Lucrare de Laborator Nr. 4 - Analiza bilanţului termic al unui cazan de abur

8/16/2019 Lucrare de Laborator Nr. 4 - Analiza bilanţului termic al unui cazan de abur

1/10

Ministerul Educaţiei al Republicii Moldova

Universitatea Tehnică a Moldovei

Facultatea: ” Inginerie Mecanică, Industrială șiTransporturi”

Departamentul: „Procese, Mașini și parateIndustriale”

Analiza bilanţului termic al unui cazan de

abur Lucrare de laborator la disciplina:

Termotehnica

A efectuat: st. gr. MAIA-141Boubătrîn Constantin

A verificat: dr., conf. univ. u uț Aurel


2/10

!"i#inău $%1&

1. 'copul lucrării: Analiza bilanţului termic al unui cazan de abur.$. 'c"e(a instala iei i descrierea (odului de func ionare.ț ș ț

Instala)ia de ca*ane de abur reprezintă un complex de utilaje în care energia primară acombustibilului se transformă în căldura aburului.

În fig. 1 este prezentată schema tehnologică a unei instalaţii de cazane pe gaz natural.

azanul este constituit din două trasee:

! " traseul combustibil # aer $ gaze %i

!! " traseul apă $ abur.

I traseu: ombustibilul este recepţionat de gospodăria de combustibil 1& în care este

contorizat& trece prelucrarea preliminară& în unele cazuri poate fi depozitat. 'ai departe

combustibilul este dirijat la arzătoarele ( în care se introduce %i aerul refulat de ventilatorul ) prin

preîncălzitorul *. +rocesul de ardere se petrece în focarul , unde gazele se răcesc parţial&

transmiţ-nd căldura prin radiaţie suprafeţelor respective de schimb de căldură. ăcirea de mai

departe a gazelor se produce în canalele de gaze /& în care ele cedează căldura prin convecţie. +rin

+igura 1. 0chema tehnologică a instalaţiei de cazane arz-nd gaz natural:

1 " gospodărie de combustibil& ( " arzător& , " focar& / " drum de gaze&* " preîncălzitor de aer& ) " ventilator de aer& $ ventilator de gaze& 2 " co% de fum&

3 " instalaţie de tratare a apei& 14 " degazor& 11 " pompă de alimentare&1( " economizor& 1, " utilaj de reglare a temperaturii aburului& 1/ " tambur&

1* " vaporizator& 1) $ supraîncălzitor de abur .


3/10

canale gazele sunt transportate cu exhaustorul %i mai departe sunt evacuate în atmosferă prin co%ul

de fum 2.

II traseu: ondensatul ciclului& iar în cazul 56 %i condensatul consumatorilor tehnologici de

abur& se introduce în degazorul 14. 6ot aici se introduce %i apa de adaos obţinută prin tratarea

mecanică %i chimică în instalaţia 3 a apei brute din sursele naturale. 7upă degazare& apa este

refulată de către pompa de alimentare 11& prin economizorul 1(& în tamburul 1/. În vaporizatorul

1* apa se transformă în abur. 7upă separarea din apă& aburul se îndreaptă la supraîncălzitorul de

abur 1). +entru reglarea temperaturii aburului supraîncălzit cazanul este dotat cu dispozitivele

respective 1,.

Bilan)ul ter(ic al cazanului se întocme%te fie în raport cu o unitate de timp 8s sau h9& fie în

raport cu o unitate de combustibil 8g sau m,9. 0uprafaţa de referinţă o constituie hotarele

agregatului de cazan. 0copul " determinarea consumului de combustibil la cazan.

În raport cu unitatea de combustibil ecuaţia bilanţului termic are forma:

Qd ; Q1 # Q2# Q3# Q4 # Q5# Q6 , & 8,9

în care:

144

d

ii

Q

Qq =

>.

În ecuaţia 8,9 q1 reprezintă randa(entul brut al cazanului:


4/10

1441

)

(

∑−=

i

br

q

η

.

. fectuarea lucrării.

?ucrarea se va executa folosind programul de calcul @6eplo7B. +rogramul este elaborat pentru studiul funcţionării cazanului arz-nd doi combustibili: gazul natural %i praful de cărbune. Coivom analiza varianta simplificată " funcţionarea pe gaz. 0chema cazanului respectiv este prezentatăîn fig.(.

+rogramul se deschide acţion-nd

semnul:

0e deschide fereastra fig.,. ?imba delucru& ucraineană sau rusă& alegemapăs-nd steagul respectiv din centrulfigurii. Apoi accesăm fereastra@DEFGHI JKLB. Apare schemacazanului 8vezi fig./9 cu blocurile deintroducere a datelor pentru calcul1M* %i blocul ) cu rezultatelecalculelor.

+igura . Noaia de titlu a programului @6eplo7B.

+igura $. 0chema cazanului analizat.

