Тепловой расчет и эксергетический анализ котельного агрегата

В закладки
Вид работы:
Курсовая работа
Дисциплина:
Дата добавления:
ВУЗ:
Город, год:
Уфа 2015
Как купить эту работу ПОДРОБНЕЕ

Техническая термодинамика и теплотехника
ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ И ЭКСЕРГЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

Введение3
1 Литературный обзор9
2 Принципиальная схема установки22
3 Выбор и расчет котельного агрегата25
4 Тепловой баланс котельного агрегата31
5 Упрощенный эксергетический баланс котельного агрегата35
6 Выбор и расчет газотрубного котла - утилизатора41
7 Горелочные устройства и их выбор50
8 Выбор схемы и описание работы пароперегревателя51
9 Выбор схемы и описание работы воздухоподогревателя52
10 Выбор схемы и описание работы экономайзера53
Список источников литературы54
ПРИЛОЖЕНИЕ55

В данной работе на примере котельного агрегата рассматриваются методы расчета процесса сжигания и расхода топлива, к.п.д., теплового и энергетического балансов. Экономия топлива при его сжигании является одной из важнейших задач в решении топливно-энергетической проблемы. Вопросы экономии топлива и рационального использования тепла решаются в курсовой работе применением в схеме котельной установки экономайзера, воздухонагревателя, котла-утилизатора.

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ:
Задача №1
Для газовой смеси, имеющей определенный объем каждого компонента, определить:
-объемный состав смеси;
-массовый состав смеси;
-удельные газовые постоянные компонентов и смеси;
-кажущуюся молекулярную массу смеси;
-массы и парциальные давления компонентов, при давлении смеси (Pсм, МПа), объеме смеси (м3) и температуре (tсм );
-плотность и удельный объем компонентов и смеси при заданных и нормальных физических условиях;
-средние теплоемкости смеси (массовую и объемную) при Р=const и V=соnst;
-затрату теплоты на нагревание (охлаждение) смеси до t2 при P=соnst и при V=соnst.
1Задача № 2
Продукты сгорания из печи установки гидроочистки в количестве G1 при температуре Т1 и постоянном давлении нагревают водородсодержащий газ (ВСГ) от температуры t1 до t2. Температура продуктов сгорания на выходе из теплообменного аппарата Т2. Массовый состав продуктов сгорания и ВСГ представлен в таблице 4.
Определить:
- секундный расход ВСГ;
- количество теплоты, переданное продуктами сгорания ВСГ;
- изменение внутренней энергии продуктов сгорания и ВСГ в процессе теплообмена;
- термодинамическую работы продуктов сгорания и ВСГ.
Исходные данные взять из таблиц 3 и 4. Значения теплоемкостей в зависимости от температуры представлены в приложении Б. Процесс теплообмена считать без потерь в окружающую среду.
2Задача № 3
Сухой газ массой 1 кг совершает ряд последовательных термодинамических процессов (1-2; 2-3; 3-4).
Определить:
- давление, удельный объем и температуру газа в каждой точке (1,2,3,4);
- для каждого процесса определить:
1) изменение внутренней энергии,
2) изменение энтальпии,
3) теплоту процесса,
4) термодинамическую работу расширения,
5) потенциальную работу;
- суммарное количество подведенной и отведенной теплоты и работы;
- построить в рv – координатах графическое изображение процессов.
Исходные данные взять из таблиц 6 и 7. Теплоемкости газа считать не зависящими от температуры (приложение А, таблица А1). Удельную газовую постоянная для газа взять из приложения А (таблица А2). Изменение внутренней энергии и изменение энтальпии рассчитать по формулам, представленным в [5,6].
3Задача №4
Водяной пар изменяет свое состояние в процессах 1-2-3-4-5. Процесс 1-2 изохорный, 2-3 изобарный, 3-4 изотермический, 4-5 адиабатный. Начальная степень сухости пара х1=0,9. Параметры пара в точках 1,2,3,4,5 приведены в таблице 9.
Определить:
- недостающие параметры состояния в каждой точке (p, v, t);
- изменение внутренней энергии (?u);
- изменение энтропии (?s);
- изменение энтальпии (?h);
- внешнюю теплоту (q);
- работу расширения пара (l).
Использовать hs- диаграмму водяного пара.
4Задача 5
Водяной пар, имея начальные параметры Р1 = 2 МПа и степень сухости х1= 0,9 нагревается при постоянном давлении до температуры t2 (процесс 1-2) , затем дросселируется до давления Р2 (процесс 2-3 ).
При давлении Р2 пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления Р3 = 0,05 МПа (процесс 3-4). Определить, используя hS-диаграмму водяного пара (приложение Д, рисунок Д1):
- количество теплоты, подведенное к пару в процессе 1-2;
- изменение внутренней энергии и конечную температуру дросселирования t3 в процессе 2-3;
-конечные параметры и скорость пара на выходе из сопла Лаваля;
-расход пара в процессе изоэнтропного (адиабатного) истечения 3-4, если площадь минимального сечения сопла fmin.
Все процессы показать в hS –диаграмме.
5Задача 6
Газ - воздух с начальной температурой t1 = 27°С сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления Р1 = 0,1 МПа до давления Р2 . Сжатие может происходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем политропы n. Определить ДЛЯ каждого из трех процессов сжатия:
- конечную температуру газа t2,0С;
- отведенную от газа теплоту Q, кВт;
- теоретическую мощность компрессора N, если его производительность G.
Дать сводную таблицу и изображение процессов в РV- и Тs-диаграммах.

