Предмет теплотехника

При изучении характеристик твердых и жидких топлив и их состава различают рабочую, горючую и сухую массу. Состав рабочей, горючей и сухой массы обозначается соответственно индексами «р», «г» и «с» и выражается следующими равенствами:

Задачи по теплотехнике с решением

В формулах (1.1), (1.2), (1.3) содержание элементов дано в процентах на 1 кг топлива. Коэффициенты пересчета состава топлива из одной массы в другую приведены в табл. 1.1.

Для сланцев состава Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением пересчет с рабочей массы на горючую осуществляется с помощью коэффициента

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — истинная зольность рабочей массы, % Задачи по теплотехнике с решением — влажность рабочей массы, %; Задачи по теплотехнике с решением — содержание углекислоты карбонатов, %.

Истинная зольность рабочей массы определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением
Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — содержание серы в лабораторной золе в процентах к массе топлива; Задачи по теплотехнике с решением— содержание сульфатной серы в топливе, %.

Величина 12,5 (Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением) Задачи по теплотехнике с решением для ленинградских и эстонских сланцев может быть принята равной 2,0, для кашпирских — 4,1

Пересчет состава (%) рабочей массы топлива при изменении влажности производится по формулам

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — начальная влажность топлива, %, Задачи по теплотехнике с решением— конечная влажность топлива, %

Средний состав (%) смеси двух твердых или жидких топлив, заданных массовыми долями, — первого Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениеми второго Задачи по теплотехнике с решением, — определяется по уравнениям:

Задачи по теплотехнике с решением

где массовая доля Задачи по теплотехнике с решениемодного из топлив в смеси находится по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

Здесь Задачи по теплотехнике с решениеми Задачи по теплотехнике с решением — массы топлив, входящих в смесь, кг.

Задача №1

Определить состав рабочей массы челябинского угля марки БЗ, если состав его горючей массы: Задачи по теплотехнике с решением71,1 %; Задачи по теплотехнике с решением = 5,3 %; Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением; Задачи по теплотехнике с решением1,7 %; Задачи по теплотехнике с решением20,0 %; зольность сухой массы Задачи по теплотехнике с решением= 36 % и влажность рабочая Задачи по теплотехнике с решением= 18,0 %.

Решение: Пользуясь коэффициентами пересчета из табл. 1.1, определяем зольность рабочей массы топлива

Задачи по теплотехнике с решением

и находим состав рабочей массы топлива:

Задачи по теплотехнике с решением

Для проверки точности вычислений найдем сумму составляющих элементов рабочей массы топлива:

Задачи по теплотехнике с решением

Решение задач на тему: Характеристики топлива

Теплота сгорания топлива. Теплотой сгорания топлива называют количество теплоты в кДж, выделяемой при полном сгорании 1 кг твердого (жидкого) или 1 Задачи по теплотехнике с решением газообразного топлива.

Для твердого и жидкого топлива различают теплоту его рания высшую Задачи по теплотехнике с решением (кДж/кг) и низшую Задачи по теплотехнике с решением (кДж/кг).

Величины высшей и низшей теплоты сгорания рабочей, горючей и сухой массы твердого (жидкого) топлива связаны выражениями:

Задачи по теплотехнике с решением

Тепловые расчеты котлов выполняют, пользуясь низшей теплотой сгорания рабочей массы топлива:

  • низшая теплота сгорания (кДж/кг) рабочей массы твердого и жидкого топлива
Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением — содержание элементов в рабочей массе топлива, %; низшая теплота сгорания (Задачи по теплотехнике с решением) газообразного топлива

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениеми т. д. — объемное содержание газов, входящих в состав газообразного топлива, %.

При пересчете низшей теплоты сгорания пользуются следующими формулами: с горючей массы на рабочую и обратно

Задачи по теплотехнике с решением

с сухой массы на рабочую и обратно

Задачи по теплотехнике с решением

для горючих сланцев — с горючей массы на рабочую и обратно

Задачи по теплотехнике с решением

при изменении влажности

Задачи по теплотехнике с решением

Для смеси двух твердых, жидких или газообразных топлив низшая теплота сгорания определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением, — массовая доля одного из топлив в смеси; Задачи по теплотехнике с решением — низшая теплота сгорания одного вида топлива в смеси, кДж/кг Задачи по теплотехнике с решением; Задачи по теплотехнике с решением — низшая теплота сгорания второго вида топлива, кДж/кг Задачи по теплотехнике с решением.

Для сравнения тепловой ценности различных видов топлива пользуются понятием условного топлива.

Условным топливом называют такое топливо, теплота сгорания которого равна 29 300 кДж/кг.

Пересчет расхода натурального топлива на условное осуществляется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением и Задачи по теплотехнике с решением — соответственно расход условного и натурального топлива, кг, кг/с; Э — тепловой эквивалент топлива, определяемый по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

Зольность, влажность и сернистость топлива. При рассмотрении условий работы котлов на различных видах топлива пользуются приведенными величинами зольности Задачи по теплотехнике с решением, влажности Задачи по теплотехнике с решением и сернистости Задачи по теплотехнике с решением топлива:приведенная зольность топлива, Задачи по теплотехнике с решением

Задачи по теплотехнике с решением

приведенная влажность топлива, (1.25)Задачи по теплотехнике с решением

Задачи по теплотехнике с решением

приведенная сернистость топлива, Задачи по теплотехнике с решением

Задачи по теплотехнике с решением

Задача №2

Определить низшую и высшую теплоту сгорания рабочей массы кузнецкого угля марки Д, если состав его горючей массы: Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением. Зольность сухой массы Задачи по теплотехнике с решением и влажность рабочая Задачи по теплотехнике с решением

