Đồ án Thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 150T/h

t độ của nước cấp tnc = 180C 1.4 Nhiệt độ khói thải sau bộ sấy không khí qth = 130C 1.5 Nhiệt độ không khí nóng = 300C 1.6 Nhiệt độ không khí lạnh = 30C 1.7 Nhiệt trị thấp làm việc của than = 17750 kJ/kg 1.8 Chọn loại nhiên liệu : Theo bảng 2-2 trang 17 tài liệu (TL1), với nhiên liệu có Vch = 42,5% thì đây là than đá (mỡ): Lượng chất bốc thay đổi từ 10-45% Vì Vch = 42,5% theo tài liệu (TL1) trang 23 mục 2.1.4.3 thường có ngọn lửa dài và xanh 1.9Thành phần nhiên liệu %. Tón TP Clv Hlv Olv Nlv Slv Alv Wlv Vch t1 t2 t3 Phần trăm(%) 41,82 2,65 0,87 3,42 2,24 39 10 42,5 1160 1370 1430 CH¦¥NG 2 XAÏC ÂËNH CÁÚU TRUÏC VAÌ CÁN BÀÒNG NHIÃÛT LOÌ HÅI 2.1 X¸c ®Þnh cÊu tróc. 4 3 2.1.1 CÊu t¹o 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 I II I II Chó thÝch 1- Bao h¬i 8- Bé h©m n­íc cÊp I 2- Bé pheston 9- Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I 3- Bé qu¸ nhiÖt cÊp II 10- Dµn èng sinh h¬i 4- Bé gi¶m «n 11- Vßi phun 5- Bé qu¸ nhiÖt cÊp I 12- èng gãp d­íi 6- Bé h©m n­íc cÊp II 13- PhÇn ®¸y th¶i xÜ 7- Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II 14- §­êng khãi th¶i X¸c ®Þnh s¬ bé d¹ng lß h¬i gåm : - Buång löa vµ ®­êng khãi ®i: - Ph­¬ng ph¸p th¶i xỉ - C¸ch bè trÝ c¸c bÒ mÆt buång ®èt - TiÕn hµnh tÝnh to¸n phô Trong b¶n thiÕt kÕ nµy chän lß ®èt bét than buång löa phun, th¶i xÜ kh« mét bao h¬i. Bè trÝ ®­êng khãi ®i theo h×nh ch÷ p, ®­êng khãi ®i lªn bè trÝ buång löa, ®­êng khãi n»m ngang bè trÝ bé qu¸ nhiÖt, ®­êng khãi ®i xuèng bè trÝ bé h©m n­íc vµ bé sÊy kh«ng khÝ xen kÎ nhau. Kiểu bố trí này được dung rộng rãi trong các lò hơi công suất trung bình và lớn ,do buồng đốt ,đường khói nằm ngang và đường khói đi xuống hợp thành Toµn bé buång löa bè trÝ dµn èng sinh h¬i, ë hai bªn t­êng bè trÝ 4 vßi phun trßn xo¸y. Bé qu¸ nhiÖt chia lµm hai cÊp, c¨n cø ®­êng h¬i ®i mµ qui ®Þnh cÊp I vµ cÊp II. Bé h©m n­íc vµ bé sÊy kh«ng khÝ còng chia lµm hai cÊp. 2.1.2 TÝnh to¸n phô 2.1.2.1 NhiÖt dung cña nhiªn liÖu r¾n Với than đá nhiệt dung riêng của nhiên liệu khô :Crk=0,26 kCal/kg0C(TL [3] trang 23) Ta cã : = 0,26 kcal/kgC (S¸ch thiÕt kÕ lß h¬i víi than AntraxÝt) = = 0,334 kCal/kg0C =1,39 kJ/kg0C 2.1.2.2 ThÓ tÝch kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y - ThÓ tÝch kh«ng khÝ lý thuyÕt cÊp cho qu¸ tr×nh ch¸y V0kk = 0,0889(Clv+ 0,375Slv) + 0,265 Hlv - 0,0333Olv = 0,0889(41,82+0,375´2,24) + 0,265´2,65 - 0,0333´0,87 = 4,46 m3tc/kg - ThÓ tÝch l­îng kh«ng khÝ thùc tÕ cÊp cho qu¸ tr×nh ch¸y Vkk = .a Trong ®ã : a = 1,2 (lß h¬i ®èt bét than a = (1,13 ¸ 1,25) hÖ sè kh«ng khÝ thõa) Vkk = 4,46.1,2 = 5,352 - ThÓ tÝch s¶n phÈm ch¸y Vkhãi = Vk kh« + VHO + ThÓ tÝch kh«ng khÝ kh« Vk kh« = 0,0186.C+ 0,007.S+ 0,79.V+ 0,008.N = 0,0186.41,82 + 0,007.2,24+ 0,79.4,46 + 0,008.3,42 = 4,34 + ThÓ tÝch h¬i n­íc VHO = V+ (a -1). = +(a -1). = +(1,2 -1).4,46 = 1,38 Vkhãi = Vk kh« + VHO = 4,34 + 1,38 = 5,72 2.1.2.3 Entanpi cña kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y Entanpy cuía saín pháøm chaïy Ik0 Ik0 = VRO20 (C.q)RO2 + VH2O0(C. q)H2O + VN20(C. q)N2 Trong âoï, CRO2 , CN2 , CH2O :nhiãût dung riãng cuía RO2 , N2 ,H2O q:nhiãût âäü khoïi thaíi,0C Tra theo baíng 3-2 trang28_Thiãút bë loì håi,våïi nhiãût âäü khoïi thaíi 1300C,ta coï: (C.q)H2O = 243,08 ,kJ/m3tc (C.q)N2 = 207,80 , nt (C.q)RO2 = 242,50 , nt Ik0 = 0,79´242,50+0,48´243,08+3,55´207,80 =1045,94 kJ/kg 2.2.3.2 Entanpy khäng khê lê thuyãút: Ikk0 = Vkk0(C.q)kk =4,46´(1,290203´30) =172,6 kJ/kg 2.1.2.4 HÖ sè kh«ng khÝ thõa vµ sù lät kh«ng khÝ vµo lß h¬i HÖ sè kh«ng khÝ thõa trong buång löa ao Chän ao =1,2 (buång löa phun th¶i xÜ kh«) HÖ sè kh«ng khÝ thõa tõng n¬i trong buång löa ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch céng hÖ sè kh«ng khÝ thõa cña buång l÷a víi l­îng kh«ng khÝ lät Da vµo ®­êng khãi gi÷a buång l÷a vµ tiÕt diÖn ®ang kh¶o s¸t. Gi¸ trÞ Da cña tõng bé phËn lµ cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch chän Baíng 1: Giá trị lượng không khí lọt vào đường khói Da STT C¸c bé phËn cña lß Da 1 Buångl÷a Dao 0,1 2 Bé pheston 0,0 3 Bé qu¸ nhiÖt cÊp I, DaqnI 0,015 4 Bé qu¸ nhiÖt cÊp II, DaqnII 0,015 5 Bé h©m n­íc cÊp I, DahnI 0,02 6 Bé h©m n­íc cÊp II, DahnII 0,02 7 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I, DaskkI 0,03 8 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II, DaskkII 0,03 L­îng kh«ng khÝ ra khái bé sÊy kh«ng khÝ b= ao - Dao- Dan Dan : l­îng kh«ng khÝ lät vµo hÖ thèng nghiÒn than, chän Dan = 0,08 b= 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02 L­îng kh«ng khÝ vµo bé sÊy kh«ng khÝ b = b+ DSSKK =1,02 + 0,1 =1,12 Baíng 2 Xaïc âënh hãû säú khäng khê thæìa STT Tªn bÒ mÆt ®èt a'®Çu vµo a''®Çu ra 1 Buång löa 1,1 1,2 2 Pheston 1,2 1,2 3 Bé qu¸ nhiÖt cÊp II 1,2 1,215 4 Bé qu¸ nhiÖt cÊp I 1,215 1,23 5 Bé h©m n­íc cÊp II 1,23 1,25 6 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II 1,25 1,27 7 Bé h©m n­íc cÊp I 1,27 1,3 8 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I 1,3 1,33 Baíng 3: ÂÀÛC TÊNH ENTANPY CUÍA SAÍN PHÁØM CHAÏY STT Tªn ®¹i l­îng & c«ng thøc tÝnh Ký hiÖu §¬n vÞ Buång löa & pheston Bqn ii Bqn i Bhn ii Bskk iI Bhn i Bskk i §­êng th¶i 1 HÖ sè kh«ng khÝ thõa trungb×nh a = 0,5(a' - a'') a 1,15 1,2075 1,2225 1,24 1,26 1,285 1,315 1,33 2 ThÓ tÝch kh«ng khÝ thõa (a -1).V vth 1,4094 1,4622 1,5679 1,6913 1,8322 2,008 2,1298 2,32551 3 ThÓ tÝch h¬i n­íc V+0,0761(a -1).V Vh2o 0,6593 0,6862 0,6902 0,6982 0,7076 0,7183 0,7317 0,74788 4 ThÓ tÝch khãi V++ (a -1).V+ V vk 8,5206 8,8729 8,9258 9,0315 9,1548 9,2957 9,4719 9,68336 5 Ph©n thÓ tÝch h¬i n­íc V/Vk rH2O 0,077389 0,077338 0,07733 0,077316 0,077299 0,077281 0,077259 0,07723 6 Ph©n thÓ tÝch khÝ 3 nguyªn tö V/Vk rRO2 0,153158 0,147076 0,146205 0,144494 0,142548 0,140386 0,137775 0,13476 7 rn = rH2O + rRO2 rn 0,230547 0,224414 0,223535 0,22181 0,219847 0,217668 0,215034 0,21200 8 Nång ®é tro bay theo khãi (10.A.ab)/ Vk, (ab = 0,95) m 18,61957 17,88017 17,7743 17,56627 17,32964 17,06689 16,74945 16,3837 B¶ng 4 : Entanpi cña s¶n phÈm ch¸y(100420000C) u(0C) I I ==1,2 = 