Зміст
Вступ
Розрахунок горіння твердих горючих відходів
Розрахунок топкового пристрою
Розрахунок втрат тиску в циклонній камері
Тепловий розрахунок циклонної камери
Література
Вступ
Горючі відходи мають різний фракційний склад, починаючи від дрібних включень у суміші до особливо великих, що в значній мірі ускладнює задачу створення універсального топкового пристрою для їхнього спалювання.
При відповідній підготовці, у циклонних топках можна спалювати відходи, без сажистих виділень. Таке рішення викликане тим, що застосування циклонного принципу спалювання палива є одним з найбільш ефективних методів інтенсифікації процесів горіння. Циклонні топки мають наступні переваги: простота і надійність у роботі, можливість максимальної механізації й автоматизації, високі тепло-напруги.
У циклонному процесі транспортування дрібно- і крупнодробленого пального здійснюється газоповітряним потоком. У топці цього типу паливна суміш у кусковому вигляді циркулює по спеціально організованому обтічному контуру стільки, скільки необхідно для її згорання.
Час перебування та інтенсивність обдування часток газоповітряним потоком практично не обмежені.
Температура запалення твердих горючих відходів у циклонній камері забезпечується роботою мазутної форсунки (після розпалу мазутну форсунку повинно бути відключено).
1.Розрахунок горіння твердих горючих відходів
Склад робочої маси горючих відходів визначається за табл.1,2 враховуючи склад ТПВ.
Таблиця 1
Склад ТПВ, %
ПапірВідходи їжіТекстильДеревинаГумаКісткиПластмасаСклоКамінняМеталШлакВисів175013,62,523302,8411,1
Таблиця 2
Властивості горючих компонентів промислових відходів
Горючі компоненти промислових відходівРобоча маса (елементарний склад), %Qri, МДж/кгCrHrOrNrSrArWrVrПапір273,728,30,160,1115,02579,09,49Відходи їжі12,61,880,950,154,57265,23,43Текстиль39,44,923,23,40,19,02074,315,72Деревина40,54,833,80,100,82067,914,46Гума65512,60,20,611,6549,025,8Кістки475,327,70,10,211,7849,018,14Пластмаса55,17,617,50,90,310,6879,024,37Скло00000100000Каміння00000100000Метал00000100000Шлак25,20,450,700,4563,2102,78,65Висів13,91,914,100,1502044,04,6Середнє19,51092,438713,23690,57380,151819,638844,31558,78446,60156
.Теоретична кількість сухого повітря при коефіцієнті надлишку повітря α = 1, м3/кг:
Vn0 = 0,0889(Cr + 0,375Sr) + 0,265Hr - 0,0333Or = 0,0889 (19,5109 +
+ 0,375*0,1518) + 0,265*2,4387-0,0333*13,2369 = 1,945 м3/кг
2.Теоретичний обєм продуктів згорання (α = 1), м3/кг:
VN0= 0,79 Vn0+0,8Nr/100 = 0,79*1,945+0,8*0,5738/100 = 1,541 м3/кг.
VRO0=1,866*(Cr+0,375Sr)/100 = 1,866*(19,5109+0,375*0,1518)/100 =
= 0,365 м3/кг.
VHO0= 0,111Hr+0,0124Wr+0,016 Vn0 = 0,111 * 2,4387 + 0,0124 * 44,315 +
+ 0,016*1,945 = 0,85 м3/кг.
3.Обєм водяної пари, м3/кг, при надлишку повітря α = 1,6:
VHO = VHO0+0,0161 Vn0(α -1)= 0,85+0,0161*1,945*(1,6-1) = 0,869 м3/кг
.Повний обєм димових газів, м3/кг, при надлишку повітря α = 1,6:
V∑ = VRO0+ VN0+ VHO0+0,0161 Vn0(α -1) = 0,365 + 1,541 + 0,85 + 0,0161 *
,945 * (1,6-1) = 2,77 м3/кг
5.Приймаємо середню питому теплоємність газів за таблицею «Середня питома теплоємність повітря та газів в залежності від температури», tгор=10000С:
сRO = 2,2 кДж/м3*К; сN = 1,39 кДж/м3*К; сНO = 1,72 кДж/м3*К.
6. З урахуванням впливу горючої Br, мінеральної Ar та вологої Wr складових твердого палива, його середня теплоємність (в інтервалі температур 24-1000С) може бути визначена наступним чином (при tпал= 1000С):
спал = 0,01 [(1+0,0008Vr) (Cr+Hr+Sr) + 0,8Ar + 4,19Wr] = 0,01 [(1 + 0,0008
* 58,7844)(19,5109+2,4387+0,1518)+0,8*19,6388+4,19*44,315] = 2,245
кДж/кг*К
7.Ентальпія палива, кДж/кг:
Нпал = спал* tпал = 2,245*373=837,4 кДж/кг
.Середню питому теплоємність повітря визначаємо за табл.: «Середня питома теплоємність повітря та газів в залежності від температури», tпов=200 0С: спов = 1,33 кДж/м3*К.
.Ентальпія повітря, кДж/кг:
Нпов = спов* tпов * Vn0 * α = 1,33*473*1,945*1,6=1957,73 кДж/кг
.Калориметрична температура, 0С:
кал = (Qri+ Нпал+ Нпов)/( VRO0* сRO+ VN0* сN+ VHO0* сНO+ Vn0* спов *(α -1))
=(6601,56+837,4+1957,73)/(0,365*2,2+1,541*1,39+0,85*1,72+1,945*1,33
*(1,6-1)) = 1576,86 К.кал = 1576,86 К = 1303,860С
.Теоретична температура згоряння не відрізняється від калориметричної через малу дисоціацію Н2О і СО2.
12.Дійсна температура згоряння, 0С:
д = tкал (1-q5/100)(1-σ) = 1303,86*(1-5/100)*(1-0,15) = 1052,86 0