Teplokkd.exe


5/10

+igura 4. Noaia pentru introducerea datelor de calcul.7atele pentru calcul se selectează din tabelul 1 %i se introduc în celulele din dreapta în dreptul

mărimii respective& după care se apasă tasta @5nterB. Olocul (& care se referă la combustibilul solid&se omite. 7e asemenea se omit datele din celelalte blocuri pentru care nu există valori în tab.1

abelul 1. Pariantele de date pentru analiza bilanţului termic al cazanului

Varianta 1 2 3 4

Bloc 1. Compoziţia gazelor, %punct 3 - la coş

O2 8,4 8,4 8,4 8,4RO2 ,! ,! " "

CO #,12 #,14 #,13 #,1$

C4 #,#$ #,# #,#$ #,#"

2 #,#8 #,#! #,1 #,11

Bloc 3

Compoziţia com&u'ti&ilului, %

C4 !8,"2 !8,! !8," !4

C2 #,12 #,12 #,1 1,2

C38 #,#1 #,#1 #,#8 #,"

C41# #,#1 #,#1 #,#1 #,

(2 1 #,! 1 3,3

CO2 #,14 #,# #,#8 #,2C)l*ura *e ar*ere, +cal+g i 84"! 8$## 84!$ "!"

Bloc 4

ate nece'are

/ro*ucti0itate termic), cal 28 43 $" 8$

emperatura gazelor e0acuate, #C 11# 11# 11# 11#

-ra aerului rece, #C 2# 2# 2# 2#

Bloc $

Calcul $/ro*ucti0itate nominal), t nom. $# "$ 1## 1$#

/ro*ucti0itate *e regim, t reg. $# "$ 1## 1$#

7upă introducerea tuturor datelor se apasă pe celula @KQRESTUEIV JJLB în blocul ) %i se

copie datele apărute.Anali*a influen)ei sarcinii cazanului asupra eficien)ei


6/10

În tab. ( se calculă sarcina cazanului 7 reg& în t=h. 7atele obţinute se introduc pe r-nd în blocul* în celula respectivă& valorile celorlalte date răm-n-nd neschimbate. 0e selectează din blocul *valoarea W*reg& iar din blocul ) valorile η br. %i O %i se introduc în tab. (. 7upă datele din tabel&folosind programul 5xcel& se construiesc graficele dependenţei W*reg& η br. %i O de 7reg& în >.

Anali*a influen)ei temperaturii gazelor evacuate asupra eficien)ei ca*anului

7atele din tab., se introduc pe r-nd în celula , din blocul 1& valorile celorlalte date răm-n-ndneschimbate. 7in blocul ) se selectează valorile W(& η br. %i O %i se introduc în tab. ,. 7upă datele dintabel se construiesc graficele dependenţei W(& η br. %i O de tg.ev.

Anali*a influen)ei coeficientului de exces de aer în gazele evacuate, g.ev., asupra eficien)ei

ca*anului

Palorile conţinutului de oxigen %i dioxid de carbon din tab./ se introduc în celula respectivădin blocul 1& valorile celorlalte date răm-n-nd neschimbate. 7in celula de deasupra ventilatoruluide gaze 8LX9 se selectează valoarea coeficientului de exces de aer %i se introduce în tab. /. 7in

blocul ) se selectează valorile W(& η br. %i O %i se introduc în tab./. 7upă datele din tabel seconstruiesc graficele dependenţei W(& η br. %i O de αg.ev.

4. !onstruirea graficelor.

abelul $. 7ependenţa eficienţei cazanuluide gradul de încărcare

7reg& > *4 4 34 114t=h (* ,* /* **

W*reg& > 1&2)( 1&,, 1&4,/ 4&2/)η

br.& > 3/&,, 3/&2)( 3*&1*2 3*&,/)O& m,=h ,&* ,&/21 ,&/ ,&/),

abelul . 7ependenţa eficienţei cazanului de temperaturagazelor evacuate

tg.ev. 24 144 1(4 1/4 1)4W(& > $ ,&,3( /&((1 *&4*( *&22η

br.& > $ 3*&) 3/&2/2 3/&41 3,&12(

O& m,

=h $ ,&/*1 ,&/21 ,&*1( ,&*/,

abelul 4. 7ependenţa eficienţei cazanului de coeficientulde exces de aer în gazele evacuate

Y(g.ev.& > (&1 )&, 14&* 1/&Y(g.ev.& > 2&) &/ )&* *&αg.ev 1&43) 1&,2 1&34 ,&(1W(& > /&11/ *&44( )&)1 14&33η

br.& > 3/&3** 3/&4) 3(&,32 22&43O& m,=h ,&/ ,&*1 ,&*, ,&/2


7/10


8/10

90 100 110 120 130 140 150 160 170

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

6.5

/ependen a 0$ de tg.ev.ț

q2, % -

90 100 110 120 130 140 150 160 170

91

92

93

94

95

96

/ependen a br. de tg.ev.ț

hbr., % -

90 100 110 120 130 140 150 160 170

3.4

3.42

3.44

3.46

3.48

3.5

3.52

3.54

3.56

/ependen a B de tg.ev.ț

B, m3/h -

Zraficele dependenţei W(& η br. %i O de αg.ev.


9/10

1 1.5 2 2.5 3 3.5

4

5

6

7

8

9

10

11

12

/ependen a 0$ de 2g.ev.ț

q2, %

1 1.5 2 2.5 3 3.5

84

86

88

90

92

94

96

!ependen"a #br$ de %g$ev$

hbr., %

1 1.5 2 2.5 3 3.5

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

/ependen a B de 2g.ev.ț

B, m3/h


10/10

3. !onclu*ii: 5fectu-nd această lucrare de laborator am analizat bilan ul termic al unui cazanțde abur.

Lucrare de Laborator Nr. 4 - Analiza bilanţului termic al unui cazan de abur

Documents

Transcript of Lucrare de Laborator Nr. 4 - Analiza bilanţului termic al unui cazan de abur