1,215 = 1,23 = 1,25 = 1,27 = 1,3 = 1,33 Ik Ik Ik Ik Ik Ik Ik 100 1038,443 909,063 1311,162 1338,434 200 2076,886 1818,126 2567,78 2622,324 2676,868 300 3115,329 2727,189 3797,126 3851,67 3933,486 4015,301 400 4153,772 3636,252 4990,11 5062,835 5135,56 5244,648 500 5192,215 4545,315 6237,637 6328,544 6419,45 600 6230,658 5454,378 7485,165 7594,253 700 7269,101 6363,441 8637,241 8732,692 800 8307,544 7272,504 9871,132 9980,22 900 9345,987 8181,567 11105,02 11227,75 1000 10384,43 9090,63 12338,92 1100 11422,87 9999,693 13572,81 1200 12461,32 10908,76 14643,07 14806,7 1300 13499,76 11817,82 15863,32 16040,59 1400 14538,2 12726,88 17083,58 1500 15576,65 13635,95 18303,83 1600 16615,09 14545,01 19524,09 1700 17653,53 15454,07 20744,35 1800 18691,97 16363,13 21964,6 1900 19730,42 17272,2 23184,86 2000 20768,86 18181,26 24405,11 2.2 C©n b»ng nhiÖt lß h¬i Cán bàòng nhiãût âæåüc thiãút láûp âäúi våïi chãú âäü äøn âënh cuía 1 kg nhiãn liãûu ràõn Phæång trçnh cán bàòng nhiãût coï daûng: Q = Q1+ Q2 + Q3+ Q4 + Q5 + Q6 2.2.1 Q1 _Nhiãût coï êch ,tæïc nhiãût mäi cháút nháûn âæåüc tæì saín pháøm chaïy qua bãö màût truyãön nhiãût Q1 : Q1 = Trong âoï , Dqn _saín læåüng håi quaï nhiãût, kg/h B_ læåüng nhiãn liãûu tiãu hao trong 1 giåì 2.2.2 Q4_ täøn tháút nhiãût do chaïy khäng hoaìn toaìn vãö màût cå hoüc Q4= (ar) Trong âoï ar_= 0,3: tyí lãû tro råi ab = 0,7: tyí lãû tro bay rr = 30: thaình pháön chaïy âæåüc trong tro råi rb = 30: thaình pháön chaïy âæåüc trong tro bay Alv = 7.4: thaình pháön tro coï trong máùu laìm viãûc Qtx = 32600 kj/kg: nhiãût trë tháúp cuía pháön chaïy âæåüc trong xè Váûy: Q4 = =1033.886kJ/kg q4 ===3,7762 % 2.3.3 Täøn tháút nhiãût do khoïi thaíi mang ra ngoaìi Q2 = (1685.106 -1.42´281)(1-3.7762/100) =1237.5 kj/kg Suy ra: = 0.0452 = 4.52 % 2.3.4 Täøn tháút do chaïy khäng hoaìn toaìn vãö màût hoaï hoücQ3  Choün theo kiãøu buäöng læía phun than antraxit q3 = 0.5% 2.3.5 Täøn tháút nhiãût do thaíi ra mäi træåìng xung quanh Q5 Xaïc âënh theo âäö thë trang 34_SGK Tblh: q5 =0.45 % Hãû säú baío än:j = 1-0.45/100 j = 0.9955 2.3.6 Täøn tháút nhiãût do xè mang ra ngoaìi Q6 Ta coï:Aqd =1000´Alv/Qlvt =1000´0.074/27800 = 0,0027 <1.5 Boí qua q6! Nhæ váûy :Täøng caïc täøn tháút nhiãût trong loì håi: Sq = q2+q3+q4+q5+q6 = 4.52+0.5+3.7762+0.45 = 9,2462 % Do âoï,hiãûu suáút loì håi: ht =100-902462 = 90,7538 % 2.3.7 Suáút tiãu hao nhiãn liãûu tæïc læåüng nhiãn liãûu sæí duûng trong1 giåì Suáút tiãu hao nhiãn liãûu thæûc tãú: D = 150táún/giåì Våïi tqn = 4450C vaì pqn = 64bar, tra baíng håi quaï nhiãût - nước chưa sôi TL[4] trang 240-Bảng 22 và dùng phương pháp nội suy ta coï: iqn = 3301,29 kJ/kg Våïi nhiãût âäü næåïc cáúp tnc = 1800C ,tra baíng håi baío hoaì ta coï: inc = 763,1kJ/kg suy ra: =23634,8kg/h » 23,6´103kg/h Âãø xaïc âënh täøng thãø têch saín pháøm chaïy vaì khäng khê chuyãøn dåìi qua toaìn bäü loì håi vaì nhiãût læåüng chæïa trong chuïng ngæåìi ta sæí dung âaûi læåüng tiãu hao nhiãn liãûu tênh toaïn Btt Btt = B´(1-q4/100) =23,6´1000´(1-3,7762/100) =22708,81 kg/h CH¦¥NG 3 THIÃÚT KÃÚ BUÄÖNG LÆÍA Mục đích: Dùa vµo viÖc tÝnh nhiªn liÖu tiªu hao, c©n b»ng nhiÖt lß h¬i, entanpi cña khãi vµ s¶n l­îng h¬i ®Þnh møc, ta chän vßi phun, x¸c ®Þnh kÝch th­íc buång löa vµ bè trÝ dµn èng sinh h¬i råi tÝnh nhiÖt hÊp thô cña dµn èng vµ nhiÖt ®é khãi th¶i ®Çu ra cña buång löa. 3.1 Chän vßi phun Trong thiÕt kÕ nµy D = 150 tÊn/giê. Chän ®­êng kÝnh vßi phun 950mm. Theo bảng 4.4 –tr22-TL[1] chän 4 vßi phun trßn xo¸y, kho¶ng c¸ch gi÷a hai vßi phun lµ (2¸2,5)m,ta chän 2m. Bæ trÝ vßi phun hai t­êng bªn ®èi xøng nhau. 3.2 TÝnh thÓ tÝch buång löa Ta chän qv ph¶i ®¶m b¶o nhiÖt khãi ra kh«ng qu¸ cao hoÆc kh«ng qu¸ thÊp chän theo bảng 4.1 TL [1] : qv = 145.103 (w/m3) VËy ta tÝnh ®­îc thÓ tÝch buång löa theo nhiÖt thÓ tÝch = 772,18 m3 Btt = 22708,81 Kg/h : l­îng tiªu hao nhiªn liÖu tÝnh to¸n = 17750 kJ/kg: NhiÖt trÞ thÊp lµm viÖc cña than 3.3 X¸c ®Þnh kÝch th­íc buång löa ChiÒu cao ngän löa ®­îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së b¶o ®¶m chiÒu dµi ngän löa. ChiÒu dµi ngän löa chän tuú thuéc vµo nhiªn liÖu ®èt vµ c«ng suÊt lß h¬i. Víi bét than đá và sản lượng hơi D=150(t/h) theo mục 4.1.2.2 trang 20-TL[1] ta chọn chiÒu dµi ngän löa lµ 14m. Víi lß ®Æt vßi phun ë hai t­êng bªn th× tiÕt diÖn ngang buång löa d¹ng h×nh ch÷ nhËt. Víi D =150 tÊn/giê Ta cã: a = 0,67. a = 0,67.1500,5 = 8 m Vì vòi phun đặt hai bên tường bên nên a/b =1,2 nên b=1,25. 8=10 thỏa mãn bảng 4.3 –tr 21-TL[1] KÝch th­íc phÓu lµm l¹nh xÜ. - §é nghiªng cña phÓu so víi mÆt ph¼ng ngang chän a = 55o - Læ th¸o phÓu tro l¹nh réng 1´ 1m 3.4 C¸ch bè trÝ vßi phun Vßi phun ®Æt hai bªn t­êng bªn, mæi bªn ®Æt 2 vßi phun. §Ó tr¸nh ngän löa cã nhiÖt ®é qu¸ cao t¸p vµo phÓu lµm l¹nh xÜ g©y nªn hiÖn t­îng ®ãng xÜ th× t©m vßi phun ®Æt d­íi c¸ch mÆt trªn phÓu than lµm l¹nh mét kho¶ng lµ 1, 2m. Trôc vßi phun ngoµi cïng dÕn mÐp t­êng buång löa lµ 2,5m, kho¶ng c¸ch gi÷a hai vßi phun phÝa trªn lµ 3m, chiÒu cao ®Æt vßi phun hvf = 4m 10 m Hbl 0,6 m 3m 2,5m 0,65m f =1m 1,2m hvf =4m 1m 8m 5220 5700 3500 4500 1000 500 2000 1500 2800 2000 10500 12500 A A 60 1000 65 200 2800 8000 6836 2800 550 MÆT C¾T A-A 4000 3.5 X¸c ®Þnh thÓ tÝch buång löa. §Ó tÝnh to¸n buång löa ®¬n gi¶n ng­êi ta chia diÖn tÝch t­êng bªn thµnh nhiÒu h×nh nhá, cô thÓ chia 7 phÇn nh­ h×nh vÎ 3.5.1 DiÖn tÝch t­êng bªn Fb Ta tÝnh c¸c diÖn tÝch cña h×nh nhá F1 = =11,3m2 F2= 1,5.(4,5+1) = 8,25m2 F3 = 2.(4,5+1+0,5) = 12m2 F4 = (1,5+3,5).0,5/2 = 1,25m2 F5 = 2 m2 F6 = 10,5.8 = 84m2 F7 = (1+8).5,6/2 = 25,2m2 VËy Fb = Fi = 11,3 + 8,25 + 12 +1,25 + 2 + 84 + 25,2 = 144 m2 3.5.2 DiÖn tÝch t­êng tr­íc Ft Ta cã Ft = Lt.a = (5,7+ 1,5 + 12,5 + 6,836).12 = 318,432 m2 Ft = 318,432 m2 3.5.3 DiÖn tÝch t­êng sau Fs Fs = Ls.a = (6,836 + 10,5 + 2,8 + 5,22).12 = 304,272m2 3.5.4 DiÖn tÝch toµn bé buång löa F = Fb+ Ft+Fs F = 144 + 381,432 + 304,272 = 829,7m2 3.5.5 ThÓ tÝch buång löa V V = Fb.a = 144.10 = 1440 m3 Ta nhËn thÊy tû sè thÓ tÝch buång löa theo gi¶ thiÕt h×nh vÏ gÇn ®óng víi trÞ sè ban ®Çu.Nªn ta chän thÓ tÝch buång löa víi gi¸ trÞ lµ Vbl =1440 m3.Do ®ã ta lÊy c¸c th«ng sè ®· chän. 3.6 Dµn ống sinh h¬i B­íc èng cña dµn èng sinh h¬i ¶nh h­ëng ®Õn kh¶ n¨ng b¶o vÖ t­êng lß vµ ®¶m b¶o qu¸ tr×nh ch¸y æn ®Þnh Theo mục 10.1.31.