Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ đốt dầu MIURA VWH 400e

B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 1 -
Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ đốt dầu MIURA
VWH - 400E
1 Các thông số chính của nồi hơi
1.1 Kết cấu
Kiểu nồi hơi ống nước thẳng đứng tuần hoàn tự nhiên
Diện tích mặt hấp nhiệt H = 8,3 m
2
1.2 Thông số nồi hơi
Sản lượng hơi D = 400 kg/h
áp suất thiết kế P
TK
= 8 kG/cm
2
áp suất làm việc P
lv
= 7 kG/cm
2
áp suất mở van an toàn P
at
= 7,4 kG/cm
2
Nhiệt độ nước cấp t
nc
= 60
0
C
Lượng tiêu hao dầu B
t
= 46 kg/h
áp suất bơm nước cấp P

nc
= 10 kG/cm
2
2 Nội dung tính toán
2.1 Tính nghiệm nhiệt buồng đốt và cụm ống nước sôi
2.2 Vẽ bản A1 mặt cắt nồi hơi
Tính nghiệm nhiệt nồi hơi phụ
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 2 -
1. Tính nhiên liệu, tính lượng không khí cấp lò, lượng khói lò
TT Đại lượng tính k.h đơn vị công thức tính k quả
1
Thành phần chất
đốt
C
c
H
c
S
c
O
c
N
c
A
l
W
l
%
%
%

%
%
%
%
Theo mác dầu
87.20
12,10
0,30
0,26
0,24
0,01
1,20
2
Thành phần làm
việc của Cácbon
C
L
%
100
100
.
ll
cl
WA
CC
−−
=
86,14
3
Thành phần làm

việc của Hiđrô
H
L
%
100
100
.
ll
cl
WA
HH
−−
=
11,95
4
Thành phần làm
việc của Lưu huỳnh
S
L
%
100
100
.
ll
cl
WA
SS
−−
=
0,30

5
Thành phần làm
việc của Oxy
O
L
%
100
100
.
ll
cl
WA
OO
−−
=
0,26
6
Thành phần làm
việc của Nitơ
N
L
%
100
100
.
ll
cl
WA
NN
−−

=
0,24
7
Thành phần làm
việc của chất tro
A
L
%
-
0,01
8
Thành phần làm
việc của chất ẩm
W
L
%
-
1,20
9
Tổng thành phần
làm việc
∑
%
∑
++++++=
lllllll
WANOSHC
100
10 Lượng chứa ẩm d g/kg Chọn 18
11

Thể tích không khí
khô lý thuyết
V
0
k
m
3
tc
/kg
llll
k
OHSCV .033,0265,0).375,0(0889,0
0
−++=
10,88
12
Thể tích không khí
ẩm lý thuyết
V
0
a
m
3
tc
/kg
ka
VdV
00
) 0016,01( +=
11,2

13 Hệ số khí thừa
α
Chọn 1.2
14
Thể tích không khí
cấp lò
V
KK
m
3
tc
/kg
a
V
0
.
α
13,44
15
Thể tích khí 2
nguyên tử có trong
s.p.c coi α =1
V
R2
m
3
tc
/kg
l
k

R
NVV .008,0.79,0
02
+=
8,6
16 Thể tích khí 3 V
RO2
m
3
tc
/kg
).375,0(866,1
2
ll
RO
SCV +=
1,63
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 3 -
nguyên tử có trong
s.p.c coi α =1
17
Thể tích hơi nước
có trong s.p.c
V
H2O
m
3
tc
/kg
)

100100
9
293,1.10(
804,0
1
0
3
2
ll
k
OH
WH
VdV ++=
−
1,67
18
Tổng thể tích sản
phẩm cháy α = 1
V
k
m
3
tc
/kg
OHRROk
VVVV
222
++=
11,9
19

Phân áp suất của
khí 3 nguyên tử
P
RO2
ata
k
RO
bdRO
V
V
PP
2
2
.=
0,125
20
Phân áp suất của
hơi nước
P
H2O
ata
k
OH
bdOH
V
V
PP
2
2
.=