Дано:
t1=27°С
Р1=0,1 МПа
n=1,21;
p2=1,20 МПа;
G=0,9 кг/м3

Задача 7
Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить:
- параметры (Р,v, t) рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла 1,2,3 и 4;
- подведенную и отведенную теплоту;
- работу и термический к.п.д. цикла;
- теоретическу мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G.
Начальное давление Р1 = 0,1 МПа, начальная температура t1 = 27 °С, степень повышения давления в компрессоре ?, температура газа перед турбиной t3 .
Дать схему и цикл установки в РV- и Тs-диаграммах.

Дано:
Р1 = 0,1 МПа
t1 = 27 °С
?1=7,5
tз =750°С
G=70 кг/с

Задача № 8
Водяной пар с начальным давлением Р1= 5 МПа и степенью сухости х1 = 0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на ?t; после перегревателя пар изоэнтропно (адиабатно) расширяется в турбине до давления Р2. Пользуясь hs-диаграммой для водяного пара (приложение Д, рисунок Д1), определить:
- количество теплоты (на 1 кг пара), подведенной к нему в пароперегревателе;
- работу цикла Ренкина и степень сухости пара х2 в конце расширения;
- термический к.п.д. цикла;
- работу цикла, к.п.д. цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар с давлением Р1 дросселируется до давления Р’2, а затем адиабатно расширяется до давления Р2.
Изобразить процессы, происходящие в паротурбинной установке в Тs- диаграмме.

Задача 9
Пар - фреон-12 при температуре t1 поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления, при котором его температура становится равной t2, а степень сухости пара х2 = 1. Из компрессора фреон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении обращается в жидкость при температуре кипения, после чего адиабатно расширяется в дросселе до температуры t4 = t1. Холодопроизводительность установки Q.
Определить:
- холодильный коэффициент установки;
- массовый расход фреона;
- теоретическую мощность привода компрессора.
Изобразите схему установки и ее цикл в Тs- и hs- диаграммах.

Дано:
Q = 280 кВт
t1 = –15°С
t2 = 15°С
х2 = 1
У вас нет доступа к скачиванию файлов.
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Бесплатно модули и шаблоны DLE Веб-шаблоны премиум класса