close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

158.Теплогенерирующие установки

код для вставкиСкачать
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежский государственный архитектурно-строительный
университет
Кафедра теплогазоснабжения
ТЕПЛОГЕНЕРИРУЮЩИЕ УСТАНОВКИ
Методические указания
к расчетам на ЭВМ характеристик продуктов
сгорания топлив теплогенерирующих
установок для студентов 3-го курса всех
форм обучения специальности 290700
“Теплогазоснабжение и вентиляция“
Воронеж – 2005
Составители А.Т. Курносов и Л. А. Черниговская
ББК 31.361
УДК 621.1
Теплогенерирующие установки: Метод. указания к расчетам на ЭВМ
характеристик продуктов сгорания топлив ТГУ/ Воронеж. гос. арх. – строит. ун-т;
Сост.: А.Т. Курносов, Л. А. Черниговская. - Воронеж, 2005. - 12с.
Методические указания в соответствии с программой дисциплины «Теплогенерирующие установки» предназначенных для студентов 3-го курса при выполнении курсовой работы «Тепловые расчеты теплогенераторов» и дипломных
проектов по ТГУ. Приводятся методика, алгоритмы и программа расчета на ЭВМ
характеристик продуктов сгорания различных топлив.
Указания предназначены для студентов 3-го курса всех форм обучения
специальности 290700 “Теплогазоснабжение и вентиляция“.
Табл. 9. Библиогр.: 7 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского
государственного архитектурно-строительного университета
Рецензент – Т.В. Щукина, канд. техн. наук., доцент кафедры отопления и
вентиляции ВГАСУ
3
ВВЕДЕНИЕ
Настоящий период развития науки и техники характеризуется
внедрением электронно-вычислительных машин (ЭВМ), в том числе и в
практику проектирования и расчетов теплогенерирующих установок (ТГУ).
Современный инженер не мыслим без знания и умения пользоваться
ЭВМ.
Применение ЭВМ позволяет не просто механизировать расчетные
работы, но приводит к качественно новому этапу, когда технические и
экономические задачи могут решаться в точной постановке. Применение
ЭВМ в учебном процессе позволяет свести до минимума нетворческую
трудоемкую расчетную работу и использовать сэкономленное время для
более глубокого изучения учебных курсов.
Целью настоящей работы является научить студентов использовать
ЭВМ в вычислительных комплексах ВГАСУ для расчета части курсовых и
дипломных проектов по теплогенерирующим установкам.
Данные методические указания посвящены расчетам на ЭВМ
характеристик продуктов сгорания различных видов топлива для ТГУ. Под
характеристиками продуктов сгорания понимаются такие их параметры и
величины, которые необходимы для теплового расчета теплогенераторов. К
ним относятся объемы и энтальпии продуктов сгорания при теоретическом и
действительном количестве воздуха, а также объемные доли трехатомных
газов и водяных паров. Их расчеты для различных температур и
коэффициентов избытка воздуха являются трудоемкими и однообразными,
что предопределяет применение ЭВМ.
1. ПОСТАНОВКА И ОПИСАНИЕ ЗАДАЧ
Расчеты на ЭВМ объемов и энтальпий продуктов сгорания твердого,
жидкого и газообразного топлива практически не отличаются от обычных.
На кассетном накопителе находится заранее разработанная программа,
которая приведена в разделе 6 настоящих «Методических указаний».
Программа составлена в соответствии с расчетными уравнениями и