0.132
21
Tổng phân áp suất
riêng phần
P
∑
ata
OHRO
PPP
22
+=
Σ
0,257
2. Tính en tan pi của khí lò
Entanpi khói lò được tính theo công thức:
a
JJJ
0
1
0
).1( −+=
α
J
0
1
: Entanpi khói lò tạo ra khi hệ số khí thừa α =1.
θ
) (
222222
1

0 OHOHRRRORO
VCVCVCJ ++=
J
0
a
: Entanpi không khí ẩm ở nhiệt độ khói lò.
θ

00
aa
kk
a
VCJ =
C
kk
a
: Nhiệt dung riêng của không khí ẩm:
OH
k
kk
a
kk
CdCC
2
0016,0+=
Nh
Độ
Khí 3
N.tử
Khí 2

N.tử
Hơi
nước
K. k
khô
K. k
ẩm
Khí 3
N.tử
Khí 2
N.tử
Hơi
nước
J
α=1
J
ẩm
J
α=1,2
θ
(
0
C)
C
RO2
Km
KJ
tc
.
3

C
R2
Km
KJ
tc
.
3
C
H2O
Km
KJ
tc
.
3
C
KK
K
Km
KJ
tc
.
3
C
KK
A
Km
KJ
tc
.
3

J
RO2
kg
KJ
J
R2
kg
KJ
J
H2O
kg
KJ
J
0
1
kg
KJ
J
0
a
kg
KJ
J
kg
KJ
100 1.700 1.298 1.507 1.005 1.048 277.1 1116.3 251.7 1645.0 1174.2 1879.9
200 1.787 1.300 1.524 1.011 1.055 582.6 2236.0 509.0 3327.6 2363.0 3800.2
300 1.863 1.306 1.541 1.019 1.063 911.0 3369.5 772.0 5052.5 3573.0 5767.1
400 1.930 1.316 1.558 1.028 1.073 1258.4 4527.0 1040.7 6826.1 4806.5 7787.4
500 1.993 1.328 1.575 1.049 1.094 1624.3 5710.4 1315.1 8649.8 6128.4 9875.5

B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 4 -
600 2.037 1.340 1.592 1.049 1.095 1992.2 6914.4 1595.2 10501.8 7357.4 11973.2
700 2.087 1.352 1.609 1.060 1.106 2381.3 8139.0 1880.9 12401.2 8673.7 14136.0
800 2.130 1.366 1.626 1.071 1.118 2777.5 9398.1 2172.3
14347.
9 10015.7 16351.1
900 2.167 1.380 1.643 1.081 1.128 3179.0 10681.2 2469.4 16329.6 11373.4 18604.3
1000 2.202 1.394 1.66 1.090 1.138 3589.3 11988.4 2772.2 18349.9 12743.4 20898.5
1100 2.234 1.404 1.773 1.024 1.075 4005.6 13281.8 3257.0
20544.
4 13244.8 23193.4
1200 2.264 1.413 1.776 1.108 1.159
4428.
4 14582.2 3559.1 22569.6 15579.0 25685.4
1300 2.289 1.423 1.803 1.116 1.168
4850.
4 15909.1 3914.3 24673.8 17005.0 28074.8
140
0 2.314 1.435 1.827 1.124 1.177 5280.5 17277.4 4271.5 26829.5
18449.
4 30519.3
1500 2.327 1.443 1.853 1.130 1.183 5689.5 18614.7
4641.
8 28946.0 19880.6 32922.1
1600 2.355 1.452 1.876 1.138 1.192 6141.8 19979.5 5012.7 31134.0 21361.2 35406.3
1700 2.374 1.460 1.898 1.144 1.199 6578.4 21345.2 5388.4 33312.0 22822.5 37876.5
1800 2.391 1.467 1.921 1.150 1.205 7015.2 22709.2 5774.5 35498.9 24299.3 40358.7
1900 2.406 1.476 1.941 1.156 1.212
7451.
4 24117.8 6158.8 37728.0 25789.2 42885.9