Решение: Пользуясь коэффициентами пересчета из табл. 1.1, определяем зольность рабочей массы топлива

Задачи по теплотехнике с решением

и состав рабочей массы:

Задачи по теплотехнике с решением

Низшую теплоту сгорания рабочей массы топлива определяем по формуле (1 12):

Задачи по теплотехнике с решением

Высшую теплоту сгорания — по формуле (1.9):

Задачи по теплотехнике с решением

Задача №3

Определить низшую и высшую теплоту сгорания горючей массы высокосернистого мазута, если известны следующие величины: Задачи по теплотехнике с решением = 38 772 кДж/кг; Задачи по теплотехнике с решением 10,4 %; Задачи по теплотехнике с решением 0.1 %; Задачи по теплотехнике с решением = 3,0 %.

Решение: Содержание водорода в горючей массе определяем, пользуясь коэффициентом пересчета из табл.1.1:

Задачи по теплотехнике с решением

Низшую теплоту сгорания горючей массы топлива находим по формуле (1.15):

Задачи по теплотехнике с решением

Высшую теплоту сгорания — по формуле (1.10):

Задачи по теплотехнике с решением

Решение задач на тему: Объем воздуха. Объем и масса продуктов сгорания

Объем воздуха, объем и масса продуктов сгорания определяются на 1 кг твердого, жидкого или на 1 Задачи по теплотехнике с решением сухого газообразного топлива при нормальных условиях.

Объем воздуха, необходимый для сгорания топлива. Теоретический (при коэффициенте избытка воздуха в топке Задачи по теплотехнике с решением = 1) объем сухого воздуха Задачи по теплотехнике с решением, необходимый для полного сгорания 1 кг твердого или жидкого топлива, определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

Теоретический объем воздуха Задачи по теплотехнике с решением, необходимый для полного сгорания 1Задачи по теплотехнике с решением сухого газообразного топлива, определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

В формуле (1.27) содержание элементов топлива выражается в процентах на 1 кг массы топлива, а в (1.28) содержание горючих газов Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениеми т. д. — в процентах по объему.

Для сгорания смеси двух твердых, жидких или газообразных топлив теоретический объем сухого воздуха определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — массовая доля одного из топлив в смеси.

Действительный объем воздуха (Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением, поступивший в топку, определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением— коэффициент избытка воздуха в топке.

Состав и объем продуктов сгорания топлива. При полном сгорании топлива продукты сгорания содержат газы: Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениеми пары воды Задачи по теплотехнике с решением т. е.

Задачи по теплотехнике с решением

Полный объем продуктов сгорания Задачи по теплотехнике с решением представляет собой сумму объемов сухих газов Задачи по теплотехнике с решением и водяных паров Задачи по теплотехнике с решением

Задачи по теплотехнике с решением

при этом

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением —объем трехатомных газов, Задачи по теплотехнике с решением; Задачи по теплотехнике с решением— объем двухатомных газов, Задачи по теплотехнике с решением.

Для твердых (кроме сланцев) и жидких топлив теоретические объемы Задачи по теплотехнике с решением продуктов полного сгорания при Задачи по теплотехнике с решением= 1 определяются по формулам:

объем двухатомных газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем трехатомных газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем сухих газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем водяных паров

Задачи по теплотехнике с решением

полный объем продуктов сгорания

Задачи по теплотехнике с решением

Для сланцев объем трехатомных газов определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где К — коэффициент разложения карбонатов: при слоевом сжигании К = 0,7, при камерном — 1,0.

Для газообразного топлива теоретические объемы продуктов сгорания Задачи по теплотехнике с решением при Задачи по теплотехнике с решением= 1 определяются по формулам:

объем двухатомных газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем трехатомных газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем сухих газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем водяных паров

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 Задачи по теплотехнике с решениемсухого газа, Задачи по теплотехнике с решением

полный объем продуктов сгорания

Задачи по теплотехнике с решением

Для твердых (кроме сланцев), жидких и газообразных топлив объемы продуктов полного сгорания (Задачи по теплотехнике с решением) при Задачи по теплотехнике с решением > 1 определяются по формулам:

объем сухих газов

Задачи по теплотехнике с решением

объем водяных паров

Задачи по теплотехнике с решением

полный объем продуктов сгорания определяется по (1.31).

Для сланцев полный объем продуктов сгоранияЗадачи по теплотехнике с решением при (Задачи по теплотехнике с решением) > 1:

Задачи по теплотехнике с решением

Содержание (%) Задачи по теплотехнике с решениеми Задачи по теплотехнике с решением в сухих газах при полном сгорании топлива определяется по формулам:

Задачи по теплотехнике с решением

Максимальное содержание (%) трехатомных газов Задачи по теплотехнике с решением в сухих газах при полном сгорании топлива

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — характеристика топлива;

для твердого и жидкого

Задачи по теплотехнике с решением

для газообразного

Задачи по теплотехнике с решением

Содержание (%) азота Задачи по теплотехнике с решением и кислорода Задачи по теплотехнике с решением в сухих газах при полном сгорании топлива

Задачи по теплотехнике с решением

Масса продуктов сгорания:

для твердого (кроме сланцев) и жидкого топлива (кг/кг)

Задачи по теплотехнике с решением

для газообразного топлива Задачи по теплотехнике с решением

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — плотность сухого газа, Задачи по теплотехнике с решением; Задачи по теплотехнике с решением — содержание влаги в топливе, Задачи по теплотехнике с решением;

для сланцев (кг/кг)

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — расчетное содержание золы в топливе с учетом неразложившихся карбонатов. %; К — коэффициент разложения карбонатов: при слоевом сжигании К = 0,7, при камерном — 1,0.

