Расчет контактного теплоутилизатора (стр. 2 из 6)

Блочный контактный насадочный скруббер ЭК–БМ1 последней модификации

Рис.2. 1 – входной патрубок горячих газов; 2 – штуцер для отвода нагретой воды; 3 – переливной патрубок (труба); 4 – корпус; 5 – люк; 6 – рабочий слой кольцевых насадок, уложенных рядами; 7 – то же, загруженных навалом; 8 – каплеулавливающий насадочный слой; 9 – люк-взрывной клапан; 10 – патрубок для отвода охлажденных газов; 11 – водораспределитель производить подсушку дымовых газов.

Преимуществом насадочных аппаратов по сравнению с безнасадочными является большая компактность, однако они обладают и большим гидравлическим сопротивлением. Насадка склонна к забиванию пылью при обработке запыленных газов.

2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ

Главной целью теплового расчета контактных теплоутилизаторов является определение объема насадки (ее геометрической поверхности), который обеспечивает нагрев воды до заданных параметров.

В соответствии с заданием уточняем исходные данные для выполнения расчетов:

а) температуру дымовых газов на входе в КТУ (температуру уходящих из котла газов принимаем из характеристик котельного агрегата [2]),

=146⁰С;

б) температуру дымовых газов на входе в КТУ (по заданию),

=40⁰С;

в) температуру воды на входе в КТУ (по заданию),

=5⁰С;

г) теоретические объемы воздуха, водяных паров, азота, трехатомных газов принимаем из приложения 8 [1]:

=2,24 м³/м³;

=9,03 м³/м³;

=1,31 м³/м³;

=11,13 м³/м³ – теоретический объем воздуха;

=12,58 м³/м³ – теоретический объем газов;

д) коэффициент избытка воздуха принимаем согласно рекомендациям [2],

=1,3;

е) расчетный КПД котла, расход топлива (из характеристик котельного агрегата [2]):

=92,1 %;

Расход топлива рассчитываем по формуле:

,

где

теплопроизводительность котла, кВт, определяемая по формуле:

,

где

номинальная паропроизводительность, кг/с, (из характеристик котельного агрегата [2]), 10 т\ч=2,77кг/с;

расход воды на продувку, кг/с, принимается

кг/с;

энтальпия перегретого пара, питательной и котловой воды, МДж/кг.

определяем при =194 ⁰С (прил.5,[1]), =2789,08 кДж/кг;

определяем при ⁰С (прил.4.[1]), =419,1 кДж/кг;

определяем при =1,4 МПа, (прил.4.[1]), =830,8 кДж/кг;

располагаемая теплота, принимаемая МДж/м³;

м³/с

Определяем удельный объем дымовых газов:

,

где

коэффициент избытка воздуха;

м³/м³

Определяем объемные доли компонентов в дымовых газах:

,

,

,

Определяем начальное влагосодержание дымовых газов:

,

где

объемная доля компонента;

молекулярная масса компонента, г/моль, 18 г/моль,

44 г/моль, 28 г/моль, 29 г/моль.

кг/кг.

Тепловой расчет контактного теплоутилизатора ведется на 1 кг сухого газа, поэтому необходимо определить начальное влагосодержание сухих газов, кг/кг с.г.

,

где

молекулярная масса сухих газов.

кг/кг с.г.

Определяем конечное влагосодержание дымовых газов, полагая, что на выходе из теплоутилизатора при температуре

газ является насыщенным, кг/кг с.г.:

,

где

газовая постонная сухого газа,

;

газовая постоянная водяного пара (молекулярная масса пара =18),

;

Р – давление влажного газа в аппарате, МПа, принимаем Р=0,1 МПа;

Р_МАКС – давление насыщенного пара при

=40⁰С, МПа (прил. 6 [1]), Р_МАКС=0,0076 МПа;

кг/кг с.г.

Определяем давление водяных паров в аппарате по формуле:

МПа

По давлению водяных паров определяем предварительное значение температуры мокрого термометра

(прил. 6 [1]):

=52,2 ⁰С при =0,0141 МПа

Определяем влагосодержание дымовых газов

, кг/кг с.г. при по формуле:

кг/кг с.г.

Уточняем температуру мокрого термометра по методу, предложенному Н.И. Егоровым. Этот метод основан на составлении теплового баланса теплоутилизатора в момент насыщения газа парами и достижения жидкостью температуры мокрого термометра. В этом случае тепло, содержащееся в газе, равно сумме тепла, внесенного газом в аппарат, и тепла паров, образовавшихся при испарении жидкости.