2000 2.422 1.482 1.963 1.161 1.218 7895.7 25490.4 6556.4 39942.5 27272.8 45397.1
2100 2.436 1.489 1.981 1.166 1.223 8338.4 26891.3
6947.
4 42177.1 28766.2 47930.4
2200 2.449 1.461 2.012 1.171 1.229 8782.1 27642.1 7392.1 43816.3 30281.2 49872.6
TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả
1
Nhiệt trị thấp của
nhiên liệu
Q
th
KJ/kg
)9(25)(109.1225.339
lllLll
th
WHOSHCQ +−−++=
41128
2
Hiệu suất nồi hơi ở
tải định mức
η
N
% Theo lý lịch 75
3
Tổn thất do cháy
không hoàn toàn về
mặt hoá học
q
3
% Chọn 2

B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 5 -
4
Tổn thất do cháy
không hoàn toàn về
mặt cơ học
q
4
% Chọn 0
5
Tổn thất do toả
nhiệt ra môi trường
q
5
% Chọn 5
6
Tổn thất do khói lò
mang đi
q
2
%
)(100
5432
qqqq
N
+++−=
η
18
7
Nhiệt độ không khí
trong buồng máy

t
kl
0
C Chọn 35
8
Nhiệt dung riêng
không khí lạnh
C
KK
A
Km
KJ
tc
.
3
Lấy từ kết quả tính 1,042
9
Nhiệt lượng do
không khí ẩm
mang vào B. đốt
Q
KL
Kg
KJ
kl
a
kk
a
kl
tCVQ

0
α
=
490,2
10 Nhiệt độ của chất đốt t
cđ
0
C Chọn 100
11
Nhiệt dung riêng
của chất đốt
C
cđ
KKg
KJ
.
cdcd
tC .025,0737,1 +=
4,237
12
Nhiệt lượng vật lý
của chất đốt
Q
cđ
Kg
KJ
cdcdcd
tCQ .=
423,7
1

Entanpi lý thuyết
của khói lò ra khỏi
ống khói
J
KL
Kg
KJ
2
QQQJ
klcdkl
++=
8317
14
Nhiệt độ lý thuyết
của khói lò ra khỏi
ống khói
θ
kl
0
C
Tra đồ thị J-θ
425
15 áp suất làm việc P
N
ata P
N
+1 8
16
Nhiệt độ hơi bão
hoà

t
s
0
C Tra bảng theo P
N
170.4
17
Entanpi của hơi
bão hoà
i
h
Kg
KJ
Tra bảng theo P
N
2769
18 Nhiệt độ nước cấp t
NC
0
C Theo lý lịch 60
19
Entanpi của nước
cấp
i
NC
Kg
KJ
Tra bảng theo t
NC
251,7

20
Sản lượng hơi ở
chế độ định mức
D
N
h
KJ
Theo lý lịch 515
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 6 -
21
Sản lượng hơi lớn
nhất
D
max
h
KJ
max
D
= 1,25.D 575
22
Lượng tiêu hao
chất đốt định mức
B
t
h
KJ
th
N
nchN
t

Q
iiD
B
100
)(
η
−
=
46
23
Lượng tiêu hao
chất đốt định mức
B
max
h
KJ
th
N
nch
t
Q
iiD
B
100
)(
max
η
−
=
42

2. Tính nhiệt buồng đốt
TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả
1
Diện tích bề mặt
hấp nhiệt bức xạ
H
BX
m
2
Theo lý lịch 2,1
2 Thể tích buồng đốt V
BĐ
m
3
Theo lý lịch 0,22
3
Diện tích xung
quanh buồng đốt
F
BĐ
7,5
4 Tỷ số vách ống
ψ
bd
bx
F
H
=
ψ
0,91

5
Entanpi lý thuyết
của khói lò trong
buồng đốt
J
0
kg
kJ
klcdth
QQ
qq
QJ ++
−−
=
100
100
53
0
39163
6
Nhiệt độ lý thuyết
của khói lò trong
buồng đốt
θ
0
0
C
Tra đồ thị J-θ
1701
7

Nhiệt độ giả thiết
của khói lò ra khỏi
buồng đốt
θ
''
BĐ
0
C Giả thiết 1250
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 7 -
8
Entanpi khói lò ra
khỏi buồng đốt
J
''
bđ
kg
kJ
Tra đồ thị J-θ
26880
9
Độ dày tầng bức xạ
có ích
S m
bd
bd
F
V
S 6,3=
0,11
10

