Загальна частина. 
Тепловий розрахунок котла

Вихідні дані

Тип котлоагрегату — ДКВР — 2.5 — 14С Паливо — вугілля марки ГО, донецького родовища Абсолютний тиск пари — Р = 1,4 МПа Пара перегрітий — t = 195C.

Продуктивність — D = 2,5 т/год Температура живильної води — t_ж.в. = 90єС Температура газів, щовідходять — t_від = 160 єС Продувку прийняти рівної - 6%.

Креслення котла Виконати тепловий перевірочний розрахунок котлоагрегату.

Опис роботи і конструкції котла

Опис роботи котла

Паровим котлом називається комплекс агрегатів, призначених для одержання водяної пари. Цей комплекс складається з ряду теплообмінних пристроїв, зв’язаних між собою й службовців для передачі тепла від продуктів згоряння палива до води й пари. Вихідним носієм енергії, наявність якого необхідно для утворення пари з води, служить паливо.

Основними елементами робочого процесу, здійснюваного в котельній установці, є:

• 1)процес горіння палива,
• 2)процес теплообміну між продуктами згоряння або самим палаючим паливом з водою,
• 3) процес паротворення, що складається з нагрівання води, її кипіння і утворення пари.

Під час роботи в котлоагрегатах утворяться два взаємодіючих один з одним потоку: потік робочого тіла і потік теплоносія, що утвориться в топці.

У результаті цієї взаємодії на виході об'єкта виходить пара заданого тиску і температури.

Одним з основних завдань, що виникає при експлуатації котельного агрегату, є забезпечення рівності між виробленою і споживаною енергією. У свою чергу процеси паротворення і передачі енергії в котлоагрегаті однозначно пов’язані з кількістю речовини в потоках робочого тіла і теплоносія.

Горіння палива є суцільним фізико-хімічним процесом. Хімічна сторона горіння являє собою процес окислювання його горючих елементів киснем, що проходить при певній температурі і супроводжується виділенням тепла. Інтенсивність горіння, а так само економічність і стійкість процесу горіння палива залежать від способу підведення і розподілу повітря між частками палива. Умовно прийнято процес спалювання палива ділити на три стадії: запалювання, горіння і догоряння. Ці стадії в основному протікають послідовно в часі, частково накладаються одна на іншу.

Розрахунок процесу горіння звичайно зводиться до визначення кількості повітря в м³, необхідного для згоряння одиниці маси або об'єму палива кількості і сполуки теплового балансу та визначенню температури горіння.

Значення тепловіддачі полягає в теплопередачі теплової енергії, що виділяється при спалюванні палива, воді, з якої необхідно одержати пару, або пари, якщо необхідно підвищити її температуру вище температури насичення. Процес теплообміну в котлі йде через водогазонепроникні теплопровідні стінки, що називаються поверхнею нагрівання. Поверхні нагрівання виконуються у вигляді труб. Усередині труб відбувається безперервна циркуляція води, а зовні вони обмиваються гарячими топковими газами або сприймають теплову енергію випромінюванням. У такий спосіб у котлоагрегаті мають місце всі види теплопередачі: теплопровідність, конвекція і випромінювання. Відповідно поверхні нагрівання підрозділяється на конвективні і радіаційні. Кількість тепла, передана через одиницю площі нагрівання в одиницю часу зветься тепловою напругою поверхні нагрівання. Величина напруги обмежена, по-перше, властивостями матеріалу поверхні нагрівання, по-друге, максимально можливою інтенсивністю теплопередачі від гарячого теплоносія до поверхні, від поверхні нагрівання до холодного теплоносія.

Інтенсивність коефіцієнта теплопередачі тим вище, чим вище різниці температур теплоносіїв, швидкість їхнього переміщення щодо поверхні нагрівання і чим вище чистота поверхні.

Утворення пари в котлоагрегатах протікає з певною послідовністю. Уже в екранних трубах починається утворення пари. Цей процес протікає при великій температурі і тиску. Явище випару полягає в тім, що окремі молекули рідини, що перебувають у її поверхні і мають високі швидкостей, а отже, і більшої в порівнянні з іншими молекулами кінетичною енергією, переборюючи силові впливи сусідніх молекул, що створюють поверхневий натяг, вилітають у навколишній простір. Зі збільшенням температури інтенсивність випару зростає. Процес зворотний паротворенню називають конденсацією. Рідина, що утвориться при конденсації називають конденсатом. Вона використовується для охолодження поверхонь металу в пароперегрівниках.

Пар, утворений у котлоагрегаті, підрозділяється на насичений і перегрітий. Насичена пара у свою чергу ділиться на сухий і вологий. Для технологічних потреб виробництва застосовуються всі види пари.