Расчетное содержание (%) золы в топливе с учетом неразложившихся карбонатов

Задачи по теплотехнике с решением

Для твердых топлив концентрация золы в продуктах сгорания определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением — доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания.

Коэффициент избытка воздуха в топке. При полном сгорании топлива коэффициент избытка воздуха в топке определяется по формуле

Задачи по теплотехнике с решением

где Задачи по теплотехнике с решением и Задачи по теплотехнике с решением — содержание кислорода и азота в газах,%.

Возможно эта страница вам будет полезна:

Методические указания по теплотехнике

Задача №4

Определить объем продуктов полного сгорания на выходе из топки, а также теоретический и действительный объемы воздуха, необходимые для сгорания 1 Задачи по теплотехнике с решением природного газа Ставропольского месторождения состава: Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением Коэффициент избытка воздуха в топке Задачи по теплотехнике с решением = 1,2.

Решение: Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 Задачи по теплотехнике с решениемтоплива, определяем по формуле (1.28):

Задачи по теплотехнике с решением

Действительный объем воздуха — по формуле (1.30):

Задачи по теплотехнике с решением

Объем сухих газов при Задачи по теплотехнике с решением = 1,2 определяем по формуле (1.43):

Задачи по теплотехнике с решением

Объем водяных паров при Задачи по теплотехнике с решением = 1,2 находим по формуле (1.44):

Задачи по теплотехнике с решением

Объем продуктов полного сгорания — по формуле (1.31):

Задачи по теплотехнике с решением

Задача №5

Определить на выходе из топки объем продуктов полного сгорания 1 кг карагандинского угля марки К состава: Задачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решениемЗадачи по теплотехнике с решением Коэффициент избытка воздуха в топке Задачи по теплотехнике с решением =1,3. Кстати готовые на продажу задачи тут, и там же теория из учебников может быть вам поможет она.

Решение: Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива, определяем по формуле (1.27):

Задачи по теплотехнике с решением

Объем сухих газов при Задачи по теплотехнике с решением = 1,3 находим по формуле (1.43):

Задачи по теплотехнике с решением

Объем водяных паров при Задачи по теплотехнике с решением = 1,3 определяем по формуле (1.44):

Задачи по теплотехнике с решением

Объем продуктов полного сгорания находим по формуле (1.31):

Задачи по теплотехнике с решением

Примеры решения задач по всем темам теплотехники

Теплотехника — это наука, изучающая преобразование различных видов энергии друг в друга.

В настоящее время теплотехника разделена на три части:

  1. Общая термодинамика (физическая) — изучает преобразование энергии в твердые, жидкие и газообразные тела, излучение различных тел, магнитные и электрические явления, а также устанавливает математическую связь между термодинамическими значениями.
  2. Химическая термодинамика — исследования, основанные на законах общей термодинамики, химических, тепловых, физических и химических процессов, равновесия и влияния внешних факторов на равновесие.
  3. Техническая термодинамика — изучение закономерностей преобразования тепла в работу.

Энтальпия продуктов сгорания (Примеры решения задач по теплотехнике)Примеры решения задач по теплотехнике I кг твердого, жидкого или 1 Примеры решения задач по теплотехникегазообразного топлива определяется как сумма энтальпий продуктов сгорания Примеры решения задач по теплотехнике при Примеры решения задач по теплотехнике = 1, избыточного воздуха Примеры решения задач по теплотехнике и золы Примеры решения задач по теплотехнике (если Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике т. е.

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпия продуктов сгорания (Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике) при Примеры решения задач по теплотехнике = I и температуре газов Примеры решения задач по теплотехнике, °С определяется по формуле

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике,Примеры решения задач по теплотехнике,Примеры решения задач по теплотехнике — теоретические объемы продуктов сгорания топлива, Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике; Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике— энтальпия углекислоты, азота и водяных паров соответственно, Примеры решения задач по теплотехнике.

Энтальпия воздуха (Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике) при Примеры решения задач по теплотехнике = 1 и температуре Примеры решения задач по теплотехнике, °С определяется но формуле

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике теоретический объем воздуха, Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике; Примеры решения задач по теплотехникев энтальпия воздуха, Примеры решения задач по теплотехнике. Энтальпия золы (кДж/кг).

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания; Примеры решения задач по теплотехнике энтальпия золы, кДж/кг.

Значения энтальпий продуктов полного сгорания топлива, воздуха и золы приведены в табл. 1 (см. Приложение}.

Примеры решения задач по теплотехникедиаграмма для продуктов сгорания. Примеры решения задач по теплотехнике-диаграмму строят следующим образом: задают несколько значений температуры горения топлива Примеры решения задач по теплотехникеи вычисляют для них энтальпии продуктов сгорания. Затем, выбрав масштабы температур и энтальпий в прямоугольной системе координат.