-tr295-TL[1] Chọn b­íc èng s = 75, ®­êng kÝnh èng d =60, kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn t­êng bªn e = 60, kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn t­êng tr­íc, sau lµ e’= 65 HÖ sè gãc cña t­êng dµn èng:tra b¶ng Víi s/d = 75/60 = 1,25 ( thỏa mãn điều kiện trong trang 296-TL[2]) e/d = 1 ta t×m ®­îc hÖ sè gãc bøc x¹ t­êng dµn èng lµ x = 0,95 §Ó c¶i thiªn ch¸y ë 4 gãc buång löa ta thiÕt kÕ c¸c gãc nh­ mÆt c¾t A-A ë h×nh trªn x = 1- 0,2(s/d-1) = 1 – 0,2(1,25-1) = 0,95 Sè èng ë t­êng tr­íc vµ sau lµ N1= = 159 èng Sè èng ë mæi t­êng bªn lµ N2 = = 102 èng B¶ng 5 ÂÀÛC TÊNH CÁÚU TAÛO CUÍA DAÌN ÄÚNG SINH HÅI TT Tªn ®¹i l­îng KÝ hiÖu §¬n vÞ T­êng tr­íc T­êng sau T­êng bªn feston 1 §­êng kÝnh ngoµi cña èng d mm 60 60 60 60 2 B­íc èng S mm 75 75 75 75 3 B­íc èng t­¬ng ®èi S/d 1,25 1,25 1,25 1,25 4 Kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn t­êng e mm 60 65 65 65 5 DiÖn tÝch bÒ mÆt bøc x¹ Hbx m2 157 141 93 6 HÖ sè bøc x¹ höu hiÖu xi 0,95 0,95 0,95 1 7 Sè èng n 157 157 102 157 8 Tæng diÖn tÝch bÒ mÆt bøc x¹ höu hiÖu m2 484 B¶ng 6. TÝnh truyÒn nhiÖt buång löa TT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc hoÆc c¬ së chän KÕt qu¶ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ThÓ tÝch buång löa DiÖn tÝch bÒ mÆt bøc x¹ §é ®Æt èng HÖ sè b¶o «n HÖ sè kh«ng khÝ thõa ë ®Çu ra buång löa HÖ sè kh«ng khÝ lät buång löa HÖ sèkh«ng khÝ lät hÖ thèng nghiÒn than NhiÖt ®é kh«ng khÝ nãng Entanpi kh«ng khÝ nãng NhiÖt ®é kh«ng khÝ l¹nh Entanpi kh«ng khÝ l¹nh HÖ sè kh«ng khÝ thõa cuèi bé Skk I NhiÖt l­îng do kh«ng khÝ nãng mang vµo buång löa NhiÖt l­îng thu ®­îc khi ®èt 1 kg than NhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt ChiÒu dµy höu hiÖu cña líp bøc x¹ khãi Ph©n ¸p suÊt khÝ 3 ngtö Vbl Hbx y j abl” Dabl Dan tnkk Inkk tlkk Ilkk b’’s Qnkk Qtd qlt s pb m3 m2 0C KJ/Kg 0C kj/kg kj/kg kj/kg oC m Vbl = B¶ng 5 y= j =1-q5/100 B¶ng1 Chän NghiÒn bi Dabl cho ®¶ tÝnh cho ®· tÝnh b’’s=a’’bl-Dabl-Dang Q=b.I+(Dabl+Dang)I =Qt® Suy tõQt® S=3,6 Pb= p.rb 772,18 0,9935 1,2 0,05 0,08 300 1632 30 272,7 1,07 1768 15419 1259 4,87 0,35 B¶ng6(TT). tt Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc hay c¬ së chän Kqu¶ 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Nång ®é tro bay HÖ sè lµm yÕu bøc x¸ cña ngän löa HÖ sè lµm bÈn HÖ sè hiÖu chØnh phô t¶i nhiÖt vµ thÓ tÝch b löa §é ®en ngän löa s¸ng §é ®en ngän löa kh«ng s¸ng §é ®en ngän löa §é ®en bu«ng löa VÞ trÝ t­¬ng ®èi gi÷a ®IÓm cao nhÊt vµ diÓm thÊp nhÊt cña ngän löa HÖ sè hiÖu chØnh NhiÖt ®é ®Çu ra cña buång löa Entanpi khãi ®Çu ra cña buång löa TØ nhiÖt trung b×nh cña khãi NhiÖt ®é khãi ®Çu ra cña buång löa theo tÝnh to¸n m k j m as aks anl abl x M q’’bl I’’bl Vcp q’’bl g/m3tc 1/m.kg 0C kj/kg kj/kg®é 0C B¶ng2 Chän Lß h¬i ®èt bét than Chän 1-e-kps m.as+(1-m)a+ks = 0,59-0,5.x gi¶ thiÕt tra b¶ng 3 q’’bl =1000 18,62 0,217 0,45 1 0,8 0,56 0,8 0,99 0,33 0,425 1000 10384 17,9 1010 CH¦¥NG4. THIÃÚT KÃÚ DAÎY PHESTON 4.1 §Æc tÝnh cÊu t¹o D·y èng pheston do dµn èng sinh h¬i ë t­êng sau bu«ng löa lµm nªn. Nã n»m ë ®Çu ra bu«ng löa cã nhiÖt ®é rÊt cao nªn ta bè trÝ c¸c èng th­a ra ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng ®ãng xÜ. B­íc èng chän theo tiªu chuÈn,ë ®©y bè trÝ so le nh»m gi¶m ®é b¸m bÈn. B­íc èng ngang S1 = 4.S = 75.4 = 300 mm B­íc èng däc S2 = 250mm T­êng bªn T­êng sau T­êng bªn C¸ch bè trÝ d·y pheston 4.2 TÝnh nhiÖt d·y pheston Muûch âêch laì xaïc âënh læåüng truyãön nhiãût âäúi læu Qtâl vaì nhiãût âäü khoïi ra sau pheston sæí duûng phæång phaïp tênh kiãøm tra âãø xaïc âënh b¶ng 7. ®Æc tÝnh cÊu t¹o cña d·y pheston TT Tªn ®¹i l­îng kÝ hiÖu §¬n vÞ D·y sè 1 2 3 4 1 §­êng kÝnh ngoµi cña èng d mm 60 60 60 60 2 Sè èng trong mçi d·y z èng 25 26 26 26 3 ChiÒu dµi mçi èng l mm 8500 8400 8300 8200 4 B­íc èng ngang S1 mm 300 300 300 300 5 B­íc èng däc S2 mm 250 250 250 250 6 B­íc èng t­¬ng ®èi ngang S1/d1 s1 5 5 5 5 7 B­íc èng t­¬ng ®èi däc S2/d2 s2 4,17 4,17 4,17 4,17 8 BÒ mÆt hÊp thô cña mçi d·y Hht = pdlz Hht m2 40 41,1 40,6 40,2 9 Tæng diÖn tÝch bÒ mÆt pheston Hp = åHi Hp m2 161,9 10 ChiÒu dµy h÷u h¹n cña líp bøc x¹ S = (2,52. S m 0,29 11 HÖ sè gãc cña côm pheston 1-(1-xi)n = 1-(1-0,29)4 xp 0,746 12 BÒ mÆt chÞu nhiÖt bøc x¹ Hbxp =Fp.xp Hbxp m2 120,77 13 DiÖn tÝch bÒ mÆt chÞu ®èi l­u Hdlp = Hp-Hbxp Hdlp m2 41,13 14 ChiÒu dµI tiÕt diÑn ngang ®­êng khãi :+®Çu vµo + ®Çu ra l’ l’’ m m 8,53 8,00 15 ChiÒu réng ®­êng khãi ap m 12 16 TiÕt diÖn ®­êng khãi ®i : +®Çu vµo l’(ap- d.z) + ®Çu ra l’’(ap- d.z) F’p F’’p m2 m2 89,56 85,6 17 TiÕt diÖn trung b×nh khßi ®i qua pheston Fp = (F’p+4F’’p)/2 Fp m2 87,58 B¶ng8. tÝnh truyÒn nhiÖt d·y pheston STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc vµ c¬ së tÝnh KÕt qu¶ 1 2 3 C©n b»ng nhiÖt 1 NhiÖt ®é khãi sau buång löa q’’bl oC Tra b¶ng 6 1010 1010 1010 2 NhiÖt ®é khãi sau pheston q’’ph oC Gi¶ thiÕt 900 950 980 3 NhiÖt ®é khãi trung b×nh q’p’tb oC (q’’ph + q’’bl).0,5 955 980 995 4 Entanpi khßi sau buång löa I’’bl Kj/kg Tra b¶ng3 abl =1.2 13645 13645 13645 5 Entanpi khßi sau pheston I’’ph Kj/kg 10825 11962 12338,92 6 §é gi¸ng entanpi tr­íc vµ sau pheston DIph Kj/kg DIph= I’’bl- I’’ph 2820 1683 1306 7 L­îng nhiÖt mµ khãi truyÒn ®I øng víi 1 kg nhiªn liÖu Qk Kj/kg DIph.j 2679 1599 1241 TÝnh truyÒn nhiÖt 8 NhiÖt ®é b¶o hoµ ë pheston tbh oC Tra b¶ng h¬I n­íc øng P = 4,32MN/m2 225 225 225 9 TØ sè chªnh lÖch nhiÖt ®é trung b×nh q oC 1,16 1,08 1,04 10 §é chªnh nhiÖt ®é trung b×nh Dttb oC qptb-tbh 730 755 770 11 Tèc ®é trung b×nh cña khãi qua pheston wk m/s 3,72 3,88 3,98 12 Thµnh phÇn thÓ tÝch h¬I n­íc trong khãi rH20 Tõ b¶ng 2 0,077 0,077 0,077 13 Thµnh phÇn thÓ tÝch khÝ 3 nguyªn tö rR02 b¶ng 2 0,153 0,153 0,153 14 Nång ®é tro bay trong khãi m g/m3tc b¶ng 2 18,61 18,61 18,61 15 HÖ sè t¶n nhiÖt tõ khãi ®Õn v¸ch èng adl w/m3tc 1,163.Cz .CS .CVL.aH + Cz=0,88;CS=1,04 + CVL = 1,10;1,03 + .aH =32;57;33;24 36,59 36,99 37,42 16 Lùc hÊp thô khÝ 3 nguyªn tö 10.pn.s MN rn.s = rR02. 0,915 0,14 0,14 0,14 B¶ng8(tt) STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc vµ c¬ së tÝnh KÕt qu¶ 1 2 3 17 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ do khÝ 3 nguyªn tö Kk To¸n ®å IX 1,3 1,25 1,20 18 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ Ktr To¸n ®å X 0,011 0,010 0,0107 19 Lùc hÊp thô cña khãi cã chøa tro 10.Kn.s (Kk.rn + Ktr.m).10.Pn.S 0,055 0,053 0,052 20 HÖ sè b¸m b¶n bÒ mÆt èng e e = (0,86.Cd.Ctr. e + De)3600/4156 Cd = 1,56; Ctr = 1 e = 0,74.10-2;D e=0,022 0,0122 0,0121 0,0120 21 NhiÖt ®é v¸ch èng cã b¸m bÈn tv oC tbh + tbh=225 oC;Qp1=2679; Qp2=1599 Qp3=1241; Btt= 32310 958 892 738 22 HÖ sè t¶n nhiÖt abx w/m2oC abx = 1,163.aks. abxt 275 226 195 23 HÖ sè truyÒn nhiÖt K w/m2oC K = 74,56 72,94 71,64 24 L­îng truyÒn nhiÖt tÝnh to¸n t­¬ng øng víi 1 kg nhiªn liÖu QT Kj/kg QT = 1568,25 1527,56 1518,67 Qui t¾c 3 ®iÓm t×m nhiÖt ®é ra cña pheston q’’ph Qk (KJ/Kg) 2679 1568 1518 QT 1241 q’’ph(oC) 900 980 Th«ng qua c¸ch gi¶i ba ®iÓm b»ng ®è thÞ h×nh vÏ trªn ta t×m ®­îc q=935oC t­¬ng øng víi I’’ph = 11236 KJ/Kg Cã Q = 1568 vµI’’bl= 13645 NhiÖt l­îng hÊp thô ®èi l­u cña bé pheston Qlµ Q= j(I’’bl- I’’ph) = 0,95(13645 – 11236) = 2288,55 KJ/Kg CH¦¥NG 5 PHÁN PHÄÚI NHIÃÛT LÆÅÜNG CHO CAÏC BÃÖ MÀÛT ÂÄÚT Trãn cå såí tênh toaïn nhiãût læåüng buäöng læía vaì pheston åí pháön træåïc cuìng caïc thäng säú thiãút kãú ta tênh toaïn læåüng nhiãût phán phäúi cho caïc bãö màût âäút pháön âuäi vaì bäü quaï nhiãût Muûc âêch : Xaïc âënh læåüng nhiãût háúp thuû cho caïc bãö màût háúp thuû nhiãût Xaïc âënh nhiãût âäü træåïc vaì sau mäùi bãö màût âäút vaì sau âoï kiãøm tra âäü giaïng entanpi cuía khoïi åí mäùi bãö màût âäút ,sau âoï kiãøm tra laûi âäü säi cuía næåïc hám (khäng væåüt quaï 20 %) 5.1 Tæng l­îng nhiÖt hÊp thô h÷u Ých cña lß Qhi = D(iqn – inc) = 150.103(3301,29 – 763,1) = 380728,5.103 5.2 Tæng l­îng nhiÖt hÊp thô bøc x¹ cña d·y pheston Q trong ®ã: y = 0,75 hÖ sè phan phèi nhiÖt kh«ng ®ång ®Òu Qbxbl = j(Qtd – I’’bl) = 0,95(15419 – 13645) = 1685,3 KJ/Kg Q= 10190351 = 2,83.103KW 5.3 L­îng nhiÖt hÊp thô b»ng bøc x¹ tõ buång löa cña bé qu¸ nhiÖt II = = 2588349,2= 0,72.103 KW 5.4 L­îng nhiÖt hÊp thô b»ng bøc x¹ cña dµn èng sinh h¬I Qbxsh = Qbxbl .Btt–(Qbxp + Qbxqn2) = 1685,3.32310 – (10190351 + 2588349,2) = 41673342,8 = 11,57.103 KW 5.5 Tæng l­îng nhiÖt hÊp thô cña d·y pheston Qp = Qbxp + Qdlp = 10190351 + 2288,55.32310 = 84133401,5 = 23,37KW 5.6 L­îng nhiÖt hÊp thô b»ng ®èi l­u cña bé qu¸ nhiÖt Khi sö dông bé gi¶m «n kiÓu bÒ mÆt Qqn = Qdlqn + Qbxqn + G.Dig« Þ Qdlqn = Qqn - Qbxqn + G.Dig« (ë phô t¶I ®Þnh møcDig« = 0) trong ®ã: Qqn = D(iqn – ibh) = 320.103(3506 – 2798) = 226560000 Qdlqn = 226560000 - 2588349,2 =223971650,8 = 62,2.103KW 5.7 Tæng l­îng nhiÖt hÊp thô cña bé h©m n­íc Qhn = Qhi – (Qbxsh + Qp + Qqn) = 380728,5.103 – (41673342,8 + 84133401,5 + 226560000) =452625255,7 5.8 §é s«i bé h©m n­íc Entanpi cña n­íc cÊp khi ®i vµo bé h©m n­íc i’nc = inc +Dig« = inc = 990,4 KJ/Kg L­îng nhiÖt hÊp thô cña n­íc trong bé h©m n­íc khi ®un s«i D(ibh - i’’nc) = 150.103(2798 – 763,1)= 305235.103 KJ/h Nh­ vËy l­îng nhiÖt cÇn cÊp cho n­íc bèc h¬I khi s«I D(ibh - i’’nc) lín h¬n nhiÒu so víi Qhn nªn trong bé h©m n­íc, n­íc ch­a ®¹t tr¹ng th¸I s«i. Ta x¸c ®Þnh ®é s«i theo c«ng thøc: x = r: nhiÖt Èn ho¸ h¬i 5.9 Tæng l­îng nhiÖt hÊp thô cña bé sÊy kh«ng khÝ Qs =btbsBtt(Inkk – Ilkk) = (b’’s+ Da/2).Btt .(inkk – ilkk) = (1,02 + 0,03/2).32310.(1630 – 272,7) = 51309604,71 5.10 X¸c ®Þnh l­îng nhiÖt hÊp thô bé h©m n­íc cÊp I vµ cÊp II 5.10.1 NhiÖt ®é kh«ng khÝ ®Çu ra cña bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I t’’sI = tnc + (10 ¸ 15) = 180 + 12 =192oC 5.10.2 NhiÖt ®é n­íc ®Çu vµo cña bé h©m n­íc cÊp II thÊp h¬n nhiÖt ®é s«i kho¶ng 40oC 5.10.3 NhiÖt dé khãi tr­íc bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II kh«ng qu¸ 530 ¸550 oC Theo thiÕt kÕ nµy ta chän nh­ sau: t’’sI = tnc +12 = 192 oC tbh – t’hnI = 320 - t’hnI ³ 40 oC Þ t’hnI £ 280 oC chän t’hnI = 250oC NhiÖt ®é n­íc ra sau bé h©m n­íc cÊp I lµ: t’’hnI = t’hnII = 250oC Tra bảng 22-tr238-TL[5] T­¬ng øng víi i’’hnI = 1086,18 KJ/Kg NhiÖt l­¬ng hÊp thô cña bé h©m n­íc I QhnI = D (i’’bhII - inc) = 150. 103(1086,18 – 763,1) = 47235.103 NhiÖt l­¬ng hÊp thô cña bé h©m n­íc II QhnII = Qhn - QhnI =(452625255,7 – 28032000) = 17233255,7 5.11 NhiÖt l­¬ng hÊp thô cña bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I QsI = Btt(bIs+ DasI/2).(i’’sI – i’sI) = (1,02 + 0,03/2).32310.(1736 – 272,7) = 50278080,81 5.12 NhiÖt l­¬ng hÊp thô cña bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II QsII = Qs – QsI = 51309604,71- 50278080,81= 1031523,9 5.13 nhiÖt ®é khãi sau c¸c bÒ mÆt ®èt 5.13.1 nhiÖt ®é khãi sau bé qu¸ nhiÖt I’’qn = I’’p + DaqnIokk - = 11236 +0,015. 272,7189 -17233255,7/(0,95.32310) = 7650,42KJ/Kg Þq’’qn = 625oC 5.13.2 NhiÖt ®é khãi sau bé h©m n­íc cÊp II I’’hnII = I’’qn + DahnIIIokk - = 3506 +0,02. 272,7189 -28032000/(0,95.32310) = 6085,66KJ/Kg Þq’’hnII = 502oC 5.13.3 NhiÖt ®é khãi sau bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II I’’sII = I’’hnII +0,5DasII(i’’sII +i’sII)- = 8852 + 0,5.0,03(2765 +1736) - 1031523,9/(0,95.32310) = 4667,5KJ/Kg Þq’’sII = 380oC 5.13.4 NhiÖt ®é khãi sau bé h©m n­íc cÊp I I’’hnI = I’’sII + DahnIIokk - =7961 +0,02. 