Tính toán thiết kế các cụm chi tiết của lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa cho công nghiệp,sử dụng nhiên liệu là dầu FO,công suất 0,5 th,áp suất thiết kế 10 bar tép chế tạo 20k

Tính toán thi t k các c m chi ti t c a lò h i ng lò ng l a s n xu t h i bão hòa ụm chi tiết của lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ủa lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ơ

Tính toán thi t k các c m chi ti t c a lò h i ng lò ng l a s n xu t h i bão hòa ụm chi tiết của lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ủa lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ửa sản xuất hơi bão hòa ản xuất hơi bão hòa ất hơi bão hòa ơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa cho công nghi p,s d ng nhiên li u là d u FO,công su t 0,5 T/h,áp su t thi t k ửa sản xuất hơi bão hòa ụm chi tiết của lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ầu FO,công suất 0,5 T/h,áp suất thiết kế ất hơi bão hòa ất hơi bão hòa

I:Cho thành ph n làm vi c ần làm việc ệc

Thành ph n làm vi c c a đ u FO :ần làm việc của đầu FO : ệc của đầu FO : ủa đầu FO : ần làm việc của đầu FO :

Đường kính thân lò Dng kính thân lò Dng = 1,5 m ; L =2,8 m ; s = 12 mm

Ống lò dng lò dng = 0,7 m ; L =2,8 m ; s = 12 mm

ng l a d

Nhi t đ tệc của đầu FO : ộ t k = 900 0C Nhi t đ tệc của đầu FO : ộ t nl =32 0C

II:Tính cân b ng năng l ằng năng lượng ượng ng

Ta có: B.Qtlv =

Q LH

η LH

+ = (0,9 ÷ 0,94) ch n η = (0,9 ÷ 0,94) chọn η ọn η η = (0,9 ÷ 0,94) chọn ηLH = 0,9 + Q LH=G(i'' −i H

2 0 32)

T p = 10 bar tra b ng nảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 c và h i bão hòa theo áp su t ta đơi ất ta được i”= 2778 ược i”= 2778 c i”= 2778 (KJ/kg)

Q LH=G(i'' −i H

1322, 12

Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu:

Qt lv=339.Clv+ 1030 Hlv+109 ( Slv− Olv) −25Wlv

¿

V y ận lò hơi B= 408,06

38770 ,1 .3600=37,89 ( Kg/h )

III: Tính nhi t l ệc ượng ng truy n cho môi ch t trong bu ng l a ng lò ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ất trong buồng lửa ống lò ồng lửa ống lò ửa ống lò ống lò

Ta có : Q bl=ϕ(Q hích−I K)

Trong đó

+ Q hich = 408.06 Kw và ϕ=1−

q5

100 v i qớc và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 5 = ( 0,5 ÷ 3,5)% ch n qọn η 5= 0,5%

⇒ ϕ=1− 0,5

100 =0 , 995

Tính Ik I K=α I0K=I0K+α(α−1) I0KK

2

0

(C P t)RO

2+V0N2(C P t)N

2 +V0H2O

(C P)H

2O

Trong đó

+V RO

2

0 =0 , 01866 (C lv

+0 , 375 S lv)=0 , 01866 (83 , 4+0 ,375 2,9)=1 ,577 (m3tc /kgnl)

2

+V kk0 =0, 0889 (C lv+0 ,375 Slv)+0,2 Hlv−0, 0333 Olv

¿0, 0889 (83, 4 +0 , 375 2,9 )+= 0,2 10−0,0333 0,4=9,5 (m3tc /kgnl)

+V H

2O

0

=0 ,112 H lv+0,0124.W lv+1,2.G p+0 ,0161 V kk0

=0 ,112 10+0,0124 3+1,2.11 ,4+0, 0161 9,5=14 ,9 (m3tc/kgnl)

Gp: Lược i”= 2778 ng h i nơi ước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 c đ phun d u thành sểu luận lò hơi ần làm việc của đầu FO : ươi ng thường kính thân lò Dng l y theo kinhất ta được i”= 2778 nghi m ệc của đầu FO :

trong kho ng (0,3÷0,35) ng v i 1 kg nhiên li u ,ch n 0,3 đ tính toán ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ứng với 1 kg nhiên liệu ,chọn 0,3 để tính toán ớc và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ệc của đầu FO : ọn η ểu luận lò hơi

Ch n nhi t đ tọn η ệc của đầu FO : ộ t k = 900 0C tra b ng ta cóảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778

+ (C P t)RO

2=1972 , 35 KJ /kg

+ (C P t)H

2O=1519 , 65 KJ /kg

⇒I0K

=V RO

2

0

(C P t)RO

2+V N

2

0

(C P t)N

2 +V0H2O

(C P)H

2O

=1 , 577 1972 , 35+7 , 505 1243 ,53+ 14 , 9 1519 , 65=35085 , 9 ( KJ /kg )

+ I kk0=V kk (C P t ) kk=9,5 1259 ,57=11964 , 015 ( KJ /kg )

Ch n = 1,2 ( v i nhiên li u là d u FO)ọn η α = 1,2 ( với nhiên liệu là dầu FO) ớc và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ệc của đầu FO : ần làm việc của đầu FO :

⇒ QBL=0,995(408 , 06− 37, 89.37478 , 7

3600 )=0 ,995 (408 ,06−394 ,5)=13 ,492 ( Kw )

IV: Ki m tra h s truy n nhi t c a bu ng l a đ n môi ch t ểm tra hệ số truyền nhiệt của buồng lửa đến môi chất ệc ống lò ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ệc ủa buồng lửa đến môi chất ồng lửa ống lò ửa ống lò ến môi chất ất trong buồng lửa ống lò

1: H s làm y u tia b c x ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ức xạ ạo 20K.

Ta có

Kb=(

0,8+1,6.r H

2O

√ pb..s ) .(1−0 ,38

tK

1000 )

2O=

VH

2O

VK

2O

0

=0 ,112 Hlv+0 , 0124 W lv+1,2 G P+0 , 0161 α Vkk0

+V K=α V0K=1,2.(V RO

2

0

+V N

2

0

2O

0

)

⇒ rH

2O=

VH

2O

VK =

15 , 02

28 , 92 =0 ,518

+ Pb= P.rb V i ớc và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 r b=

V RO

2+V H

2O

1 , 577+15 , 02

V y Pận lò hơi b=1.0,574 = 0,574 bar

+

S=3,6 V bl

F bl=3,6

1 ,08

6 , 15=0 , 632

900

2: Đ đen c a buông l a\ ộ đen của buông lửa\ ủa lò hơi ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ửa sản xuất hơi bão hòa

+Đ đen môi trộ t ường kính thân lò Dng bu ng l aồng lửa ửa d

+Đ đen hi u d ng c a bu ng l aộ t ệc của đầu FO : ụng của buồng lủa ủa đầu FO : ồng lửa ủa đầu FO :

a'= a.β=0,52.0,75=0,39 Ch n = 0,75( ng n l a sáng đ t ọn η β= 0,75( ngọn lửa sáng đốt ọn η ửa d ốt

d u )ần làm việc của đầu FO :

+Đ đen c a buông l aộ t ủa đầu FO : ửa d

Đ i v i buông l a phun nên không có ghi R = 0; ốt ớc và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ửa d ρ=0

aBL= a'

a'+(1−a').ϕ =

0,39

V: Tính di n tích b m t truy n nhi t đ i l u ệc ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ặt truyền nhiệt đối lưu ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ệc ống lò ư

Ta có + Qbl = 394,5 Kw

+ Ch n = 100 (W/m2.K)ọn η α = 1,2 ( với nhiên liệu là dầu FO)

+ ∆tmax = 900-180 = 720 0C

+ ∆tmin = 300-180 = 120 0C

ln Δttmax

120

V yận lò hơi

F= Q bl

α Δtt=

394 , 5 100.334 ,86=11, 78 m

2

2Fm tsàng = 2,23 m2ặt sàng

Folua=9,48=π.dtr.n.l⇒ n= 9, 48

3,14 0,044.2,8 =24 ,5

V y ch n lò h i có 25 ng l a.ận lò hơi ọn η ơi ốt ửa d

VI: Ki m tra s c b n ểm tra hệ số truyền nhiệt của buồng lửa đến môi chất ức bền ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò

1: Tính b n thân lò ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò (Dng = 1,5 m ; L = 2,8 m ; s = 12 mm , p = 10 bar )

Chi u dày thân lò đều MSSV:12158381 ược i”= 2778 c xác đ nh theo công th c:ịnh theo công thức: ứng với 1 kg nhiên liệu ,chọn 0,3 để tính toán