Задача №1

Определить энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки, получаемых при полном сгорании 1 кг карагандинского угля марки К состава: Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике

Примеры решения задач по теплотехнике

Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике если известно, что температура газов на выходе из топки равна Примеры решения задач по теплотехнике= 1000 Примеры решения задач по теплотехнике, доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания, Примеры решения задач по теплотехнике= 0,85 и приведенная величина уноса золы сжигаемого топлива Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике. Коэффициент избытка воздуха в топке Примеры решения задач по теплотехнике = 1,3.

Решение: Теоретически необходимый объем воздуха определяем но формуле (1.27):

Примеры решения задач по теплотехнике Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике.

Объем трехатомных газов находим по формуле (1.33):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем азота определяем по формуле (1.32):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем водяных паров находим по формуле (1.35):

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпию продуктов сгорания при Примеры решения задач по теплотехнике = 1 и температуре газов Примеры решения задач по теплотехнике=1000 °C определяем по формуле (1.61):

Примеры решения задач по теплотехнике

Значения Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеи Примеры решения задач по теплотехнике, при температуре газов Примеры решения задач по теплотехнике взяты из табл. 1 (см. Приложение).

Энтальпию золы 1 кг угля при Примеры решения задач по теплотехнике определяем по формуле (1.63):

Примеры решения задач по теплотехнике

Значение Примеры решения задач по теплотехнике при температуре газов Примеры решения задач по теплотехнике взято из табл. 1 (см. Приложение).

Энтальпию воздуха при Примеры решения задач по теплотехнике=1 и температуре газов Примеры решения задач по теплотехнике находим по формуле (1.62):

Примеры решения задач по теплотехнике

Значение Примеры решения задач по теплотехнике при температуре газов Примеры решения задач по теплотехнике взято из табл. 1 (см. Приложение).

Энтальпию продуктов полного сгорания 1 кг угля при Примеры решения задач по теплотехникеопределяем по формуле (1.60):

Примеры решения задач по теплотехнике

Задача №2

В топке котла сжигается 1 кг карагандинского угля марки К состава: Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике. Построить Примеры решения задач по теплотехникедиаграмму для продуктов сгорания в интервале температур горения топлива 600 … … 2000 °С. Коэффициент избытка воздуха в топке Примеры решения задач по теплотехнике = 1,3.

Решение: Теоретически необходимый объем воздуха определяем по формуле (1.27):

Примеры решения задач по теплотехнике

Объем трехатомных газов находим по формуле (1.33):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем азота определяем по формуле (1.32):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем водяных паров находим по формуле (1.35):

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпию продуктов сгорания 1 кг угля при Примеры решения задач по теплотехнике = 600° С определяем по формуле (1.60):

Примеры решения задач по теплотехнике

Значения Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеи Примеры решения задач по теплотехнике при темпеатуре Примеры решения задач по теплотехнике= 600 °С взяты из табл. 1 (см. Приложение) При Примеры решения задач по теплотехнике= 1000 °С

Примеры решения задач по теплотехнике
Примеры решения задач по теплотехнике

Значения Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникепри температуре Примеры решения задач по теплотехнике= 1000 °С взяты из табл. 1 (см. Приложение). При Примеры решения задач по теплотехнике = 2000 °С

Примеры решения задач по теплотехнике

По найденным значениям энтальпий продуктов сгорании троим Примеры решения задач по теплотехникедиаграмму (рис. 1.2).

Полезное тепловыделение в топке (Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике) при сгорании 1 кг твердого, жидкого или 1 Примеры решения задач по теплотехнике газообразного топлива

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике — располагаемая теплота топлива, кДж/кг; Примеры решения задач по теплотехнике — теплота, вносимая в топку с поступающим холодным или горячим воздухом, кДж/кг; Примеры решения задач по теплотехнике — теплота рециркулирующих газов, кДж/кг; Примеры решения задач по теплотехнике теп-лота, вносимая в топку воздухом, подогретым вне котлоагрегата, кДж/кг; Примеры решения задач по теплотехнике — потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, % ;Примеры решения задач по теплотехнике — потерн теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %; Примеры решения задач по теплотехнике — потерн теплоты с физической теплотой шлака, %.

Теплота, вносимая в топку с поступающим холодным или горячим воздухом:

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике — коэффициент избытка воздуха в топке; Примеры решения задач по теплотехнике — присос воздуха в топке; Примеры решения задач по теплотехнике — присос воздуха в пылеприготовительной установке; Примеры решения задач по теплотехнике— теоретически необходимый объем воздуха, Примеры решения задач по теплотехнике;Примеры решения задач по теплотехникеи Примеры решения задач по теплотехнике— энтальпии горячего и холодного воздуха, кДж/кг.

Теплота рециркулнрующнх газов

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике — объем рециркулирующих газов, Примеры решения задач по теплотехнике; Примеры решения задач по теплотехнике — средняя объемная теплоемкость рециркулирующих газов, Примеры решения задач по теплотехнике; Примеры решения задач по теплотехнике — температура рециркулирующих газов в месте отбора, °С.

Теплота, вносимая в топку воздухом, подогретым вне котлоагрегата, Примеры решения задач по теплотехнике находится по формуле (2.7).

Коэффициент сохранения теплоты

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике — потери теплоты в окружающую среду, %.

Теоретическая температура горения топлива в топке Примеры решения задач по теплотехнике представляет собой температуру, до которой нагрелись бы продукты сгорания, если бы на их нагрев пошла вся теплота введенная в топку, за вычетом потерь теплоты химической неполноты сгорания топлива и физической теплоты шлака.