алгоритмом (см. раздел 4 настоящих «Методических указаний»).
Задача состоит:
а) в подготовке исходной информации, т.е. в заполнении табл. 1 исходных данных для твердого и жидкого топлива и табл. 2 для газообразного
топлива;
б) в занесении исходных данных в оперативное запоминающее
устройство ЭВМ и проведении с ее помощью расчетов;
4
в) в получении результатов расчетов теоретического объема воздуха
0
( V В ), объема дымовых газов ( V ДГ ), объемных долей трехатомных газов
( rRO2 ) и водяных паров ( rH 2O ), а также энтальпий продуктов сгорания по
газоходам теплогенеоратора, т.е. при различных температурах и
коэффициентах избытка воздуха;
г) в расшифровке результатов расчета в соответствии с указаниями
раздела 7.
2. ОПИСАНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ И СПОСОБА ИХ
ПРЕДСТАВЛЕНИЯ В ЭВМ
Исходными данные для расчетов являются:
а) химический состав топлива:
Р
- для твердого и жидкого топлива содержание углерода ( С ),
Р
Р
Р
Р
Р
серы( S л ), водорода ( Н ), кислорода ( О ), азота ( N ), влаги ( W ), золы
( A Р );
- для газообразного топлива содержание метана СН4, этана С2Н4,
пропана С3Н6, бутана С4Н10, пентана С5Н12, азота N2, углекислого газа С 2,
сероводорода Н2S, кислорода О2, водорода Н2 и окиси углерода СО;
Т , в газоходе пароперегревателя  ПП , в газоходах первого и второго кипятильного пучка 1 и  2 , в
экономайзере (или в воздухоподогревателе)  ЭК и после последней
хвостовой поверхности нагрева  УХ .
б) коэффициента избытка воздуха в топке
Исходные данные сводятся в табл. 1 для твердого и жидкого топлива.
Данные контрольного примера для твердого
и жидкого топлива
СР
0
38
Таблица 1
Р
Р
Р
Р
S лР Н О N Р W A Т  ПП 1  2  ЭК  УХ
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1,7
2,3
1,4
1,6
25
30
1,4
1,45
1,5
0
0
1,63
5
Результаты расчетов по данным контрольных примеров приведены в табл.
4,5,6.
Таблица 2
Данные контрольного примера для газообразного
топлива
СН4 С2Н4 С3Н6 С4Н10 С5Н12 N2 СО2 Н2S
0
1
2
3
4
92,9
4,1
0,8
0,3
0
5
6
7
1,6 0,1
0
С2
СО
Н2
Т
 ПП
1
2
 ЭК
 УХ
8
9
10
11
12
13
14
15
16
0,2
0
0
1,1
0
1,2
1,3
1,4
0
Результаты расчетов по контрольным примерам приведены в табл. 7,8,9
Во вторых строках табл. 1 и 2 проставлены номера ячеек памяти ЭВМ, в
которые засылаются значения исходных данных.
3. АЛГОРИТМ И РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ ТВЕРДОГО И
ЖИДКОГО ТОПЛИВА
а) Теоретическое количество воздуха, необходимого для полного
сгорания топлива:
V о  0,0889(С р  0,375  S лр )  0,265  Н р  0,033  О р .
б) Объем трехатомных газов:
VRO2  0.0187(C P  0.375  S лр ).
в) Объем водяных паров:
при α =1
при α > 1
VH02O  0.111 Н P  0.0124 W p  0.0161 V 0 ;
VH 2O  0.111 Н P  0.0124 W p  0.0161  V 0 .
6
г) Объем двухатомных газов:
при α =1
VR02  0.008  N P  0.79  V 0 ;
при α > 1
VR2  0.008  N P  (  0.21) V 0 .
д) Полный объем дымовых газов:
VГ  VR2O  VR2  VH 2O .
е) Объемные доли трехатомных газов и водяных паров:
rRO2 
VRO2
VГ
,
rН 2O 
V Н 2O
VГ
.
ж) Энтальпия продуктов сгорания:
I Г  VRО2 (сt ) CO2  VR02 (ct ) N2  VH02O (ct ) H 2O  (  1)V 0 (ct ) В  0,0025  А Р (CT ) З .
4. АЛГОРИТМ И РАСЧЕТНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ
ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА
а) Теоретическое
сжигания топлива:
количество воздуха, необходимого для полного
n


