Đồ án môn học lò hơi Trịnh Minh Thành – 00N1 PHẦN IV THIẾT KẾ DÃY PHESTON 1. Đặc tính cấu tạo dãy pheston : Dãy pheston do dàn ống sinh hơi ở tường sau của buồng lửa làm nên. Vì nó nằm ở đầu ra của buồng lửa có nhiệt độ cao nên ta kéo thưa các ống ra để tránh hiện tượng đóng xỉ. Bước ống ngang và bước ống dọc của nó được chọn theo tieu chuẩn thiết kế. Trong thiết kế này, cụm pheston chia làm 4 dãy như hình 4 + Bước ống ngang S 1 = 4S = 4.95 = 380 mm + Chọn bước ống dọc S 2 = 300 mm 7 6 0 0 135 330 x 32 = 12160 135 12800 Hình 4 - Bố trí pheston  Đặc tính cấu tạo dãy pheston : xem bảng 7 2. Tính truyền nhiệt dãy pheston : Mục đích là để xác định lượng truyền nhiệt đối lưu Q đl p và nhiệt độ khói ra sau dãy pheston. Vì kết cấu đã chọn trước nên ta sử dụng phương pháp tính kiểm tra để xác định (phương pháp 3 điểm) Bảng tính : xem bảng 8 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 Bảng 7 : Đặc tính cấu tạo của dãy pheston Thứ tự dãy ốngTT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Công thức hay cơ sở chọn 1 2 3 4 1 Đường kính ống ngoài d mm Chọn 76 76 76 76 2 Số ống trong mỗi dãy Z Ông Chọn 32 33 32 32 3 Chiều dài mỗi ống l m Chọn (theo hình vẽ) 7,6 7,6 7,6 7,6 4 Bước ống ngang S 1 mm Chọn 380 380 380 380 5 Bước ống dọc S 2 mm Chọn 300 300 300 300 6 Bước ống ngang tương đối - S 1 /d 5 5 5 5 7 Bước ống dọc tương đối - S 2 /d 3,95 3,95 3,95 3,95 8 Bề mặt hấp thụ của mỗi dãy ống H i p m 2 dlz 58 5,85 58 58 9 Tổng điện tích bề mặt đốt bức xạ H p m 2 H i p 233,85 10 Hệ số góc mỗi dãy ống  i Chọn 0,29 0,29 0,29 0,29 11 Hệ số góc toàn cụm pheston  p 1 - (1 -  i ) n 0,746 12 Diện tích bề mặt chịu nhiệt bức xạ H bx p F p .  p = 71,94 . 0,746 53,67 13 Diện tích bề mặt chịu nhiệt đối lưu H đl p m 2 H p - H p bx 180,2 14 Chiều dãy hữu hiệu lớp bức xạ khói S m d d SS )6,10.82,2( 21   1,112 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 15 Chi ều dày tiết diện ngang đư ờng khói vào l’ m Chọn theo hình vẽ 7,6 16 Chi ều dày tiết diện ngang đư ờng khói ra l” m Chọn theo hình vẽ 7,221 17 Chiều rộng đường khói a p m Chọn theo hình vẽ 12,81 18 Tiết diện đường khói đi : + đầu vào + đầu ra F’ p F” p m 2 m 2 l’ (a p - dz) = 7,6 (12,81 - 0,076.32) l” (a P - dz) = 7,221 (12,81 - 0,076.32) 78,87 74,94 78,3 74,94 78,87 74,94 78,87 74,94 19 Tiết diện trung bình đường khói đi qua dãy pheston p F m 2 76,9 Bảng 8 - Tính truyền nhiệt đối lưu dãy pheston Trị sốT T Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Công thức tính hay cơ sở chọn 1 2 3 Ghi chú CÂN BẰNG NHIỆT 1 Nhiệt độ khói ra sau buồng lửa ” bl o C Bảng 6 1139 1139 1139 2 Nhiệt độ khói ra sau pheston ” p o C Giả thiết kiểm tra 1000 1080 1120 3 Nhiệt độ trung bình cụm pheston  tb o C 1/2 (” bl + ” P ) 1069,5 1084,5 1109,5 4 Enthalpi khói sau buồng lửa I” bl KJ/K g Bảng 3 15909, 74 15909, 74 15909, 74 5 Enthalpi khói sau pheston I” p KJ/K g Bảng 3 (với  = 1,2) 13864, 56 14275, 72 14960, 98 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 6 Độ giáng enthalpi trước và sau pheston I p KJ/K g I” bl - I” P 809 679 420 7 Lượng nhiệt khói truyền đi ứng với 1 kg nhiên liệu Q k p KJ/K g  (I P + I o KK ) 802 674 415 TÍNH TRUYỀN NHIỆT 8 Nhiệt độ hơi bão hoà ở pheston t bh o C Bảng hơi nước (p=170x1,1=187bar) 