Зная полезное тепловыделение Примеры решения задач по теплотехнике в топке, теоретическую температуру горения (°С) определяют по формуле

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике — теоретические объемы продуктов сгорания топлива, Примеры решения задач по теплотехнике; Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике — средние объемные теплоемкости углекислоты, азота, водяных паров и воздуха, Примеры решения задач по теплотехнике

В формуле (2.35) неизвестны значения Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике. Поэтому Примеры решения задач по теплотехнике определяют с помощью Примеры решения задач по теплотехнике-диаграммы для продуктов сгорания (см. рис. 1.1): находят температуру при которой энтальпия продуктов сгорания Примеры решения задач по теплотехнике будет равна полезному тепловыделению Примеры решения задач по теплотехнике.

Температура газов (°С) на выходе из топки

Примеры решения задач по теплотехнике

где Примеры решения задач по теплотехнике — абсолютная теоретическая температура горения топлива в топке, К; М — расчетный коэффициент, зависящий от относительного местоположения максимума температуры в топке; при слоевом сжигании твердых топлив М = 0,3 … 0,5, при факельном сжигании жидких и газообразных топлив М — 0,05; Примеры решения задач по теплотехнике — условный коэффициент загрязнения лучевоспринимающнх поверхностей (для гладкотруб-ных экранов он принимается: 0,6 — при сжигании твердых топлив; 0,55 — при сжигании мазута; 0,65 — при сжигании газообразных топлив); Примеры решения задач по теплотехнике0,2 … 0,9 — степень черноты топки, Примеры решения задач по теплотехнике— лучевосприни-мающая поверхность нагрева, Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике — коэффициент сохранения теплоты;Примеры решения задач по теплотехнике— расчетный расход топлива, кг/с; Примеры решения задач по теплотехнике — средняя сум-марная теплоемкость продуктов сгорания 1 кг (1 Примеры решения задач по теплотехнике) топлива в интервале температур Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике, Примеры решения задач по теплотехнике

Лучевоспринимающая поверхность Примеры решения задач по теплотехнике нагрева топки

Примеры решения задач по теплотехнике

Возможно эта страница вам будет полезна:

Задача №3

Определить теоретическую температуру горения топлива в топке котельного агрегата, работающего: на донецком угле марки Д состава: Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике если известны температура воздуха в котельной Примеры решения задач по теплотехнике температура горячечю воздуха Примеры решения задач по теплотехнике коэффициент избытка воздуха в топке Примеры решения задач по теплотехнике=143, присос воздуха в топочной камере Примеры решения задач по теплотехнике0,05 потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива Примеры решения задач по теплотехнике— 0,5 %, потери теплоты от механического сгорания топлива Примеры решения задач по теплотехнике — 3 % и потери теплоты с фнзической. теплотой шлака Примеры решения задач по теплотехнике = 0,5 %.

Решение: Низшую теплоту сгорания рабочей массы топлива определяем но формуле (112):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретически необходимый объем воздуха находим по (1.27):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теплоту, вносимую в топку воздухом, подогретым вне котлоагрегата, определяем по формуле (2.7):

Примеры решения задач по теплотехнике

Располагаемую теплоту находим по формуле (2.3):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теплоту, вносимую в топку с воздухом, определяем по (2.32):

Примеры решения задач по теплотехнике

Значения энтальпий Примеры решения задач по теплотехникеи Примеры решения задач по теплотехнике. находим по табл. 1 (см. Приложение).

Полезное тепловыделение в топке находим по формуле (2.31):

Примеры решения задач по теплотехнике

Зная полезное тепловыделение в топке, определяем теоретическую температуру горения с помощью Примеры решения задач по теплотехникедиаграммы. Для этого задаем два значения температуры газов (1400 и 2000 °С) и вычисляем для них энтальпии продуктов сгорания.

Объем трехатомных газов определяем по формуле (1.33):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем азота находим по формуле (1.32):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем водяных паров определяем по формуле (1.35):

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпию продуктов сгорания при Примеры решения задач по теплотехнике = 1 и Примеры решения задач по теплотехнике= 1400 °С находим по формуле (1.61):

Примеры решения задач по теплотехнике
Примеры решения задач по теплотехнике

Значения энтальпий Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеиПримеры решения задач по теплотехнике находим по табл. 1 (см. Приложение).

Энтальпию воздуха при Примеры решения задач по теплотехнике и Примеры решения задач по теплотехнике определяем по (1.62):Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике Примеры решения задач по теплотехнике. Энтальпию Примеры решения задач по теплотехникенаходим по табл. 1 (см. Приложение) Энтальпию продуктов сгорания находим по формуле (1.60):

при Примеры решения задач по теплотехнике

Примеры решения задач по теплотехнике

при Примеры решения задач по теплотехнике

Примеры решения задач по теплотехнике

По найденным значениям энтальпий продуктов сгорания строим Примеры решения задач по теплотехнике-диаграмму (рис. 2.1).

С помощью диаграммы по полезному тепловыделению в топке Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике кДж/кг находим теоретическую температуру горения Примеры решения задач по теплотехнике = 1820 °С.

Задача №4

Определить, на сколько изменится теоретическая температура горения в топке котельного агрегата за счет подачи к горелкам предварительно подогретого воздуха, если известны температура воздуха в котельной Примеры решения задач по теплотехнике = 30 °С, температура горячего воздуха Примеры решения задач по теплотехнике коэффициент избытка воздуха в топке Примеры решения задач по теплотехнике присос воздуха в топочной камере Примеры решения задач по теплотехнике и потерн теплоты от химической неполноты сгорания топлива Примеры решения задач по теплотехнике Котельный агрегат работает на природном газе Ставропольского месторождения состава:Примеры решения задач по теплотехнике= 0,2 %; Примеры решения задач по теплотехнике = 98,2 %; Примеры решения задач по теплотехнике = 0,4 % Примеры решения задач по теплотехнике 0,1 %;Примеры решения задач по теплотехнике = 0,1 %; Примеры решения задач по теплотехнике = 1,0 %.

Решение: Низшую теплоту сгорания рабочей массы определяем по формуле (1.13):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретически необходимый объем воздуха находим по (1.28):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теплоту, вносимую в топку воздухом, подогретым вне котлоагрегата, определяем по формуле (2.7):

Примеры решения задач по теплотехнике

Располагаемую теплоту находим по формуле (2.3):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теплоту, вносимую в топку с воздухом, — по формуле (2.32):

Примеры решения задач по теплотехнике

Значения энтальпий Примеры решения задач по теплотехнике и Примеры решения задач по теплотехнике находим по табл. 1 .

Полезное тепловыделение в топке при подаче к горелкам подогретого воздуха находим по формуле (2.31):

Примеры решения задач по теплотехнике

Полезное тепловыделение в топке при подаче к горелкам воздуха без предварительного подогрева определяем, пользуясь формулой (2.31):

Примеры решения задач по теплотехнике

Зная полезные тепловыделения в топке, находим теоретические температуры горения с помощьюПримеры решения задач по теплотехнике-диаграммы.

Для этого задаем два значения температуры газов (1400 и 2000 °С) и вычисляем для них энтальпии продуктов сгорания.

Объем трехатомных газов находим по формуле (1.39):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем азота определяем по формуле (1.38):

Примеры решения задач по теплотехнике

Теоретический объем водяных паров находим по формуле (1.41):

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпию продуктов сгорания при aT — 1 и 0Г —= 1400 °С определяем по формуле (1.61):

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпию воздуха при Примеры решения задач по теплотехнике и Примеры решения задач по теплотехнике = 1400 °С находим по (1.62):

Примеры решения задач по теплотехнике

Энтальпию продуктов сгорания находим по формуле (1.60):

при Примеры решения задач по теплотехнике = 1400 °С.

Примеры решения задач по теплотехнике

приПримеры решения задач по теплотехнике = 2000 °С

Примеры решения задач по теплотехнике

По найденным значениям энтальпий продуктов сгорания строим Примеры решения задач по теплотехнике-диаграмму (рис. 2.2).

Примеры решения задач по теплотехнике

С помощью диаграммы полезным тепловыделениям в топке Примеры решения задач по теплотехнике= 38 746 Примеры решения задач по теплотехникеи Примеры решения задач по теплотехнике =35 721 Примеры решения задач по теплотехникенаходим теоретические температуры горения: Примеры решения задач по теплотехнике = 1950 °С;

Теоретическая температура горения в топке котлоагрегата за счет подачи к горелкам подогретого воздуха изменится на Примеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехникеПримеры решения задач по теплотехнике

Задача №5

Расчет конвективных поверхностей нагрева котельного агрегата

Пароперегреватели. Количество теплоты (кДж/кг), воспринятой паром в пароперегревателе, определяется по формуле

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике— коэффициент сохранения теплоты Задачи по теплотехнике и Задачи по теплотехнике-энтальпии продуктов сгорания на входе в пароперегреватель и выходе из него, кДж/кг; Задачи по теплотехнике — присос воздуха в газоходе пароперегревателя; Задачи по теплотехнике — теоретически необходимый объем воздуха, Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике — энтальпия холодного воздуха, кДж/кг; Задачи по теплотехнике— расход пара через пароперегреватель, кг/с; Задачи по теплотехнике — расчетный расход топлива, кг/с; Задачи по теплотехнике и Задачи по теплотехнике — энтальпии перегретого пара на выходе из пароперегревателя и насыщенного пара на входе в пароперегреватель, кДж/кг.

Конвективная поверхность Задачи по теплотехнике нагрева пароперегревателя.

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике — коэффициент теплопередачи для пароперегревателя, Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике — температурный напор в пароперегревателе, °С.

Температурный напор как для прямотока, так и для противотока определяется как среднелогарифмическая разность температур:

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике — разность температур между продуктами сгорания и паром па том конце поверхности нагрева, где она наибольшая. Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике — разность температур между продуктами сгорания и паром на том конце поверхности нагрева, где она наименьшая, °С.

Если Задачи по теплотехнике, температурный напор определяется по формуле

Задачи по теплотехнике

Экономайзеры. Количество теплоты (кДж/кг), воспринятой водой в экономайзере, определяется по формуле

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике и Задачи по теплотехнике— энтальпии продуктов сгорания на входе в экономайзер и выходе из него, кДж/кг; Задачи по теплотехнике, — присос воздуха в газоходе экономайзера ; Задачи по теплотехнике— расход воды через экономайзер, кг/с; Задачи по теплотехникеи Задачи по теплотехнике —энтальпии воды (или пароводяной смеси) на выходе из экономайзе-ра и на входе в экономайзер, кДж/кг.

Расход воды через экономайзер

Задачи по теплотехнике

где Р — величина непрерывной продувки, %.

Энтальпия воды на выходе из экономайзера

Задачи по теплотехнике

Конвективная поверхность Задачи по теплотехникенагрева экономайзера

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике— коэффициент теплопередачи для экономайзера, Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике — температурный напор в экономайзере, °С, определяется по формулам (2.40) и (2.41).

Воздухоподогреватели. Количество теплоты (кДж/кг), воспринятой воздухом в воздухоподогревателе, определяется по формуле

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике и Задачи по теплотехнике — энтальпии продуктов сгорания на входе в воздухоподогреватель и выходе из него. кДж кг; Задачи по теплотехнике —присос воздуха в воздухоподогревателе; Задачи по теплотехнике —энтальпии воздуха при средней температуре воздуха Задачи по теплотехнике , кДж/кг; Задачи по теплотехнике — отношение объема воздуха на выходе из воздухоподогревателя к теоретически необходимому; Задачи по теплотехнике — доля рециркулирующего воздуха; Задачи по теплотехникеи Задачи по теплотехнике — энтальпии теоретически необходимого объема воздуха на выходе из воздухоподогревателя и входе в него. кДж’кг. Средняя температура воздуха

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехникеи Задачи по теплотехнике — температура воздуха на входе в воздухоподогреватель и выходе из него, °С.

Отношение объема воздуха на выходе из воздухоподогревателя к теоретически необходимому

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике — коэффициент избытка воздуха в топке; Задачи по теплотехнике— присос воздуха в топке; Задачи по теплотехнике — присос воздуха в пылеприготовительной установке. . Доля рециркулирующего воздуха

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике — соответственно температура воздуха яреле смешения холодного воздуха с рециркулирующим, температура холодного воздуха и температура горячего вфдуха, идущего иа рециркуляцию, °С.

Конвективная поверхность (Задачи по теплотехнике нагрева воздухоподогревателя

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике — коэффициент теплопередачи для воздухоподогревателя, Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике — температурный напор в воздухоподогревателе, С, находится по формулам (2.40) и (2.41).

Задача №6

Определить энтальпию продуктов сгорания на выходе из пароперегревателя котельного агрегата пар»-производительностью D = 3,89 кг/с, работающего на природном газе Саратовского месторождения с низшей теплотой сгорания Задачи по теплотехнике 35 799 Задачи по теплотехнике, если известны давление насыщенного пара Задачи по теплотехнике = 1,5 МПа, давление перегретою пара Задачи по теплотехнике 1,4 МПа, температура перегретого пара Задачи по теплотехнике 350 °С , температура питательной воды Задачи по теплотехнике100 °С.

Вличина, непрерывной продувки P 4 %, к.п.д. котлоагрегата (брутто) Задачи по теплотехнике, энтальпия продуктов сгорания на входе в пароперегреватель Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике, теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания топлива Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике, присос воздуха в газоходе пароперегревателя Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике. температура воздуха в котельной Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике и потери теплоты в окружающую среду Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике Задачи по теплотехнике

Решение: Расчетный расход топлива определяем по формуле (2.25):

Задачи по теплотехнике

Количество теплоты, воспринятой паром в пароперегревателе, находим по формуле (2.38):

Задачи по теплотехнике

Энтальпию насыщенного пара при давлении Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике МПа находим по табл. 2 (см. Приложение): Задачи по теплотехнике2791,8 кДж/кг. Расход пара через пароперегреватель Задачи по теплотехнике равен паророизводи-тельиостн котлоагрегата D, так как отсутствует отбор насыщенного пара.

Коэффициент сохранения теплоты определяем по формуле (2.31):

Задачи по теплотехнике

Энтальпию продуктов сгорания на выходе из пароперегревателя находим из формулы (2.38):

Задачи по теплотехнике

Задача №7

Определить количество теплоты, воспринятой. водой, конвективную поверхность нагрева экономайзера котельного агрегата паропроизводительностью D = 5,45 кг/с работающего на донецком каменном угле марки Т с низшей теплотой сгорания Задачи по теплотехнике кДж /кг, если известны давление перегретого пара Задачи по теплотехнике= 1,4 МПа, температура перегретого пара Задачи по теплотехнике 260 °С, температура пи-тательной воды Задачи по теплотехнике 104 °С, к.п.д. котлоагрегата (брутто) Задачи по теплотехнике = 88 %, величина непрерывной продувки Р = 3 %, температура воды на выходе из экономайзера Задачи по теплотехнике= 164 °С, коэффициент теплопередачи в экономайзере Задачи по теплотехнике0,021 Задачи по теплотехнике, температура газов на входе в Задачи по теплотехнике 290 °С, температура газов на выходе из экономайзера Задачи по теплотехнике— 150 °С и потери теплоты от механической неполноты сгорания Задачи по теплотехнике — 4 %.

Решение: Натуральный расход топлива определяем по формуле (2.25):

Задачи по теплотехнике

0Задачи по теплотехнике так как отсутствует отбор насыщенного пара.Расчетный расход топлива находим по формуле (2.26):

Задачи по теплотехнике

Расход воды через экономайзер определяем по формуле (2.43):

Задачи по теплотехнике

Количество теплоты, воспринятой водой в экономайзере, находим по формуле (2.42):

Задачи по теплотехнике

Температурный напор в экономайзере определяем по формуле (2.40):

Задачи по теплотехнике

инвективную поверхность нагрева экономайзера по формуле (2.45):

Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике

Задача №8

Определить максимально допустимый зотовый износ стенки углеродистой трубы воздухоподогревателя котельного агрегата и температуру точки росы продуктов сгорания, если известны коэффициент, учитывающий абразивные свойства золы, Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике. коэффициент, учитывающий вероятность ударов частиц зоны о поверхность трубы, Задачи по теплотехнике, коэффициент неравномерности концентрации золы Задачи по теплотехнике, коэффициент неравномерности скорости газов Задачи по теплотехнике, средняя скорость газа в узких промежутках между трубами Задачи по теплотехнике, длительность работы поверхности нагрева Задачи по теплотехнике, доля золы топлива, уносимой продуктами сгорания из топки, Задачи по теплотехнике, температура газов на входе в пучок Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике, коэффициент избытка воздуха в топке Задачи по теплотехнике и температура конденсации водяных паров Задачи по теплотехнике. Котельный агрегат работает на подмосковном угле марки Б2 состава:Задачи по теплотехнике ; Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике;Задачи по теплотехнике;Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике;Задачи по теплотехнике ; Задачи по теплотехнике. Задачи по теплотехнике.

Решение: Низшую теплоту сгорания рабочей массы топлива определяем по формуле (I.I2):

Задачи по теплотехнике

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива, определяем по формуле (1.27):

Задачи по теплотехнике

Объем сухих газов при Задачи по теплотехнике= 1,4 находим по формуле (1.43):

Задачи по теплотехнике

Объем водяных паров при Задачи по теплотехнике=1,4 определяем по (1,44):

Задачи по теплотехнике

Объем продуктов полного сгорания находим по формуле (1.31):

Задачи по теплотехнике

Концентрацию золы в продуктах сгорания определяем (2.51):

Задачи по теплотехнике

Изл

Приведенную зольность топлива находим по формуле (1 .24):

Задачи по теплотехнике

Приведенную сернистость топлива — по формуле (1.26):

Задачи по теплотехнике

Максимально допустимый золовый износ стенки трубы находим по формуле (2.50):

Задачи по теплотехнике

Температуру точки росы продуктов сгорания определим формуле (2.52):

Задачи по теплотехнике

Расчет дымовой трубы на рассеивание в атмосфере загрязняющих веществ состоит в проверке высоты трубы на рассеивание в атмосфере золы, оксидов азота и диоксида серы Задачи по теплотехнике. Высота дымовой трубы должна обеспечивать такое рассеивание загрязняющих веществ в атмосфере.

При котором их концентрация у поверхности земли будет меньше предельно допускаемой санитарными нормами.

Предельно допускаемая концентрация (п. д. к.) не должна превышать для золы и диоксида серы значения Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике.

Концентрация загрязняющих веществ Задачи по теплотехнике у поверхности земли определяется по формуле

Задачи по теплотехнике

где А — коэффициент стратификации атмосферы, Задачи по теплотехнике; М — масса загрязняющих веществ, выбрасываемых в атмосферу из дымовой трубы, кг/с; F — коэффициент, учитывающий скорость осаждения загрязняющих веществ в атмосфере; m — коэффициент, учитывающий условие выхода продуктов сгорания из устья дымовой трубы; Н — высота дымовой трубы, м; Задачи по теплотехнике — объем продуктов сгорания, проходящих через дымовую трубу, Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике — разность между температурой газов на выходе из дымовой трубы Задачи по теплотехнике и температурой окружающего воздуха Задачи по теплотехнике — фоновая концентрация загрязняющих веществ в атмосфере, Задачи по теплотехнике.

Масса золы (кг/с), выбрасываемой в атмосферу из дымовой трубы

Задачи по теплотехнике

где n — число котлоагрегатов, подсоединенных к трубе; Задачи по теплотехнике— расчетный расход топлива, кг/с; Задачи по теплотехнике — доля золы топлива, уносимой дымовыми газами.

Масса диоксида серы (кг/с), выбрасываемого в атмосферу из дымовой трубы:

Задачи по теплотехнике

где Задачи по теплотехнике. Задачи по теплотехнике — относительные молекулярные массы диоксида серы и серы.

Задача №9

Определить концентрацию диоксида серы у поверхности земли для котельной, в которой установлены два одинаковых котлоагрегата. Работающих на высокосернистом мазуте состава: Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике 2,8 %; Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике; Задачи по теплотехнике; если известны высота дымовой трубы H= 31 м, расчетный расход топлива Задачи по теплотехнике, температура газов на входе в дымовую трубу Задачи по теплотехнике = 180 °С, температура газов на выходе из дымовой трубы Задачи по теплотехнике, коэффициент избытка воздуха перед трубой Задачи по теплотехнике, температура окружающего воздуха Задачи по теплотехнике, барометрическое давление воздуха Задачи по теплотехнике, коэффициент, учитывающий скорость осаждения диоксида серы в атмосфере, F= 1,0, коэффициент, учитывающий условие выхода продуктов сгорания газов из устья дымовой трубы m = 0,9, коэффициент стратификации атмосферы Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике и фоновая концентрация загрязнения атмосферы диоксидом серы Задачи по теплотехникеЗадачи по теплотехнике.

Решение: Теоретически необходимый объем воздуха определяем по формуле (1.27):

Задачи по теплотехнике

Теоретический объем продуктов полного сгорания находим по формуле (1.36):

Задачи по теплотехнике

Объем дымовых газов проходящих через дымовую трубу, определяем по формуле (2.57):

Задачи по теплотехнике

Массу диоксида серы, выбрасываемого в атмосферу из дымовой трубы, находим по формуле (2.63):

Задачи по теплотехнике

Концентрацию оксида серы у поверхности земли определяем по формуле (2.61):

Задачи по теплотехнике