Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи Визначення раціональних технологічних і конструктивних параметрів шарових вугільних газогенераторів

Зміст

Вступ

Стаціонарні парові котли ДКВР (двухбарабанние котли водотрубні реконструйовані) призначені для вироблення насиченої пара тиском до 13 атмосфер і перегрітої пари тиском до 13 атмосфер температури до 250 оC. Iснують різні типи котлів. Перше число після найменування котла позначає його номінальну продуктивність в тоннах на годину, друге - робочий тиск пара в барабані або за паронагревателем в атмосферах, третє - температуру перегрітої пари при наявності перегревателя в градусах Цельсія. Розрахунковий коефіцієнт корисної дії котлів становить 90-92%. Котел може працювати на твердому рідкому і газоподібному паливі. При роботі котла на газі або мазуті можливе підвищення паропродуктивності на 40-50%.

Вихідні дані в нашій роботі:

-Паропроізводітельность = 6,5 т/год.

-Парі насичений, робочий тиск пара = 13 кгс / см.

-Паливо вугілля марки АРШ

-Конвектівная поверхню 171 м2.

1. Актуальність теми

Розрахунок проводиться для оцінки показників економічності і надійності агрегату при роботі на заданому паливі, вибору допоміжного устаткування і отриманні вихідних даних для проведення розрахунків: аеродинамічного, гідравлічного, температур металу і міцності труб, інтенсивності золов виносу, корозії і т.д.

Технології випалу виробничого і будівельного сировини застосовуються в різних галузях промисловості. Тонкі операції термічної переробки матеріалів вимагають використання спеціальних конструкційних рішень. Одним з них є піч киплячого шару (КС), що відрізняється складною конструкцією і багатофункціональністю.

Недоліками даної конструкції є те, що киплячий шар, стає неоднорідним, зокрема, в пристеночном просторі через різницю швидкостей ожіжающего агента по перетину апарату.

Неоднорідність киплячого шару і наявність газових бульбашок погіршують тепло- і масообмін між стінками апарату і твердою фазою, а також збільшується винесення дрібної фракції твердого матеріалу, не виключена можливість налипання частинок твердого матеріалу на поверхні жалюзі.

Експлуатація котлів з топками низькотемпературного киплячого шару не відрізняється від експлуатації котлів, обладнаних серійними шаровими топковим пристроями. Однак, більш динамічний перебіг процесу горіння палива вимагає підвищеної до нього уваги і як наслідок, необхідності його максимальної автоматизації. Надійна і економічна робота котельних установок залежить від добре організованого обслуговування, технічного стану обладнання і кваліфікації персоналу.

2. Мета і задачі дослідження

Метою даної роботи є визначення раціональних технологічних параметрів роботи топки НТКШ.

В даній роботі був розрахований і спроектований котел типу ДКВР 6,5-13. Котел ДКВР 6,5-13 призначений для виробництва насиченого і перегрітого пара для технологічних потреб промислових підприємств, в системи опалення, вентиляції та гарячого водопостачання. Зовнішній вигляд котла ДКВР представлений на рис.1

Малюнок 1 – Зовнішній вигляд котла ДКВР

Вихідні дані в нашій роботі:

-Паропроізводітельность = 6,5 т/год.

-Парі насичений, робочий тиск пара = 13 кгс / см.

-Паливо вугілля марки АРШ

-Конвектівная поверхню 171 м2.

Ці котли по праву вважаються одними з найбільш продуктивних агрегатів. При своїй високій ефективності парові котли економічні. Також беззаперечні переваги: робота на практично будь-якому вигляді палива, схема роботи агрегату гарантує надійність, високий ККД роботи. Пристрої не потребують особливого обслуговування. Котли також не потребують спеціальних умов для роботи.

Для випалу і утилізації більшості сировинних і відхідних продуктів використовуються конструкції, в основі яких закладена циліндрична вертикальна шахта. Деякі моделі відрізняються змінним перетином. Середні розміри становлять 9-12 м по висоті і 6-8 м в діаметрі. Сама шахта має зварне виконання на сталевих листах, товщина яких досягає 12 мм. Всередині конструкції використовується типова футерування дрібним шамотною цеглою. Робочу основу печі киплячого шару формує повітророзподільна подина (панель подачі) з повітряним коробом. Залежно від конкретного проекту ця частина може виконуватися жаростійкої, беспровальную і забезпечує рівномірність повітряних потоків по всьому внутрішньому простору конструкції. Апарат киплячого шару відноситься до області обробки матеріалів в киплячому шарі. Недоліками даної конструкції є те, що киплячий шар, загальмований на периферії апарату жалюзійних насадкою, стає неоднорідним, зокрема, в пристеночном просторі через різницю швидкостей ожіжающего агента по перетину апарату.

Неоднорідність киплячого шару і наявність газових бульбашок погіршують тепло- і масообмін між стінками апарату і твердою фазою, а також збільшується винесення дрібної фракції твердого матеріалу, не виключена можливість налипання частинок твердого матеріалу на поверхні жалюзі.

При підйомі газових бульбашок виникають сили, що викликають інтенсивну поперечну вібрацію вертикальних стрижнів.

Недоліками вертикальних вставок є те, що неможливо регулювати амплітуду їх коливань при різних числах псевдоожиження, що не дозволяє домогтися максимальної вібрації, крім того, існує ймовірність передачі вібрації на корпус апарату, що приводить до його руйнування.

3. Пристрій котла ДКВР

Котел ДКВР складається з двох горизонтально розташованих барабанів: верхнього і нижнього. Нижньої барабан укорочений настільки, що не потрапляє в межі топки. Це підвищує надійність роботи котла, так як немає потреби в захисті від випромінювання факела частини барабан звернений в топку. У паровому просторі верхнього барабана розташовані сепараційні пристрої. У водяному просторі верхнього барабана знаходиться поживна труба і труба для безперервної продувки. У нижньому барабані розміщується труба для періодичної продувки і пристрій для прогріву барабана при розпалюванні. Для котлів з продуктивністю від 6,5 тонн на годину і вище верхній і нижній барабани з'єднані між собою кип'ятильними трубами, завальцованними в верхній і нижній барабани. Задні кіпятільниетруби є опускними, а передні підйомними. Всі разом вони утворюють конвективну поверхню нагріву котла або конвективний пучок. На бічних стінках топки розташовані екранні труби. Вони утворюють радіаційну поверхню нагріву котла. Верхні кінці екранних труб завальцовиваются в верхньому барабані, а нижні приварюються до колекторів. Для створення циркуляційного контуру колектори з'єднані з верхнім барабаном водоопускнумі трубами і приєднані до нижнього барабану водоперепуснимі трубами. Котел ДКВР 10-13 конструктивно відрізняється від котлів меншої продуктивності: у нього піднятий нижній барабан під який зроблений лаз в топку котла. Котел має додаткові фронтовий і задній екрани.

Висновки

У агрегатів з підтримкою киплячого шару чимало переваг, обумовлених високою продуктивністю, функціональністю і гнучкістю в структурному перебудові. Особливо останні моделі зручні можливостями модульної компоновки, що дозволяє з мінімальними витратами інтегрувати пічну станцію в інфраструктуру підприємств з індивідуальною проектуванням. Що стосується самого процесу експлуатації, то переваги випалу в печах киплячого шару полягають в низьких показниках паливного витрати, можливості застосування сировини дрібної фракції (0,6-2 мм) і технічної надійності. Відзначається і високу якість готового продукту переробки, але це стосується лише окремих матеріалів. Якщо говорити про мінуси печей КС, то головним буде високий коефіцієнт пилеунос шихти. Уносимая з теплотехнічних вузлів пил становить 25% від загального обсягу випуску.

Даний розрахунок виконаний стосовно для спалювання вугілля АРШ з зольністю 22,9% (раніше спалювався вугілля Т з зольністю 16,1% в кількості ВТ = тисячу сімсот сорок сім т/рік, ЦТ = 5700руб/т).

Завдяки нашим економічним розрахункам ми визначили, що нам на реконструкцію потрібно Крек = 3 000 000 руб, при цьому термін окупності виходить 6,3 років і річний економічний ефект є 114600 руб/рік.

Перелік посилань

  1. Архів студентів «StudFiles» [Електронний ресурс] // Енергетика: сайт. - URL: https://studfiles.net/preview/1191872/
  2. Чернетченко Г.Б. , Плевако А.П. Екологія Енергетика [Електронний ресурс]: стаття. / Г.Б. Чернетченко. - Електронні дані. - Павлодар: Вісник Інноваційного Євразійського університету, 2011. URL: https://articlekz.com/article/13579
  3. Спалювання вугілля в киплячому шарі і утилізація його відходів / Ж.В. Віскін, В.І. Шелудченко, А.І. Іванов, В.В. Кравцов. - Донецьк «Новий світ», 1997. - 284 с.
  4. Розрахунки апаратів киплячого шару: довідник / А. П. Баскаков; [А.П. Баскаков и др.]; під ред. І.П. Мухленова і ін. - Л.: Хімія, Ленингр. отд, 1986. - 350 с.
  5. Дослідження математичних моделей процесів зневоднення збагаченого вугілля способом «киплячого шару» / В.Н. Павлиш [и др.] // Розробка Родовище 2015 [Електронний ресурс] = Mining of mineral despots: щорічній науково-технічний збірник / ДВНЗ "Нац. Гірн. Ун-т" та ін. ; редкол .: В. Бондаренко (гол. ред.) та ін. - Дніпропетровськ: Літограф, 2015. - С.163-166.
  6. Дослідження шахтних теплоенергетичних процесів і створення систем управління: звіт про НДР (проміжний): Н-21-2000 / Донецький національний технічний університет; ДонНТУ; рук. Гавриленко Б.В .; Адмін .: Оголобченко А.С. [та ін.]. - Донецьк, 2003. - 115 с.
  7. Дослідження і розробка печей і ванн з киплячим шаром для термічної обробки малогабаритних виробів: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.14.04 / Ю. І. Алексєєв; Алексєєв Юрій Іванович; Уральськ. політех. ін-т ім. С.М. Кірова. - Свердловськ, 1980. - 22 с..