361 36 361 9 Tỉ số chênh lệch nhiệt độ trung bình b t t   1 - bh P bh bl t t   " "   1,22 1,16 1,08 10 Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình t p o C t P =  tb - t bh 708,5 723,5 748,5 11 Tốc độ trung bình của khói qua pheston  k m/s        1 273.3600 . tb P Ktt F VB  4,54 4,59 4,67 12 Thành phần thể tích hơi nước trong khói r H2O - Bảng 2 0,064 0,064 0,064 13 Thành phần thể tích khí 3 nguyên tử trong khói r n - Bảng 2 0,212 0,212 0,212 14 Nồng độ tro bay trong khói  g/m 3 t c Bảng 2 45,95 15,95 15,95 15 Hệ số tản nhiệt từ khói đến vách ống 88,0,1,1),5( 2 21  ZS C d S d S fC  đl W/m 2 0 C 1,163 . C Z2 . C 3 . C vl .  t đl (toán đồ 10-20/192 TBLH) 36,4 37,2 37,9 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 Bảng 8 - Tính truyền nhiệt đối lưu dãy pheston(tiếp theo) Trị sốT T Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Công thức tính hay cơ sở chọn 1 2 3 Ghi chú 16 Lực hấp thụ khí 3 nguyên tử 10P n S Mnn/ m 2 r n . s = 0,212 . 1,112 0,236 0,236 0,236 17 Hệ số làm yếu bức xạ khí 3 nguyên tử K K - Toán đồ 10-7/TBLH 1,23 1,2 1,17 18 Hệ số làm yếu bức xạ do tro K tr - Toán đồ 10-8/TBLH 0,0107 0,0105 0,0104 19 Lực hấp thụ của khói có chứa tro 10K p S (K k . r n + K tr .) 10P n S 0,43 0,43 0,41 20 Hệ số bức xạ a - 1 - e -10KpS 0,35 0,34 0,33 21 Hệ số bám bẩn bề mặt ống  m 2o C/ W (C d . C vl .  0 + ), v ới  = 0,66.10 -2 ,  = 0,002, C d = 1,65, e vl = 1 0,0128 0,0128 0,0128 22 Nhiệt độ vách ống có bám bẩn t v o C 3600. 10 3 p âl tt p k bh H BQ t   905 815 641 23 Hệ số toả nhiệt bức xạ  bx W/m 2 o C 1,163 . a . x tc bx với a tc bx = 325, 310, 290 113,75 105,4 95,7 24 Hệ số truyền nhiệt K W/m 2 o C   bxâl bxâl      1 51,1 50,5 49,3 25 Lượng nhiệt truyền tính toán ứng với 1 kg nhiên liệu Q T p KJ/K g 1000. 3600 tt p p âl B tHK  673 693 700 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 Ap dụng qui tắc 3 điểm để tìm nhiệt độ khói ra khỏi dãy pheston như hình vẽ dưới, ta tìm được nhiệt độ khói ra sau dãy pheston là 1090 o C (hợp lý)  I” P = 15499,7 KJ/Kg Lượng nhiệt truyền bằng đối lưu của dãy pheston là Q đl P =  (I” bl - I” P ) = 0,996 (15909,74 -15199,4) = 703 KJ/Kg 1080 t (0C) 1000 1120 400 500 600 Q (kJ/kg) 700 800 Q p k p Q t Nhiệt độ khói ra sau dãy pheston phù hợp với yêu cầu của bộ quá nhiệt, bởi vì nếu nhiệt độ khói cao quá thì sẽ làm cho nhiệt độ vách kim loại quá cao dẫn đến y êu cầu kim loại phải tốt, nếu nhiệt độ khói quá thấp thì làm cho độ chênh nhiệt độ trung bình bé d ẫn đến yêu cầu kết cấu bề mặt chịu nhiệt phải tăng lên. Thông thường đối với bộ quá nhiệt có nhiệt độ hơi quá nhiệt là 450oC thì nhiệt độ khói vào bộ quá nhiệt là (9001100) 0 C. N ếu t qn = 540 0 C thì ” P = (950 1100) 0 C THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 Nếu ” quá cao thì phải tăng bề mặt hấp thụ nhiệt bức xạ để giảm bớt ” bl hoặc đưa một phần bộ quá nhiệt vào trong buồng lửa để tạo thành bộ quá nhiệt nữa bức xạ. . Đồ án môn học lò hơi Trịnh Minh Thành – 00N1 PHẦN IV THIẾT KẾ DÃY PHESTON 1. Đặc tính cấu tạo dãy pheston. ống 88,0,1,1),5( 2 21  ZS C d S d S fC  đl W/m 2 0 C 1,163 . C Z2 . C 3 . C vl .  t đl (toán đồ 10-20/192 TBLH) 36,4 37,2 37,9 THUYẾT MINH ĐỒ ÁN LÒ HƠI Trịnh Minh Thành – 00N1 Bảng 8 - Tính truyền