V о  0,0476 0,5  СО  0,5  Н 2  1,5  Н 2 S   (m  )C m H n  O2 .
4


б) Объем трехатомных газов:


VRO2  0,01 СО2  СО  Н 2 S   (m)Cm H n .
7
в) Объем водяных паров:
при α =1
n


VH02O  0.01 Н 2 S  H 2   ( )Cm H n  1.24  0.0161 V 0 ;
2


n


0
V

0
.
01
Н
S

H

(
)
C
H

1
.
24
 0.0161    V 0 .

2
m
n
при α > 1 H 2O
 2

2

г) Объем двухатомных газов:
при α =1
VR02  0.01  N 2Р  0.79  V 0 ;
при α > 1
VR2  0.01 N 2Р  (  0.21) V 0 .
д) Полный объем дымовых газов:
VГ  VR2O  VR2  VH 2O .
е) Объемные доли трехатомных газов и водяных паров:
rRO2 
VRO2
VГ
,
rН 2O 
V Н 2O
VГ
.
ж) Энтальпия продуктов сгорания:
I Г  VRО2 (сt )CO2  VR02 (ct ) N2  VH02O (ct ) H 2O  (  1)V 0 (ct ) В .
Значения удельных энтальпий воздуха, азота, углекислого газа, водяных
паров и воды принимаются по табл. 3, включенной в программу расчета на
ЭВМ.
8
Таблица 3
С
(сt ) CO2
(сt ) N 2
(сt ) H 2O
(сt ) возд.
(сt ) зол.
200
85,4
62,1
72,7
63,6
40,4
600
296
192
231
198,2
133,8
1000
526
333
412
343
235
1400
774
480
611
496
378
1800
1028
631
826
652
522
0
Расчеты энтальпий ведется для температур, указанных в табл. 3
5. ПРОГРАММА РАСЧЕТА И ИНСТРУКЦИЯ
ПО РАБОТЕ НА ЭВМ
Программа расчета составлена в полном соответствии с алгоритмами и
расчетными соотношениями и выполнена в Microsoft Excel. Файл расчета
GFN:
для газообразного топлива – XES,
для твердого и жидкого топлива – HLFN. XES.
Для выполнения расчетов необходимо запустить программу Microsoft
Excel, открыть нужный файл, заполнить исходные данные и произвести
расчет.
6. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПО КОНТРОЛЬНЫМ ПРИМЕРАМ
а) Твердое и жидкое топливо
Таблица 4
9
9
Cp
Sp
Hp
Op
Np
Wp
Ap
84,65
0,3
11,7
0,15
0,15
3
0,05
α
топки
α
пароперег.
α 1 кип.
пучка
α 2 кип.
пучка
α
эконом.
1,2
0
1,3
1,4
1,5
α
ух. газов
1,6
9
Таблица 5
α топки
V R2
V H2O
VP
R RO2
RH2O
α
параперег.
1,54
10,52
13,65
0,11
0,11
α
1 кип.
пучка
α
2 кип.
пучка
α
эконом.
α
ух.
газов
1,55
11,58
14,73
0,1
0,1
1,57
12,65
15,81
0,1
0,09
1,59
13,71
16,89
0,09
0,09
1,6
14,77
17,97
0,08
0,08
Таблица 6
α топки
T
α
1 кип.
пучка
α
пароперег.
α
2 кип.
пучка
α
эконом.
α
ух.
газов
200
974,8
1042,4
1110,06 1177,6
1245,2
600
3113,9
3535,3
3746,05 3956,7
1000
5525,5
3324,6
5890,2
6254,8
6619,4
1400
8137
8664,3
9191,6
9718,9 10246,2
1800
10904,8
11597,9
6984,1
12291,1 12984,2 13677,3
б) Газообразное топливо
Таблица 7
CH4
C2H6
C3H8
C4H10
C5H12
N2
CO2
H2S
O2
CO
H2
84,5
3,8
1,9
0,9
0,3
7,8
0,8
0
0
0
0
α
топки
α
пароперег.
α
1 кип.
пучка
α
2 кип.
пучка
α
эконом.
α
ух.
газов
1,1
0
1,2
1,3
1,4
1,5
10
Таблица 8
VR2
VH2O
VP
RRO2
RH20
α
топки
α
пароперег.
α1
кип.
пучка
α2
кип.
пучка
α
эконом.
α
ух.
газов
1,1
8,5
2,1
11,7
0,08
0,18
0
1,2
9,5
2,1
12,6
0,08
0,16
1,3
10,4
2,15
13,6
0,07
0,15
1,4
11,41
2,17
14,62
0,07
0,14
1,5
12,3
2,18
15,5
0,06
0,14
Таблица 9
T
200