272,7189 -17233255,7/(0,95.32310) = 3534,3KJ/Kg Þq’’hnI = 275oC 5.13.5 NhiÖt ®é khãi sau bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I I’’sI = I’’hnI +0,5DasI(i’’sI +i’sI)- = 5782+ 0,5.0,03(2765 +272) -50278080,81 /(0,95.32310) =1975,35KJ/Kg Þq’’sI = 160oC Kết quả tính toán tương đương với giá trị ban đầu CH¦¥NG 6 THIÃÚT KÃÚ BÄÜ QUAÏ NHIÃÛT Dæûa vaìo thäng säú ban âáöu :tqn= 445oC, P =64 bar, ta thiãút kãú bäü quaï nhiãût âäúi læu gäöm 2 pháön :bäü quaï nhiãût cáúp I vaì bäü quaï nhiãût cáúp II Bé qu¸ nhiÖt chia thµnh hai cÊp ,bé qu¸ nhiÖt cÊp II ®Æt sau bé pheston ®Ó dßng h¬i ®i cïng chiÒu dßng khãi nh»m lµm cho nhiÖt ®é cuèi bé qu¸ nhiÖt cÊp II kh«ng qu¸ lín ¶nh h­ëng ®Õn kim lo¹i chÞu nhiÖt. Bé qu¸ nhiÖt cÊp I ®Æt sau bé qu¸ nhiÖt cÊp II vµ dßng h¬i ®i ng­îc chiÒu dong khãi nh»m t¨ng ®é chªnh nhiÖt ®é gi÷a dßng h¬i vµ dßng khãi trong qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt. 1.Phæång aïn bäú trê bäü quaï nhiãût: Gäöm hai pháön âàût åí sau cuûm pheston ,nhæ hçnh veî sau: Trong âoï: 1_Bäü quaï nhiãût cáúp I 2_Bäü quaï nhiãût cáúp II 3_ÄÚng goïp 4_Bäü giaím än kiãøu bãö màût S¬ ®å bè trÝ bé qu¸ nhiÖt 6 2 1 5 4 4 3 Trong âoï: 1- Bộ quá nhiệt cấp 2 2-Bộ quá nhiệt cấp 1 3-Ống góp ra bộ quá nhiệt II 4-Ống góp vào bộ quá nhiệt II 5-Bao hơi 6-Bảo ôn 6.1 ThiÕt kÕ bé qu¸ nhiÖt cÊp II. 6.1.1 §Æc tÝnh cÊu t¹o V× bé qu¸ nhiÖt cÊp II(BQN II) lµm viÖc ë nhiÖt ®é cao nªn ®Ó tr¸nh hiÖn t­îng ®ãng xÜ b¸m lªn bÒ mÆt èng ta l¾p c¸c èng tr­íc BQN II lµ song song Chän b­íc èng ngang ®o¹n so le S1/d ³ 4,5 B­íc èng däc S2/d ³ 3,5 §o¹n èng song song S1/d = 2¸ 3 S2 > 2d VËy liÖu chÕ t¹o thÐp Cacbon , chän f38´3,5 b¸n kÝnh uèn nhá nhÊt lµ 75mm. Víi lß nµy P = 170bar nªn chän tèc ®é h¬I trong bé qu¸ nhiÖt cÊp II rw = 350 ¸ 1000(kg/m2s), ta chän rw = 500(kg/m2s) VËy tiÕt diÖn h¬i ®i lµ : f = Sè èng lµ Z = = 157 èng Tèc ®é khãi ®i trong bé qu¸ nhiÖt kh«ng ®­îc qu¸ (10 ¸ 12)m/s. V× chiÒu räng lß h¬I cè ®Þnh nªn tèc ®é khãi chuyÓn ®éng quyÕt ®Þnh viÖc chän chiÒu cao ®­êng khãi kho¶ng (2,5 ¸ 5)m. Trong thiÕt kÕ nµy chän chiÒu cao trung b×nh lµ: 12000 5600 6000 5600 B¶ng 9. ®Æc tÝnh cÊu t¹o cña bé qu¸ nhiÖt cÊp II TT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C¬ së chän vµ c«ng thøc kqu¶ 1 §­êng kÝnh ngoµi èng d mm Chän f38´3,5 2 Sè d·y èng däc md èng ThiÕt kÕ 7 3 Sè èng trong mâi d·y Z èng TÝnh 57 4 Sè èng ngang S1 mm Chän 137 5 B­íc èng däc S2 mm Chän 120 6 B­íc èng h­íng ®èi ngang s1 s1 = S1/d 3,6 7 B­íc èng h­íng ®èi däc s2 s2 = S2/d 3,16 8 Kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ngoµi cïng ®Õn v¸ch Sv mm 0,5(a – (z –1).S1) 67 9 ChiÒu dµI mçi èng chÞu nhiÖt lH m 4,95 10 DiÖn tÝch chÞu nhiÖt tõng phÇn DiÖn tÝch chÞu nhiÖt c¸c èng ®øng DiÖn tÝch chÞu nhiÖt c¸c èng ngang Hk H® m2 m2 pnd. lH.Z p.d.nd. lH.Z pd.l®.Z 500 13 11 ChiÒu d¸I èng d­íi ®¸y l® m ThiÕt kÕ 0,72 12 Toµn bé diÖn tÝch BQN HqnII m2 Hk+ H® 513 13 TiÕt diÖn l­u th«ng cña h¬I f m2 (1,87.(S1+S2)/d-4,1).d 0,095 14 ChiÒu dµy líp bøc x¹ h÷u hiÖu S m 0,325 15 ChiÒu s©u côm èng lc mm H×nh vÏ 800 16 ChiÒu réng kh«ng gian tr­íc BQN2 lk m H×nh vÏ 1000 17 TiÕt diÖn ®Çu vµo côm èng cña ®­êng khãi F’ m2 5,6.12-0,038.4,3.57-p(0,038/2)2.157 27,8 18 TiÕt diÖn ®Çu ra côm èng cña ®­êng khãi F’’ m2 5,6.12 –0,038.4,3.57- p(0,038/2)2. 57 21,7 19 TiÕt diÖn trung b×nh cña ®­êng khãi ®I trong BQN II Ftb m2 (F’ + F’’)/2 24,75 B¶ng 10. tÝnh c©n b»ng nhiÖt cña bé qu¸ nhiÖt TT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C¬ së chän vµ c«ng thøc 1 2 3 A. C©n b»ng nhiÖt 1 NhiÖt ®é khãi tr­íc BQN II q’qnII oC q’qnII = q’’ph 950 950 950 2 NhiÖt ®é khãi sau BQN II q’’qnII oC Gi¶ thiÕt sau kiÓm tra l¹i 800 750 790 3 entanpi cña khái tr­íc BQN II I’qnII Kj/kg Tra b¶ng3 12338,9 12938,9 12768,9 4 entanpi cña khái sau BQN II I’’qnII Kj/kg Tra b¶ng3 11105 11105 11105 5 L­îng nhiÖt do khãi truyÒn cho BQN II QdlqnII w j.(I’qnII-I’’qnII-DaqnII.Iokk)Btt/3600 10,5.106 10,5.106 10,5.106 6 L­îng nhiÖt hÊp thô bøc x¹ BQN II QbxqnII w B¶ng ph©n phèi nhiÖt 0,72.106 0,72.106 0,72.106 7 L­¬ng nhiÖt tæng céng QcqnII w QdlqnII + QbxqnII 11,3.106 12,1.106 11,9.106 B. TÝnh truyÒn nhiÖt Tra b¶ng n­íc vµ h¬I n­íc 8 Entanpi h¬I ®Çu vµo BQN II i’qnII Kj/kg i’qnI + QqnI/D = i’qnI + (Qqn – QqnII)/D 4138,6 3942,6 4068,5 9 NhiÖt ®é h¬I ®Çu vµo BQN II t’qnII oC tBQNII(i’qnII,P’BQNII) 436 327 397 10 Entanpi h¬I ®Çu ra BQN II i’’qnII Kj/kg P = 140bar,t = 5700C 3506 3506 3506 11 NhiÖt ®é h¬I ®Çu ra BQN II t’’qnII oC NhiÖm vô thiÕt kÕ 570 570 570 12 TØ sè chªnh nhiÖt ®é Dtl/Dtb (q’qnII - t’qnII)/( q’’qnII - t’’qnII) 514/230 623/180 553/220 13 ®é chªnh nhiÖt ®é trunh b×nh Dt oC (Dtl -/Dtb)/lnDtl/Dtb 353 357 361 14 NhiÖt ®é trung b×nh cñakhãi qtbqnII oC 0,5(q’qnII + q’’qnII) 875 850 870 15 NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬i tqnII oC 0,5(t’qnII + t’’qnII) 503 448 484 16 ThÓ tÝch riªng cña h¬I vtb m3/kg Tra b¶ng h¬I n­íc P = 140bar,t = 5700C 0,275 0,253 0,238 17 Tèc ®é trung b×nh cña h¬I wtbh m/s D. vtb/3600.f 137 124 119 18 HÖ sè t¶n nhiÖt tõ v¸ch ®Õn h¬I a W/m20C Cd.atc 1277,2 1296,9 1306,8 19 Tèc ®é trung b×nh cña khãi wtbk m/s ((Vk/F)(1+qtbqnII)/273)).Btt/3600 6,835 6,682 6,394 20 Ph©n thÓ tÝch cña n­íc rH2O B¶ng 2 0,0773 0,0773 0,0773 21 Ph©n thÓ tÝch khÝ 3 nguyªn tö rRO2 B¶ng 2 0,1471 0,1471 0,1471 22 N«ng ®é tro bay theo khãi m g/m3tc B¶ng 2 17,880 17,880 17,880 23 HÖ sè to¶ nhiÖt ®èi l­u adl W/m20C adl = 1,16.Cz .Cvl.Ctc 44,69 44,41 44,81 24 Lùc hót khÝ 3 nguyªn tö 10PnS MN 10PnS = 0,141.S’ 0,0767 0,0767 0,0767 B¶ng 10 (tt) STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C¬ së chän vµ c«ng thøc 1 2 3 25 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ khÝ 3 nguyªn tö Kk To¸n ®å IX 1,975 2,000 1,982 26 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ h¬I tro bay Ktr To¸n ®å X 0,0166 0,012 0,018 27 Lùc hót cña khãi cã tro Kps (Kk. rn + Ktr.m).S’ 0,2327 0,2372 0,2343 28 HÖ sè lµm bÈn e w/m20C 0,68.Cd.Cvl.eo + De 0,012 0,013 0,0123 29 NhiÖt ®é v¸ch èng cã b¸m tro tv oC ttbqnII + (e + 1/a2).Qdl/ HqnII 1136 1124 1131 30 HÖ sè t¶n nhiÖt bøc x¹ abx W/m20C 1,16.a.atc 43,82 51,88 45,84 31 HÖ sè truyÒn nhiÖt K W/m20C (adl +abx)/1 + (e + 1/a2)(adl +abx) 41,2 41,4 41,5 32 BÒ mÆt truyÒn nhiÖt tÝnh to¸n HttqnII m2 QcqnII/K.Dt 777 764 732 33 HiÖu sè DH m2 HttqnII - HqnII 264 251 219 34 L­îng nhiÖt truyÒn theo tÝnh to¸n QtrqnII w K. HqnII.Dt 11.9106 12,3106 12,7106 q’’qnII(oC) Dïng ph­¬ng ph¸p 3 ®iÓm ®Ó x¸c ®Þnh cña khãi sau bé qu¸ nhiÖt cÊp II Q(106)W QcqnII 12,1 QtrqnII 11,9 11,3 750 790 798 800 Theo ®å thÞ ta x¸c ®Þnh ®­îc : q’’qnII = 798oC I’’qnII = 11417 KJ/Kg L­îng nhiÖt truyÒn b»ng ®èi l­u QdlqnII = j.(I’qnII-I’’qnII + DaqnII.Iokk)Btt = 0,95.32310.( 12338,9 – 11417 + 0,015. 272,7189) = 28422824,6 KJ/h Tæng nhiÖt hÊp thô cña BQN II QqnII = QdlqnII + QbxqnII = 28422824,6 +2588349 = 31011173,6 KJ/h Entanpi h¬I ®Çu vµo BQN II i’qnII = i’’qnI = i’qnI + = 3409KJ/Kg Entanpi h¬I ®Çu ra BQN II i’’qnII = i’qnII + = 3512 KJ/Kg Þ HqnII = 1320m2 6.2 ThiÕt kÕ bé qu¸ nhiÖt cÊp I 12000 5600 Trªn c¬ së tÝnh ®­îc l­îng nhiÖt hÊp thô cña bé qu¸ nhiÖt cÊp I, ta x¸c ®Þnh ®­îc bÒ mÆt chÞu nhiÖt cña nã. S¬ bé thiÕt kÕ bé qu¸ nhiÖt cÊp I cã c¸c èng ®Æt so le dßng h¬I chuyÓn ®éng ng­îc chiÒu dßng khãi. S¬ ®å cÊu t¹o bé qu¸ nhiÖt cÊp I B¶ng11. ®Æc tÝnh cÊu t¹o bé qu¸ nhiÖt cÊp I STT Tªn ®¹i l­îng Kh §vÞ C«ng thøc tÝnh Kqu¶ 1 ®­êng kÝnh èng d mm chän f42´3,5 2 B­íc èng ngang S1 mm tÝnh 110 3 B­íc èng däc S2 mm S2/d =2,2 93 4 B­íc èng t­¬ng ®èi S1/d S2/d Chän chän 2,5 2,2 5 Kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn v¸ch ngoµI cïng t­êng bªn S mm 12000 - S1.Z 160 6 Sè èng xo¾n trong mçi d·y ãng däc Z èng 112 7 Tæng sè èng ng¾n zt èng chän 150 8 ChiÒu dµI èng tõ bao h¬I ®Õn bé qu¸ nhiÖt I lbtr m Theo thiÕt kÕ 3,5 9 DiÖn tÝch bbÒ mÆt h¸p thô cña côm èng tØnh Hdb m2 p.d. lbtr.Z.A 25,8 10 HÖ sè tÝnh ®æi Ab Chän theo tiªu chuÈn thiÕt kÕ 1/3 11 ChiÒu dµI èng xo¾n lx m lx =( HqnI- Hdb)/ p.d.Z 16 12 BÒ mÆt hÊp thô cña èng xo¾n Hxb m2 p.d. l.zt 316 13 Tæng diÖn tÝch hÊp thô bé qu¸ nhiÖt cÊp I HqnI m2 Hxb + Hdb 342 14 ChiÒu cao ®­êng khãi h m chän 3,2 15 ChiÒu réng ®­êng khãi a m chän 12000 16 Sè d·y èng däc n l/h 5 17 KÝch th­íc èng theo ph­¬ng th¼ng ®øng ld m ThiÕt kÕ 3 18 DiÖn tÝch tiÕt diÖn khãi ®I Fk m2 h.a-p.d. ld 38 19 DiÖn tÝch tiÕt diÖn h¬I®I Fn m2 zt.( p.d2)/4 0,21 20 ChiÒu dµy h÷u hiÑu líp bøc x¹ cña khãi s ((1,87.(S1+S2)/d)- 4,1).d 0,45 21 ChiÒu s©u côm èng lc m d1 + S2.n 0,507 22 ChiÒu réng kho¶ng kh«ng tr­íc BQN I lk m Chän 0,6 23 ChiÒu dµy h÷u hiÖu líp bøc x¹ cña khãic¶ phÇn kh«ng gian tr­íc BQN I S’ m S.( lc + A. lk)/ lc 0,72 B¶ng 12. tÝnh truyÒn nhiÖt bé qu¸ nhiÖt cÊp I STT Tªn ®¹i l­îng KÝ hiÖu ®¬n vÞ C«ng thøc tÝnh hay c¬ së chän K qu¶ 1 L­îng nhiÖt hÊp thô cña BQN I QqnI KJ/h Qqn - QqnII 195,5.106 2 NhiÖt ®é khãi ®Çu vµo BQN I q’qnI oC q’qnI = q’’qnII 798 3 Entanpi cña khãi ®Çu vµo BQN I I’qnI KJ/Kg Tra b¶ng I’’qnII 4 NhiÖt ®é ®Çu ra cña khãi qua BQN I q’’qnI oC B¶ng ph©n phèi nhiÖt 852 5 NhiÖt ®é trung b×nh BQN I qtbqnI oC 0,5(q’’qnI + q’qnI) 825 6 NhiÖt ®é ®Çu vµo cña h¬i t’qnI oC t’qnI = tbh 350 7 NhiÖt ®é ®Çu ra cña h¬i t’’qnI oC i’’qnI =i’qnII 468 8 NhiÖt ®é trung b×nh cña h¬I ttbqnI oC 0,5(t’qnI + t’’qnI) 409 9 Tèc ®é trung b×nh cña khãi wk m/s ((Vk/F)(1+qtbqnI)/273)).Btt/3600 9,26 10 Thµnh phÇn thÓ tÝch h¬I n­íc trong khãi rH2O B¶ng ®Æc tÝnh khãi 0,0773 11 Thµnh phÇn khÝ 3 nguyªn tö trong khãi rn B¶ng ®Æc tÝnh khãi 0,2235 12 Nång ®é tro bay trong khãi m g/m3tc B¶ng 2 17,774 13 HÖ sè trao ®æi nhiÖt ®èi l­u adl w/m2oC adl = 1,16.Cz .Cvl.Cs. atc 12,73 14 ThÓ tÝch riªng h¬i n­íc vh m3/kg Tra b¶ng h¬I n­íc víi ttbqnI 0,162 15 Tèc ®é h¬I trung b×nh wh m/s D. vh/f.3600 80,9 16 HÖ sè trao ®æi nhiÖt tõ v¸ch ®Õn h¬i a2 w/m2oC Cd. atc ; atc = 1800, Cd = 0,95 1710 17 Lùc hót khÝ 3 nguyªn tö 10Pns rn.S 0,0095 18 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ bëi khÝ 3 nguyªn tö Kk To¸n ®å IX 1,8 19 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ bëi tro Ktr To¸n ®å X 0,0128 20 Lùc hót cña khãi cã tro 10KPS (Kk. rn + Ktr.m).S’ 0,25 21 HÖ sè b¸m bÈn e m2oC/w 0,68.Cd.Cvl.eo + De 0,0072 22 ®é chªnh nhiÖt ®é dßng nghÞch Dtn oC [(q’qnI- t’’qnI)-( q’’qnI- t’qnI)]/ln[(q’qnI- t’’qnI)/ q’qnI - t’’qnI)] 411 23 ®é chªnh nhiÖt ®é dßng thuËn Dtt oC [(q’qnI- t’qnI)-( q’’qnI- t’’qnI)]/ln[(q’qnI- t’qnI)/ q’’qnI - t’’qnI)] 415 24 TØ sè Dtt/Dtn 1,01 25 ®é chªnh nhiÖt ®é trung b×nh Dt oC 0,5(Dtt +Dtn) 413 26 DiÖn tÝch bÒ mÆt hÊp thô nhiÖt HqnI m2 Gi¶ thiÕt 800 900 950 27 NhiÖt ®é v¸ch cã tro tv oC ttbqnI+ (e + 1/a2).QqnI/ HqnI 590 561 538 28 HÖ sè trao ®æi nhiÖt bøc x¹ abx w/m2oC a.atc 33,6 31,5 30,8 29 HÖ sè truyÒn nhiÖt K w/m2oC (adl +abx)/1 + (e + 1/a2)(adl +abx) 53,7 53,0 52,6 30 BÒ mÆt truyÒn nhiÖt tÝnh to¸n HtqnI m2 QqnI/K.Dt 882 885 888 31 HiÖu sè DH m2 HtqnI - HqnI 82 -15 -62 B¶ng ®å thÞ 3 ®iÓm ®Ó t×m ®­îc diÖn tÝch bÒ mÆt hÊp thô nhiÖt cña BQN I DH 82 800 900 950 850 HqnI - 15 - 62 Qua ®å thÞ ta x¸c ®iÞnh ®­îc HqnI = 850 m2 CHƯƠNG 7 THIÃÚT KÃÚ BÄÜ HÁM NÆÅÏC CÁÚP II Bé h©m n­íc cÊp II trong thiÕt kÕ nµy lµ bé h©m n­íc ch­a s«i, sö èng thÐp tr¬n ®Ó chÕ t¹o,èng thÐp chän ®­êng kÝnh f32´3, n­íc ®i trong èng tõ d­íi lªn trªn khãi ®i trên xuèng sÏ t¹o ®é chªnh nhiÖt ®é lín nhÊt nh»m t¨ng qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt. §Ó t¨ng c­êng ®é truyÒn nhiÖt ta bè trÝ c¸c èng ®Æt so le n»m ngang B¸n kÝnh uèn cña èng xo¾n R =1,87d = 1,87.32 = 60 B­íc èng ngang t­¬ng ®èi S1/d = 2,5 Þ S1 = 2,5.32 = 80 B­íc ãng däc t­¬ng ®èi S2/d = 1,875 Þ S2 = 1,875.32 = 60 Tèc ®é cña khãi qua bé h©m n­íc kh«ng lín h¬n 13m/s, tèc ®é n­íc trong èng ph¶I b¶o ®¶m cho n­íc vµ mét phÇn h¬I ë trªn bé h©m n­íc ®­îc l­u th«ng dÓ dµng. §èi víi bé h©m n­íc kiÓu ch­a s«I th× kh«ng htÓ nhá h¬n 0,3 m/s S¬ ®å bé h©m n­íc 12000 khãi 2400 N­íc B¶ng 13. ÂÀÛC TÊNH CÁÚU TAÛO CUÍA BÄÜ HÁM NÆÅÏC CÁÚP II STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc chän vµ c¬ së tÝnh Kqu¶ Gchó 1 ®­êng kÝnh èng d mm chän f32´3 2 B­íc èng ngang S1 mm chän 80 3 B­íc èng däc S2 mm 60 4 B­íc èng t­¬ng ®èi ngang B­íc èng t­¬ng ®èi däc S1/d S2/d TÝnh tÝnh 2,5 1,875 5 ChiÒu réng ®­êng khãi a m ThiÕt kÕ 12 6 ChiÒu s©ug ®­êng khãi b m ThiÕt kÕ 2,4 7 Kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ngoµi cïng ®Õn v¸ch Sv mm 50 8 Sè èng trong mçi d·y ngang n èng 1 + (b – 2.Sv)/S1 29 9 Sè èng trong mçi d·y kÐp ngang Z1 èng 2n –1 57 10 ChiÌu dµI cña mçi èng L m 12-0,2 11,8 11 TiÕt diÖn ®­êng khãi ®I F m2 a.b –n.d.L 17,85 12 Tèc ®é khãi trung b×nh qua côm èng wk m/s ((Vk/F)(1+qtbhnI)/273)).Btt/3600 11 <13 m/s tho¶ 13 DiÖn tÝch tiÕt diÖn l­u th«ng cña khãi f m2 Z1.p.d2tr/4 0,03 14 Tèc ®é n­íc trong èng wn m/s D. vh/f.3600 1,32 >0,3 phï hîp 15 Sè d·y èng kÐp nk D·y Chän 18 16 ChiÒu s©u côm èng ls m S2(2nk –1) 2,1 17 ChiÒu s©u kho¶ng kh«ng tr­íc bé h©m n­íc II lk m Chän 3,5 18 HÖ sè A Tiªu chuÈn tÝnh to¸n HP7 0,2 19 ChiÒu dµy h÷u hiÖu líp bøc x¹ S m ((1,87.