Hệ số giảm yếu
bức xạ
K
atam.
1
5,0
1000
6,1 −=
bd
T
K
1,937
11
Tổng áp suất riêng
phần của sản phẩm
cháy
P
∑
ata Đã tính 0,257
12
Độ đen của ngọn
lửa
a
nl
)1(
KPS
nl
ea
−
−=

β
β = 0,75 (Nồi hơi đốt dầu)
0,039
13 Hệ số muội bẩn
ξ
Chọn 0,9
TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả
14 Độ đen buồng đốt a
bđ
ξψ
.).1(
.82,0
nlnl
nl
bd
aa
a
a
−+
=
0,038
15
Nhiệt tải hấp nhiệt
bức xạ
q
bx
hm
kJ
.
2

bx
mvt
bx
H
Qb
q
.
.
ϕ
=
klcdthmv
QQQQ ++=
744557
16
Tổng nhiệt dung
riêng trung bình
của sản phẩm cháy
∑
VC
Ckg
kJ
0
.
bd
bd
JJ
VC
θθ
−
−

=
∑
0
0
27,2
17 Hệ số Bolzmal B
0
3
00
0


THC
VCB
B
bx
t
ξ
ϕ
∑
=
C
0
: Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối
C
0
= 20,482.10
-8
(
)

402
Khm
kJ
0,1
18
Thông số nhiệt
trường buồng đốt
µ
X
MAXX
BA
λµ
.−=
Nồi hơi đốt dầu: A = 0,52; B = 0,3
λ = 0,1: Độ dày tương đối
0,49
19
Nhiệt độ khí lò ra
khỏi buồng đốt
T
''
bđ
0
K
1.
6,0
0
0
''

+








=
B
a
T
T
bd
x
bd
µ
1547
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 8 -
20
Nhiệt độ khí lò ra
khỏi buồng đốt
θ
''
bd
0
C
273
''''

−=
bdbd
t
T
θ
1274
21
Entanpi khí lò ra
khỏi buồng đốt
J
''
bđ
kg
kJ
Tra đồ thị Tra đồ thị J-θ
27454
22
Nhiệt lượng trao
đổi bằng bức xạ
trong buồng đốt
Q
BX
kg
kJ
( )
bd
tbx
JJBQ
''
0

−=
ϕ
415815
23 Sai số tính toán
δθ
''
bđ
%
100.
''
''''
''
bd
bdbd
t
bd
θ
θθ
δθ
−
=
2
Kết luận: Do δθ
''
bđ
≤ 5% nên kết quả tính được là chính xác.
3. Tính nhiệt cụm ống nước sôi
TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả
1
Nhiệt độ khí lò đi

vào cụm ống
θ
'
ON
0
C
bdon
'''
θθ
=
1274
2
Entanpi khí lò đi
vào cụm ống nước
sôi
J
'
NS
kg
kJ
bdNS
JJ
'''
=
27454
3
Nhiệt độ khí lò ra
khỏi cụm ống nước
sôi
θ

''
ON
0
C Giả định 3 giá trị
400
450
500
4
Entanpi khí lò đi ra
khỏi cụm ống nước
sôi
J
''
NS
kg
kJ
Tra đồ thị Tra đồ thị J-θ
7787,4
8831,5
9875,5
5
Lượng hấp nhiệt tại
cụm ống nước sôi
cb
ON
Q
h
kJ
Tính theo phương trình cân bằng nhiệt
( )

'''

ONONt
cb
ON
JJBQ −=
ϕ
698412
624258
549764
6
Diện tích trao nhiệt
cụm ống nước sôi
H
ON
m
2
Theo lý lịch 4,7
7
Diện tích lối đi của
khí lò
F
K
m
2
LbF
K
2=
0,08
8

Nhiệt độ trung bình
của khí lò
θ
ON
0
C
).(5,0
'''
ONONON
θθθ
+=
837,2
887,2
937,2
9 Lưu tốc khí lò quét
qua lớp ống
W
K
s
m
3600 273
)273(.
K
ONKt
K
F
VB
W
+
=