Ta có tv = tb t p = 10 bar tra b ng nảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 c và h i bão hòa theo áp su t ta đơi ất ta được i”= 2778 ược i”= 2778 c

tv = 179,88 0C

+ ng su tỨng suất ất ta được i”= 2778

+ ng su t cho phép Ứng suất ất ta được i”= 2778

K t lu n ch n chi u dày thân lò s = 12 mm là đ m b o b n ết luận chọn chiều dày thân lò s = 12 mm là đảm bảo bền ận lò hơi ọn η ều MSSV:12158381 ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ều MSSV:12158381

2 Tính b n ng lò ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ống lò (Dng = 0,7 m ; L = 2,8 m ; s = 12 mm , p = 10 bar )

Ta có Chi u dày ng lò đ ều dày ống lò được xác định theo công thức ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ược xác định theo công thức c xác đ nh theo công th c ịnh theo công thức ức xạ

S= p Dtr

400 σ [ 1+

√ 1+ a l σ

p ( Dtr+ l ) ] +2

⇒ σ¿

=13 ,01 kg/mm2

+ ng su t cho phép Ứng suất ất ta được i”= 2778

⇒ σ=η σ¿=0,5 13 ,01=6 , 505 ( kg /mm2)

+ a = 6,25 ( ng lò n m ngang) ốt ằm ngang)

V y chi u dày ng lò ận lò hơi ều MSSV:12158381 ốt

K t lu n ch n chi u dày ng lò s =12 mm là đ m b o b n ết luận chọn chiều dày thân lò s = 12 mm là đảm bảo bền ận lò hơi ọn η ều MSSV:12158381 ốt ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ều MSSV:12158381

3: Tính b n ng l a ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ống lò ửa ống lò ((Dng = 0,052 m ; L = 2,8 m ; s = 4 mm , p = 10 bar )

Ta có :Chi u dày ng l a đ ều dày ống lò được xác định theo công thức ống lò ống lửa sản xuất hơi bão hòa ửa sản xuất hơi bão hòa ược xác định theo công thức c xác đ nh theo công th c ịnh theo công thức ức xạ

S= p Dtr

400 σ [ 1+ √ 1+ a l σ

p ( Dtr+ l ) ] +2

Nhi t đ tính toán : tv = tb + 4.s + 60 = 179,88 + 4 4 + 60 = 255,88 0C ệc của đầu FO : ộ t Tra b ng và n i suy ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ộ t

⇒ σ¿=13,06 kg/mm2

+ ng su t cho phép Ứng suất ất ta được i”= 2778

⇒ σ=η σ¿

=0,5 13 ,06=6 , 53 ( kg/mm2)

+ a = 6,25 ( ng l a n m ngang) ốt ửa d ằm ngang)

V y chi u dày ng lò ận lò hơi ều MSSV:12158381 ốt

K t lu n ch n chi u dày ng lò s =4 mm là đ m b o b n ết luận chọn chiều dày thân lò s = 12 mm là đảm bảo bền ận lò hơi ọn η ều MSSV:12158381 ốt ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ều MSSV:12158381

4: Tính b n m t sàn b ng ph ền cho môi chất trong buồng lửa ống lò ặt truyền nhiệt đối lưu ằng năng lượng ương pháp hàn ( ng pháp hàn ( D = 1,2 m ; s = 55 mm )

+ Nhi t đ tính toán Nhi t đ tính toán : tv = tb + 1,2.s + 10 = 179,88 + 1,2 55 + ệc của đầu FO : ộ t ệc của đầu FO : ộ t

10 = 255.88 0C

Tra b ng và n i suy ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ộ t

⇒ σ¿

=13,06 kg/mm2

+ ng su t cho phép Ứng suất ất ta được i”= 2778

⇒ σ=η σ¿=0,6 13 ,06=7 , 84 ( kg /mm2)

Chi u dày m t sang l p b ng phều MSSV:12158381 ặt sàng ắp bằng phương pháp hàn ằm ngang) ươi ng pháp hàn

S=0 ,41 Dtr √ 100.σ p =0,41.1136 √ 10 100.7,84 =52,6 (mm)

K t lu n ch n chi u dày m t sàn s = 55 mm là đ m b o b n ết luận chọn chiều dày thân lò s = 12 mm là đảm bảo bền ận lò hơi ọn η ều MSSV:12158381 ặt sàng ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ảng nước và hơi bão hòa theo áp suất ta được i”= 2778 ều MSSV:12158381