(S1+S2)/d)- 4,1).d 0,131 20 ChiÒu dµy h÷u hiÖu líp bøc x¹ cã tÝnh ®Õn kho¶ng kh«ng S’ m S.( ls + A. lk)/ ls 0,175 21 DiÖn tÝch bbÒ mÆt chÞu nhiÖt HhnII m2 p.d. l.z1nk 1216,5 B¶ng 14. tÝnh truyÒn nhiÖt bé h©m n­íc cÊp II STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc tÝnh vµ chän Kqu¶ 1 L­îng nhiÖt hÊp thô BHN II QhnII KJ/h B¶ng ph©n phèi nhiÖt 17,2.106 2 NhiÖt ®é khãi ®Çu vµo q’hnII oC q’hnII = q’’qnI 852 3 NhiÖt ®é khãi ®Çu ra q’’hnII oC B¶ng ph©n phèi nhiÖt 486 4 NhiÖt ®é khãi trung b×nh qtbhnII oC 0,5(q’hnII +q’’hnII) 669 5 Entanpi cña n­íc cÊp ®Çu vµo i’hnII KJ/Kg B¶ng ph©n phèi nhiÖt 1078 6 NhiÖt ®é n­íc cÊp ®Çu vµo t’hnII oC B¶ng ph©n phèi nhiÖt 200 7 Entanpi cña n­íc cÊp ®Çu ra i’’hnII KJ/Kg i’hnII + 1132 8 NhiÖt ®é n­íc cÊp ®Çu ra t’’hnII oC ts + (i’’hnII –t’s)/2.4.18 296 9 NhiÖt ®é trung b×nh n­íc cÊp ttbhnII oC 0,5(t’’hnII + t’hnII) 248 10 ®é chªnh nhiÖt ®é n­íc cÊp Dt oC [(q’hnII- t’’hnII)-( q’’hnII- t’hnII)]/ln[(q’hnII- t’’HNII)/ q’’hnII - t’hnII)] 273 11 NhiÖt ®é v¸ch èng cã b¸m tro tv oC tv = 100 + ttbhnII 348 12 Tèc ®é trung b×nh cña khãi wk m/s ((Vk/F)(1+qtbhnII)/273)).Btt/3600 7,92 13 Thµnh phÇn thÓ tÝch h¬I n­íc cña khãi rH2O B¶ng 2 0,07732 14 Thµnh phÇn thÓ tÝch khÝ 3 nguyªn tö rn B¶ng 2 0,1445 15 Nång ®é tro bay trong khãi m g/m3tc B¶ng 2 17,56 16 Lùc hót khÝ 3 nguyªn tö 10PnS MN.m rn.S 0,098 17 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ khÝ 3 nguyªn tö Kk To¸n ®å IX 3,95 18 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ cña tro Ktr To¸n ®å X 0,0146 19 Lùc hót cña khãi cã ch­a tro 10PnS Nm/m2oC (Kk. rn + Ktr.m).S’ 0,1824 20 HÖ sè to¶ nhiÖt bøc x¹ abx W/ m2oC 1,16.a.atc 14,53 21 HÖ sè b¸m bÈn e m2oC/w 0,68.Cd.Cvl.eo + De 0,0098 22 HÖ sè t¶n nhiÖt tõ khãi ®Õn v¸ch adl W/ m2oC adl = 1,16.Cz .Cvl.Cs. atc 70,2 23 HÖ sè truyÒn nhiÖt K W/ m2oC (adl +abx)/(1 + e(adl +abx)) 47,8 24 DiÖn tÝch bÒ mÆt h¸p thô cña BQN II theo tÝnh to¸n HtthnII m2 QhnII/K.Dt 13180 CHƯƠNG 8 THIÃÚT KÃÚ BÄÜ SÁÚY KHÄNG KHÊ CÁÚP II Muûc âêch: biãút âæåüc nhãût âäü khoïi vaìo vaì ra , ta xaïc âënh diãûn têch bãö màût chëu nhiãût vaì caïch bäú trê Trong phÇn nµy bé sÊy kh«ng khÝ cÊp 2 lµm b»ng èng thÐp f40´1,5 , theo chiÒu réng ®­êng khãi chia lµm 4 hép, thiÕt kÕbé sÊy kh«ng khÝ cÊp 2 chØ cã ®­êng khãi ®i, bè trÝ c¸c èng kiÓu so le. §Ó ®¶m b¶o bé sÊy kh«ng khÝ gän nhÑ khi chän b­íc èng ngang vµ däc ph¶i ®¶m b¶o hÖ sè D ë gi¸ trÞ nhá nhÊt. Theo tiªu chuÈn thiÐt kÕ ®Ó ®¶m b¶o gia c«ng ®­îc Dmin = s- d = 10mm , ®ång thêi ®Ó ®¶m b¶o cho tiÕt diÖn ®I cña kh«ng khÝ theo ph­¬ng ngang và phương chÐo gãc b»ng nhau th× S1- d = 2(S –d) = 2D. Trong thiÕt kÕ nµy chän S1 = 75mm, S2 = 44mm,trong qu¸ tr×nh bè trÝ cÇn ®¶m b¶o kÝch th­íc cña ®­êng khãi cña bé kh«ng khÝ b»ng ®­êng khãi c¶u bé h©m n­íc. Tèc ®é khãi lµ 10 ¸14 m/s vµ wkk/w = 0,45 ¸ 0,55, tèc ®é kh«ng khÝ phô thuéc vµo chiÒu cao bé sÊy kh«ng khÝ. Nh­ng chiÒu cao bé sÊy kh«ng khÝ sau tÝnh to¸n nhiÖt m­ãi x¸c ®Þnh ®­îc. V× vËy ®Ó tÝnh to¸n nhiÖt cÇn gi¶ thiÕt tr­íc mét sè chiÒu cao n»m trong ph¹m vi hîp lÝ sau ®è kiÓm tra l¹i. NÕu chiÒu cao tÝnh ra sai kh¸c víi gi¸ trÞ gi¶ thiÕt 5% th× ph¶i tÝnh l¹i. S2 D S1 S 1945 Kh«ng khÝ 2800 3000 1930 12000 B¶ng 15. ®Æc tÝnh cÊu t¹o bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng htøc tÝnh vµ c¬ së chän Kqu¶ 1 ®­êng kÝnh èng d mm chän f40´1,5 2 B­íc èng ngang S1 mm chän 75 3 B­íc èng däc S2 mm chän 44 4 B­íc èng ngang t­¬ng ®èi S1/d 0,875 5 B­íc èng däc t­¬ng ®èi S2/d 1,1 6 ®­êng kÝnh èng trung b×nh dtb mm 0,5(dtr + dng) 38,5 7 Sè côm èng theo chiÒu réng ®­êng khãi n côm chän 4 8 ChiÒu réng mçi côm èng a1 mm chän 1930 9 ChiÒu s©u mçi côm èng b1 mm chän 2288 10 Sè d·y èng ngang Z1 D·y b1/ S1 + 1 26 11 Sè d·y èng däc Z2 D·y (2Z1 – 1)b1/ (S2 + 1) 53 12 Sè èng trong mçi côm èng Z èng ((2Z1 – 1) Z2/Z) - 1 1345 13 ChiÒu s©u mçi èng l m Gi¶ thiÕt 2,9 14 TiÕt diÖn ®­êng khãi ®I F m2 p.n.Z.d2tr/4 5,78 15 ChiÒu réng ®­êng khãi ®i a m Chän 12 16 TiÕt diÖn ®­êng kh«mg khÝ ®I f l.a - p.n.Z1. dng 21,73 17 DiÖn tÝch bÒ mÆt hÊp thô HsII m2 l.n.Z.H.dtb 1887 B¶ng 16. TÝnh truyÒn nhiÖt cña bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc tÝnh Kqu¶ 1 L­îng nhiÑt hÊp thô BSKK II QsII KJ/h B¶ng ph©n phèi nhiÖt 1031324 2 NhiÖt ®é tr­íc BSKK II q’sII oC nt 486 3 NhiÖt ®é sau BSKK II q’’sII oC nt 421 4 NhiÖt ®é trung b×nh cña khãi qtbsII oC 0,5(q’sII + q’’sII) 454 5 NhiÖt ®é kh«ng khÝ ®Çu vµo BSKK II t’sII oC ph©n phèi nhiÖt 242 6 NhiÖt ®é kh«ng khÝ ®Çu ra BSKK II t’’sII oC NhiÖm vô thiÕt kÕ 300 7 NhiÖt ®é trung b×nh cña kh«ng khÝ ttbsII oC 0,5(t’sII + t’’sII) 271 8 Thµnh phÇn thÓ tÝch n­íc trong khãi rH2O B¶ng 2 0,07729 9 Tèc ®é khãi wk m/s ((Vk/F)(1+qtbsII)/273)).Btt/3600 18,7 10 HÖ sè t¶n nhiÖt tõ khãi ®Õn v¸ch a1 W/m2oC 1,16. Cvl.Ct atc 50,14 11 Tèc ®é trung b×nh cña kh«ng khÝ wkk m/s (b’’sII + DasII/2). [Btt.V2k/f.3600(1 + (ttbsII/273)] 8,6 12 HÖ sè t¶n nhiÖt phÝa kh«ng khÝ a2 W/m2oC 1,16.Cz .Cvl.Cs. atc 75,36 13 HÖ sè sö dông x Tra b¶ng hÖ sè sö dông x 0,75 14 HÖ sè truyÒn nhiÖt K W/m2oC x.a1. a2/(a2 + a1) 22,7 CHƯƠNG 9 THIÃÚT KÃÚ BÄÜ HÁM NÆÅÏC CÁÚP I Nguyªn t¾c vµ ph­¬ng ph¸p hoµn toµn gièng nh­ thiÕt kÕ bé h©m n­íc cÊp II 12000 §Æc tÝnh cÊu t¹o khãi N­íc 2400 B¶ng17 . ®Æc tÝnh cÊu t¹o bé h©m n­íc cÊp I STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng htøc tÝnh vµ c¬ së chän Kqu¶ 1 ®­êng kÝnh èng d mm chän f40´3 2 B­íc èng ngang S1 mm chän 60 3 B­íc èng däc S2 mm chän 40 4 B­íc èng ngang t­¬ng ®èi S1/d 1,76 5 B­íc èng däc t­¬ng ®èi S2/d 1,17 6 ChiÒu réng ®­êng khãi a m chän 12 7 ChiÒu s©u ®­êng khãi b m chän 2,4 8 Kho¶ng c¸ch tõ t©m ngoµI cïng ®Õn v¸ch Sv mm chän 55 9 Sè èng trong mçi d·y ngang n èng ((b-2 Sv)/S1) + 1 38 10 Sè èng trong mçi d·y kÐp Z1 èng 2n - 1 75 11 ChiÒu dµI mçi èng l m 12 – 0,2 11,8 12 DiÖn tÝch n­íc ®I qua f m2 0,785.d2tr.Z1 0,0558 13 Tæng sè d·y èng kÐp nk èng Gi¶ thiÕt 25 14 TiÕt diÖn ®­êng khãi ®i F m2 a.b – n.d.l 17 15 ChiÒu s©u côm èng L m S2(2 nk + 1) 1,96 16 DiÖn tÝch bÒ mÆt chÞu nhiÖt HhnI m2 nk.d.l.Z1.p 461,6 B¶ng 18 tÝnh truyÒn nhiÖt bé h©m n­íc cÊp I STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc tÝnh vµ chän Kqu¶ 1 L­îng nhiÖt hÊp thô QhnI w B¶ng ph©n phèi nhiÖt 7787.103 2 NhiÖt ®é khãi ®Çu vµo q’hnI oC q’hnI = q’’sII 421 3 NhiÖt ®é khãi ®Çu ra q’’hnI oC B¶ng ph©n phèi nhiÖt 316 4 NhiÖt ®é khãi trung b×nh qtbhnI oC 0,5(q’hnI +q’’hnI) 369 5 ChiÒu dµy hò hiÖu líp bøc x¹ cã kÓ kho¶ng kh«ng tr­íc bé h©m n­íc cÊp I S’ m S’ = S(ls + A.lk)/ls 0,199 6 NhiÖt ®é n­íc cÊp ®Çu vµo t’hnI oC ThiÕt kÕ 230 7 Tèc ®é cña n­íc ®I trong èng wn m/s D. vh/f.3600 8 NhiÖt ®é n­íc cÊp ra t’’hnI oC t’’hnI = t’hnII 250 9 NhiÖt ®é trung b×nh n­íc cÊp ttbhnII oC 0,5(t’’hnI + t’hnI) 240 10 ®é chªnh nhiÖt ®é n­íc cÊp Dt oC [(q’hnI - t’’hnI)-( q’’hnI- t’hnI)]/ln[(q’hnI- t’’HNI)/ q’’hnI - t’hnI)] 162 11 NhiÖt ®é v¸ch èng cã b¸m tro tv oC tv = 25 + ttbhnI 290 12 Tèc ®é trung b×nh cña khãi wk m/s ((Vk/F)(1+qtbhnI)/273)).Btt/3600 7,92 13 Thµnh phÇn thÓ tÝch h¬I n­íc cña khãi rH2O B¶ng 2 0,07732 14 Thµnh phÇn thÓ tÝch khÝ 3 nguyªn tö rn B¶ng 2 0,1445 15 Nång ®é tro bay trong khãi m g/m3tc B¶ng 2 17,56 16 Lùc hót khÝ 3 nguyªn tö 10PnS MN.m rn.S 0,098 17 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ khÝ 3 nguyªn tö Kk To¸n ®å IX 3,95 18 HÖ sè lµm yÕu bøc x¹ cña tro Ktr To¸n ®å X 0,0146 19 Lùc hót cña khãi cã ch­a tro 10PnS Nm/m2oC (Kk. rn + Ktr.m).S’ 0,1824 20 HÖ sè to¶ nhiÖt bøc x¹ abx W/ m2oC 1,16.a.atc 14,53 21 HÖ sè b¸m bÈn e m2oC/w 0,68.Cd.Cvl.eo + De 0,0098 22 HÖ sè t¶n nhiÖt tõ khãi ®Õn v¸ch adl W/ m2oC adl = 1,16.Cz .Cvl.Cs. atc 70,2 23 HÖ sè truyÒn nhiÖt K W/ m2oC (adl +abx)/(1 + e(adl +abx)) 47,8 24 DiÖn tÝch bÒ mÆt h¸p thô cña BQN I theo tÝnh to¸n HtthnI m2 QhnI/K.Dt 1006 25 ChiÒu dµy h÷u hiÖu líp bøc x¹ S m ((1,87.(S1+S2)/d)- 4,1).d 0,0476 CHƯƠNG 10 THIÃÚT KÃÚ BÄÜ SÁÚY KHÄNG KHÊ CÁÚP I Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I ®­îc chia ra lµm 3 ®o¹n däc theo ®­êng khãi. ®o¹n d­íi cïng ®Æt riªng ra ®Ò phong khi thay thÕ. 1950 2280 2506 12000 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I ®­îc chÕ t¹o bëi thÐp cacbon f40´1,5 S¬ ®å cÊu t¹o bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I B¶ng 19. ®Æc tÝnh cÊu t¹o bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng thøc Kqu¶ 1 ®­êng kÝnh ngoµi cña èng d mm chän 40´1,5 2 B­íc èng ngang S1 mm chän 75 3 B­íc èng däc S2 mm chän 44 4 B­íc èng t­¬ng ®èi ngang S1/d 0,625 5 B­íc èng t­¬ng ®èi däc S2/d 1,1 6 ®­êng kÝnh èng trung b×nh dtb m 0,5(dng + dtr) 0,039 7 Bé SKK chia lµm m ®o¹n m ®o¹n chän 3 8 Sè côm èng theo chiÒu réng ®­êng khãi n côm 4 9 Sè d·y èng ngang Z1 D·y a/ S1 + 1 26 10 ChiÒu réng mçi côm a mm chän 1930 11 ChiÒu réng s©u côm b mm chän 3078 12 Sè d·y èng däc Z2 D·y a/ S2 + 1 58 13 Sè èng trung b×nh mçi côm Z [(2.Z1 –1)Z2/2] – 6 3045 14 ChiÒu cao cña èng ®o¹n trªn ®o¹n gi÷a ®o¹n d­íi lt lg ld m m m Chän gi¶ thiÕt nt nt 2,56 2,28 1,96 15 TiÕt diÖn khãi ®I qua F m2 0,785.d2tr.Z 6,25 16 ChiÒu réng ®­êng khãi A m Theo h×nh vÏ ®¶ tÝnh 12 17 TiÕt diÖn khong khÝ ®I ®o¹n trªn ®o¹n gi÷a - ®o¹n d­íi ft fg fd m2 m2 m2 lt(A – Z1.n.d) lg(A – Z1.n.d) ld(A – Z1.n.d) 20,1 17,8 15,4 18 DiÖn tÝch bÒ mÆt chÞu nhÞªt ®o¹n trªn ®o¹n gi÷a - ®o¹n d­íi Ht Hg Hd m2 m2 m2 lt(p.n.Z. dtr) lg(p.n.Z. dtr) ld(p.n.Z. dtr) 1164,9 1482,6 1274,5 19 Tæng diÖn tÝch bÒ mÆt chÞu nhÞªt HsI m2 Ht+ Hg+ Hd 4422 B¶ng 20. tÝnh truyÒn nhiÖt cña bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I STT Tªn ®¹i l­îng KhiÖu §vÞ C«ng th­c tÝnh vµ c¬ së chän KÕt qu¶ 1 L­îng nhiÑt hÊp thô BSKK I QsI W B¶ng ph©n phèi nhiÖt 10,9106 2 NhiÖt ®é tr­íc BSKK I q’sI oC q’sI = q’’hnI 316 3 NhiÖt ®é sau BSKK I q’’sI oC NhiÖm vô thiÕt kÕ 125 4 NhiÖt ®é trung b×nh cña khãi qtbsI oC 0,5(q’sI + q’’sI) 221 5 NhiÖt ®é kh«ng khÝ ®Çu vµo BSKK I t’sI oC NhiÖm vô thiÕt kÕ 30 6 NhiÖt ®é kh«ng khÝ ®Çu ra BSKK I t’’sI oC B¶ng ph©n phèi nhiÖt 242 7 NhiÖt ®é trung b×nh cña kh«ng khÝ ttbsI oC 0,5(t’sI + t’’sI) 136 8 Tèc ®é khãi trung b×nh wk m/s ((Vk/F)(1+qtbhnI)/273)).Btt/3600 16,7 9 Thµnh ph©n thÓ tÝch h¬I n­íc rH2O B¶ng 2 0,077 10 Thµnh ph©n thÓ tÝch khÝ 3 ngtö rn B¶ng 2 0,193 11 HÖ sè t¶n nhiÖt tõ khãi ®Õn v¸ch ak W/m2oC Cvl. atc 50,44 12 ChiÒu cao toµn bé BSKK I Li m Theo gi¶ thiÕt 5 6 7 13 DiÖn tÝch bÒ mÆt hÊp thô nhiÖt HsI m2 p.Z.n.dtb.Li 3294 3953 4612 14 TiÐt diÖn l­u th«ng cña kk fi m2 Ltbi(A – dn.Z1) 6,06 7,28 8,49 15 ChiÒu cao trung b×nh cña mçi ®o¹n Ltbi m Li/m 1,7 2 2,3 16 Tèc ®é trung b×nh cña kk wk2 m/s (b’’sII + DasI/2). [Btt.V2k/f.3600(1 + (ttbsI/273)] 7,15 6,8 5,67 17 HÖ sè sö dông x Tra b¶ng hÖ sè sö dông 0,75 0,75 0,75 18 HÖ sè T§N tõ v¸ch ®Õn kk ak2 W/m2oC Cz.Cvl. atc 73,5 67,4 60 19 ®é chªnh nhiÖt ®é theo chiÒu nhiªn liÖu Dtn oC [(q’sI - t’’sI)-( q’’sI- t’sI)]/ln[(q’sI- t’’sI)/ q’’sI - t’sI)] 84 84 84 20 Tham sè P (q’sI - q’’sI)/( t’’sI - t’sI) 0,9 0,9 0,9 21 Tham sè R ( t’’sI - t’sI)/ (q’ sI - q’’sI) 1,11 1,11 1,11 22 HÖ sè hiÖu chØnh Y To¸n ®å XV 0,92 0,92 0,92 23 ®é chªnh nhiÖt ®é trung b×nh thùc Dt oC Y.Dtn 77,28 77,28 77,28 24 HÖ sè truyÒn nhÞªt K W/m2oC x.ak. ak2/(ak2 + ak) 37,25 37,68 37,12 25 L­îng truyÒn nhiÖt theo tÝnh to¸n QttSI w H’SI.Ki. Dt 9,5.106 11,5.106 13.2.106 Dïng ph­¬ng ph¸p gi¶i b»ng ®å thÞ ta tÝnh ®­îc chiÒu cao BSKK I Q.106(w) QttsI 13,2 11,5 10,5 QSI 9,5 5 6 7 L(m) - Theo ®å thÞ ta cã tæng chiÒu dµI cña bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I lµ L = 5,8m - Khi ®ã ®é dµI trung b×nh cña mçi ®o¹n lµ Ltb = 5,8/3= 1,9m DiÖn tÝch kh«ng khÝ ®i qua mçi ®o¹n lµ f = Ltb(A- n.Z1.d) = 1,9(12 – 4.26.0,04) = 14,896m2 VËy chän chiÒu cao mæi ®o¹n lµ : + Lt = 2,3m + Lg = 2m + Ld = 1,5m MỤC LỤC Ch­¬ng 1 . NhiÖm vô thiÕt kÕ Trang 1 Ch­¬ng 2 . X¸c ®Þnh cÊu tróc vµ c©n b»ng nhiÖt lß h¬I 2 Ch­¬ng 3 . ThiÕt kÕ buång löa 11 Ch­¬ng 4 . ThiÕt kÕ d·y pheston 16 Ch­¬ng 5 . Ph©n phèi nhiÖt l­îng cho c¸c bÒ mÆt ®èt 22 Ch­¬ng 6 .ThiÕt kÕ bé qu¸ nhiÖt 24 Ch­¬ng 7 . ThiÕt kÕ bé h©m n­íc cÊp II 37 Ch­¬ng 8 . ThiÕt kÕ bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II 41 Ch­¬ng 9 . ThiÕt kÕ bé h©m n­íc cÊp I 44 Ch­¬ng 10. ThiÕt kÕ bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I 49