Рекуперативные воздухоподогреватели.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Белгородский государственный технологический
университет им. В.Г. Шухова»
Кафедра энергетики теплотехнологии
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине
«Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки»
на тему:
«Расчёт регенеративного воздухоподогревателя»
Выполнил: студент гр. ЭТ – 31
Пономарев И. Е.
Принял: доцент
Губарева В. В.
Руководитель проекта: доцент
Губарева В. В.
Белгород
2020
СОДЕРЖАНИЕ
Задание…………………………………………………………………………….3
Введение…………………………………………………………………………..4
Литературный обзор……………………………………………………………...5
ЗАДАНИЕ
Рассчитать и спроектировать регенеративный воздухоподогреватель на отходящих газах печи для обжига извести по следующим данным:
- общий расход технологических газов, выходящих из печи, составляет 
- расход воздуха 1 
топлива 
- начальная температура технологических газов на входе в регенератор 
- температура воздуха на входе в регенератор 
- конечная температура воздуха на выходе из регенератора 
Задание выдал доцент
Губарева В. В.
|
|
|
Задание получил студент гр. ЭТ-31
Пономарев И. Е.
ВВЕДЕНИЕ
Воздухоподогреватель – устройство, входящее в состав котлоагрегата, обогреваемое продуктами сгорания и предназначенное для подогрева воздуха, поступающего в топку для обеспечения процесса горения.
Воздухоподогреватель является обязательным элементом современного парового котла. Его значение возрастает с повышением мощности агрегата. Это связано с тем, что температура дымовых газов за экономайзером значительна (350…400°С), а использование этой теплоты в воздухоподогревателе снижает температуру уходящих газов до 120…160°С. Важно и то, что, подогрев воздуха повышает КПД котла. Большинство современных ТЭЦ используют воздухоподогреватели двух типов:
· Рекуперативные воздухоподогреватели
· Регенеративные воздухоподогреватели
В последние годы наблюдается обострение дефицита природных ресурсов, которое приводит к необходимости более эффективного использования топлива, уменьшения металлоемкости конструкций, оборудования, снижения потерь металла из-за коррозии.
Воздухоподогреватели котельных агрегатов являются теми устройствами, совершенствование которых может принести большой вклад в решение вышеперечисленных проблем.
|
|
|
На изготовление воздухоподогревателей уходит до 30…40 % всего металла поверхностей нагрева котельного агрегата и до 20 % металла всего котельного агрегата.
Воздухоподогреватель является конечной поверхностью теплообмена котла и определяет степень утилизации теплоты продуктов сгорания. Кроме того, от степени подогрева воздуха зависит полнота сгорания топлив.
Таким образом, воздухоподогреватель непосредственно влияет на экономичность работы котельного агрегата.
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Рекуперативные воздухоподогреватели.
По принципу действия различают рекуперативные и регенеративные
воздухоподогреватели. Рекуперативные воздухоподогреватели работают с
неподвижной поверхностью нагрева, через которую непрерывно передается
теплота от продуктов сгорания к воздуху. В регенеративных воздухоподогревателях поверхность нагрева омывается попеременно то продуктами сгорания, нагреваясь при этом, то воздухом, отдавая ему теплоту.[1]
Основным видом рекуперативных воздухоподогревателей является трубчатый воздухоподогреватель (ТВП) с вертикально расположенной трубной системой (рис.1). Эти воздухоподогреватели выполняют из стальных труб наружным диаметром 30…40 мм при толщине стенки 1,2…1,5мм. Трубы прямые вертикальные, концами приварены к трубным доскам и расположены в шахматном порядке. Обычно внутри труб проходят продукты сгорания (продольное омывание), теплота которых передается воздуху, движущемуся между трубами (поперечное омывание). Для образования перекрестного тока воздуха трубную систему по высоте делят на несколько ходов промежуточными перегородками — досками; в местах поворота установлены воздушные перепускные короба. Воздухоподогреватель имеет наружные стальные плотные стенки и нижней трубной доской опирается на раму, связанную с каркасом котла.
|
|
|
Трубная система расширяется при нагревании кверху, при этом верхняя трубная доска должна иметь возможность перемещений и в то же время обеспечить плотность газохода при переходе от вышерасположенной поверхности экономайзера к воздухоподогревателю. Это достигается использованием компенсаторов (Рис.2).
(Рис.1 Трубчатый воздухоподогреватель: 1 – стальные трубы 40х1,5 мм, 2 – верхняя и нижняя трубные доски толщиной 20…25 мм, 3 – компенсатор тепловых расширений, 4 – воздухоперепускной короб, 5 – промежуточная трубная доска, 7,8 – опорная рама и колонны.)
|
|
|
Воздухоподогреватель выполняют в виде отдельных кубов (секций), удобных для монтажа и транспорта, которые заполняют все сечение газохода. Трубные доски секций также уплотняют линзовыми компенсаторами.
В котлах средней мощности воздух в воздухоподогреватель подают по его широкой стороне (рис.1). Такая схема называется однопоточной. В агрегатах большой мощности этого сечения недостаточно, и при однопоточной схеме высота воздушного хода достигает больших размеров, при этом уменьшается число ходов в каждой ступени воздухоподогревателя, что приводит к снижению расчетного температурного напора. Двух поточная по воздуху схема (рис. 3 а) позволяет уменьшить высоту хода, увеличить число ходов соответственно повысить температурный напор. При очень большой мощности котла переходят к многопоточной схеме движения воздуха (рис.3, б). Из-за низкого коэффициента теплопередачи обычно ТВП весьма металлоемки и громоздки, особенно в мощных установках.
(Рис.2 Уплотнение мест тепловых расширений: 1 – верхняя трубная доска, 2 – компенсатор перемещений трубной доски, 3 – основной линзовый компенсатор, 4 – каркас короба воздухоподогревателя, 5 – обмуровка экономайзера)
При одинаковых скоростях продуктов сгорания и воздуха коэффициент теплоотдачи с газовой стороны (α1) существенно ниже коэффициента теплоотдачи с воздушной стороны (α2) воздухоподогревателя. Поэтому заметной интенсификации теплообмена можно добиться увеличением коэффициента α1. Это достигается в поверхностях нагрева, выполненных из волнистых труб. Во избежание забивания загибов труб загрязнениями из газового потока такой воздухоподогреватель выполняют обращенного типа, т.е. в нем трубы поверхности располагают горизонтально и закрепляют в вертикальных трубных досках, воздух движется внутри труб (продольное омывание), а продукты сгорания — между ними (поперечное омывание).
Расчеты и первый опыт эксплуатации такого воздухоподогревателя обращенного типа показывают, что поверхность нагрева и масса металла получаются меньше примерно в 2 раза по сравнению с поверхностью нагрева и массой металла традиционных ТВП, хотя стоимость производства волнистых труб выше.
(Рис. 3 Схемы компоновки трубчатых воздухоподогревателей с различным подводом воздуха: а – двухпоточная, б – четырехпоточная, 1 – вход холодного воздуха, 2 – выход горячего воздуха.)
Трубчатые воздухоподогреватели просты по конструкции, надежны в работе, значительно более плотны в сравнении с воздухоподогревателями других систем. Однако они в большей мере подвергаются коррозии, в результате чего в трубах появляются трудно обнаруживаемые сквозные отверстия и воздух перетекает на газовую сторону, увеличивая потерю q2 и затраты на перекачку увеличенного объема продуктов сгорания.[1]
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 237; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!