θ
7,5
7,9
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 9 -
8,2
10
Hệ số hiệu chỉnh số
lớp trong cụm
C
Z
Tra đồ thị (10-8 ĐLHN) 0,88
11
Hệ số hiệu chỉnh về
nhiệt độ và trạng
thái khí lò
C
ϕ
Tra đồ thị (10-8 ĐLHN) 1,1
TT Đại lượng tính k.h đ.vị công thức tính k quả
12
Hệ số trao nhiệt đối
lưu chủ yếu
α
d
0
Chm
kJ
02

Tra đồ thị (10-8 ĐLHN)

188,6
190,6
196,9
13
Hệ số trao nhiệt đối
lưu
α
đ
Chm
kJ
02

ξ
αα
CC
Ldd

0
=
182,5
184,5
190,6
14
Độ dày tầng bức xạ
có ích của cụm ống
nước sôi
S m S = b 0,117
15
Tổng áp suất riêng
phần của sản phẩm

cháy
P
∑
ata Đã tính 0,257
16
Hệ số giảm yếu
bức xạ
K
atam.
1
5,0
1000
273
6,1 −
+
=
ON
K
θ
1,28
1,36
1,44
17 Tích KPS KPS
KPS=K.P
Σ
.S
0,04
0,04
0,04
18

Độ đen khí lò trong
cụm ống nước sôi
a
K
KPS < 0,1 nên a
K
= 0,1 0,1
19
Nhiệt độ bề mặt
ống nước sôi
t
m
0
C
ON
ON
sm
H
Q
tt .
ξ
+=
ξ: Hệ số muội bẩn chọn 0,001
318
302
286
20
Hệ số hiệu chỉnh
nhiệt độ bề mặt ống
C

K
Tra đồ thị (10-10 ĐLHN)
0,97
0,97
0,97
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 10 -
21
Hệ số trao nhiệt
bức xạ lý thuyết
α
bx
0
Chm
kJ
02

Tra đồ thị (10-10 ĐLHN)
506,99
527,94
578,22
22
Hệ số trao nhiệt
bức xạ
α
bx
Chm
kJ
02

KKbxbx

Ca
0
αα
=
49,28
51,32
56,20
23 Hệ số truyền nhiệt K
ON
Chm
kJ
02

ξ
αα
+
+
=
bxd
ON
w
K
.
1
1
w: Hệ số quét khắp, w = 0,9
175,97
178,58
185,51
24

Độ chênh nhiệt độ
lớn nhất
∆t
l
0
C
sONl
tt −=∆
'
θ
1104
1104
1104
25
Độ chênh nhiệt độ
bé nhất
∆t
b
0
C
sONb
tt −=∆
''
θ
230
330
430
26
Độ chênh logarit
trung bình nhiệt độ

t∆
0
C
b
l
bl
t
t
tt
t
∆
∆
∆−∆
=∆
ln
557,3
641,0
714,9
27 Nhiệt lượng trao
đổi tính theo
phương trình
truyền nhiệt
TN
ON
Q
h
kJ
tHKQ
ONON
TN

ON
∆=
463139
540672
626391
28 Vẽ 2 đồ thị
29 Nhiệt độ khí lò ra
khỏi cụm ống nước
sôi
θ
''
ON
0
C Hoành độ giao điểm của 2 đường cong 476
30 Lượng nhiệt trao
đổi giữa khí lò và
cụm ống nước sôi
Q
ON
h
kJ
Tung độ giao điểm của 2 đường cong 585371
31 Tổng nhiệt trao đổi
giữa khí lò với các
bề mặt hấp nhiệt
Q
h
kJ
ONBX
QQQ +=

1001132
32 Nhiệt lượng có ích Q
ci
h
kJ
)(
nchci
iiDQ −=
.η
N
972191
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 11 -
θ (
0
C)
J (KJ/h)
J (KJ/h)
θ (
0
C)
α = 1
α =
1,15
B i t p l n n i h i à ậ ớ ồ ơ - 12 -