600
1000
1400
1800
α
топки
α
параперег.
α
1 кип.
пучка
α
2 кип.
пучка
α
эконом.
1,1
832,64
2652,2
4705,8
6931,1
9295,7
0
1,2
893,2
2840,9
5032,4
7403,5
9916,5
1,3
953,77
3029,6
5359
7875,8
10537
1,4
1014,3
3218,4
5685,6
8348,1
11158
α
ух. газов
1,5
1074,9
3407,1
6012,2
8820,4
11779
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод). – М.:
«Энергия», 1973. – 296 с.
2. Курносов А. Т. Современные и перспективные теплогенераторы
(Конструкции и расчет на ЭВМ): Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во ВГУ,
1985. -136 с.
3. Курносов А. Т. Расчеты на ЭВМ при курсовом и дипломном проектировании теплогенерирующих установок: Учеб. пособие. – Воронеж: Изд-во
ВГУ, 1988. – 160 с.
4. Тепловой расчет теплогенераторов: Метод. указания к курсовой работе
/Воронеж. гос. арх.-строит. ун.-т; Сост.: А.Т. Курносов/ Воронеж,– 2000.–32с.
11
5. Расчет и выбор оборудования теплогенерирующих установки: Метод.
указания к курсовому проекту /Воронеж. гос. арх. – строит. ун. – т; Сост.:
А. Т. Курносов/ Воронеж, – 1999. – 29 с.
6. Теплогенерирующие установки: Метод. указания по выполнению
дипломных проектов для студентов специальности «Теплогазоснабжение и
вентиляция» /Воронеж. гос. арх. – строит. ун. – т; Сост.: А. Т. Курносов/
Воронеж, – 2004. – 20 с.
7. Курносов А. Т. Использование ЭЦВМ для анализа работы и
прогнозирования режимов ТЭЦ. – Воронеж: Изд-во ВГУ, 1984. – 132 с.
12
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение………………………………………………………………………...3
1. Постановка и описание задачи………………………………………………3
2. Описание исходных дынных и способа их представления……………......4
3. Алгоритм и расчетные соотношения для твердого и жидкого топлива......5
4. Алгоритм и расчетные соотношения для газообразного топлива………....6
5. Программа расчета и инструкция по работе на ЭВМ....................................8
6. Результаты расчета по контрольным примерам…………………………….8
Библиографический список…………………………………………………….10
Теплогенерирующие установки:
Методические указания к расчетам на ЭВМ характеристик продуктов
сгорания топлив для студентов специальности 290700 “Теплогазоснабжение и
вентиляция“.
Составители: доцент, к.т.н. Александр Тимофеевич Курносов
доцент Людмила Александровна Черниговская
В составлении библиографии и оформление на ЭВМ принял участие студент
ФИСиС Пигарёв А. С.
Редактор Лантюхова Н. Н.
Подписано в печать
Формат 60х84 1/16
Уч. – изд. л. 0,6. Усл. – печ. л. 0,7.
Бумага писчая. Тираж 150 экз. Заказ №
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии Воронежского государственного
архитектурно – строительного университета
394006, г. Воронеж ул. 20 - летия Октября, 84.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
231 Кб
Теги
теплогенерирующие, 158, установке
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа