26 Теплопередача. Теория горения
26.131 В топке котельного агрегата паропроизводительностью D = 13,4 кг/с сжигается подмосковный уголь марки Б2 состава: Ср = 28,7%; Нр = 2,2%; Sрл = 2,7%; Np = 0,6%; Ор = 8,6%; Ар = 25,2%; Wр = 32,0%. Составить тепловой баланс котельного агрегата, если известны температура топлива при входе в топку tт = 20 ºС, натуральный расход топлива В = 4 кг/c, давление перегретого пара рп.п = 4 МПа, температура перегретого пара tп.п = 450 ºС, температура питательной воды tп.в = 150 ºС, величина непрерывной продувки Р = 4%; теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива V0 = 2,94 м³/кг, объем уходящих газов на выходе из последнего газохода Vух = 4,86 м³/кг, температура уходящих газов на выходе из последнего газохода θух = 160 ºС, средняя объемная теплоемкость газов при постоянном давлении сʹрух = 1,415 кДж/(м³·К), коэффициент избытка воздуха за последним газоходом αух = 1,48, температура воздуха в котельной tв = 30 ºС, средняя объемная теплоемкость при постоянном давлении срв = 1,297 кДж/(м³·К), содержание в уходящих газах оксида углерода СО = 0,2% и трехатомных газов RO2 = 16,6% и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q4 = 4%. Потерями теплоты с физической теплотой шлака пренебречь.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
26.132 Определить в процентах и кДж/кг потери теплоты в окружающую среду, если известны температура топлива на входе в топку tт = 20 ºС, теплота, полезно использованная в котлоагрегате, q1 = 84%; потери теплоты с уходящими газами q2 = 11%, потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива q3 = 0,5%, потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q4 = 4%. Котельный агрегат работает на подмосковном угле марки Б2 с низшей теплотой сгорания = 10516 кДж/кг, содержание в топливе влаги Wр = 32,0%. Потерями теплоты с физической теплотой шлака пренебречь.
Ответ: q5 = 0,5%; Q5 = 52,8 кДж/кг.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
26.133 В топке котельного агрегата паропроизводительностью D = 4,2 кг/c сжигается природный газ Дашавского месторождения с низшей теплотой сгорания Qсн = 35700 кДж/м³. Определить в кДж/м³ и процентах теплоту, полезно использованную в котлоагрегате, если известны натуральный расход топлива В = 0,32 м³/c, теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 м³ топлива V0 = 9,5 м³/м³, давление перегретого пара рп.п = 4 МПа, температура перегретого пара tп.п = 400 ºС, температура питательной воды tп.в = 130 ºС, температура воздуха в котельной tв = 30 ºС, температура поступающего в топку воздуха tʹв = 230 ºС и коэффициент избытка воздуха в топке αт = 1,1.
Ответ: Q1 = 35012 кДж/м³, q1 = 91,0%.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
26.134 Определить, на сколько процентов возрастут потери теплоты с уходящими газами из котельного агрегата при повышении температуры уходящих газов θух со 160 до 180 ºС, если известны коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом αух = 1,48, объем уходящих газов на выходе из последнего газохода Vух = 4,6 м³/кг, средняя объемная теплоемкость газов при постоянном давлении сʹрух = 1,415 кДж/(м³·К), теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива V0 = 2,5 м³/кг, температура воздуха в котельной tв = 30 ºС, средняя объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении сʹрв = 1,297 кДж/(м³·К) и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива Q4 = 340 кДж/кг. Котельный агрегат работает на фрезерном торфе с низшей теплотой сгорания = 8500 кДж/кг.
Ответ: Δq2 = 1,5%.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
26.135 В топке котельного агрегата паропроизводительностью D = 5,6 кг/с сжигается абанский уголь марки Б2 состава: Ср = 41,5%; Нр = 2,9%; Sрл = 0,4%; Np = 0,6%; Ор = 13,1%; Ар = 8,0%; Wр = 33,5%. Определить в процентах теплоту, полезно использованную в котлоагрегате, если известны натуральный расход топлива В = 1,12 кг/с, давление перегретого пара рп.п = 4 МПа, температура перегретого пара tп.п = 400 ºС, температура питательной воды tп.в = 130 ºС величина непрерывной продувки Р = 3% и температура топлива на входе в топку tт = 20 ºС.
Ответ: q1 = 91%.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
26.136 В топке котельного агрегата паропроизводительностью D = 7,22 кг/c сжигается высокосернистый мазут состава: Ср = 83,0%; Нр = 10,4%; Sрл = 2,8%; Ор = 0,7%; Ар = 0,1%; Wр = 3,0%. Определить располагаемую теплоту в кДж/кг и теплоту, полезно использованную в котлоагрегате в процентах, если известны температура подогрева мазута tт = 90 ºС, натуральный расход топлива В = 0,527 кг/c, давление перегретого пара рп.п = 1,3 МПа, температура перегретого пара tп.п = 250 ºС, температура питательной воды tп.в = 100 ºС и величина непрерывной продувки Р = 4%.
Ответ: = 39044 кДж/кг, q1 = 89,5%.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
26.137 Известно, что плотность теплового потока через стенку, состоящую из слоя стали (δ1 = 1,5 мм) и теплоизоляции из асбеста (δиз = 4 мм), составляет q = 20 Вт/м². Определить температуру среды t1, если α1 = 10 Вт/(м²·гр), α2 = 30 Вт/(м²·гр), t2 = 35 ºС, λст = 65 Вт/(м·гр), λиз = 0,06 Вт/(м·гр).
26.138 Определить теплопритоки из окружающей среды на 1 погонный метр стального трубопровода d1 = 12 мм, δ = 2 мм, если на него наложена теплоизоляция толщиной 5 мм из стекловаты, t1 = -8 ºС, t2 = 15 ºС, α1 = 60 Вт/(м²·гр), α2 = 20 Вт/(м²·гр), λст = 65 Вт/(м·гр), λиз = 0,049 Вт/(м·гр).
26.139 (Вариант 69) По стальной трубе, внутренний и внешний диаметр которой соответственно d1 и d2, а коэффициент теплопроводности λ1 = 40 Вт/(м·К) течет газ со средней температурой tr; коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α1.
Определить коэффициент теплопередачи К от газа к воде, тепловой поток на 1 м длины трубы q1 и температуры поверхностей трубы. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 4. Определить также температуру внешней поверхности трубы и q1, если она покрылась слоем накипи толщиной δ = 2мм, коэффициент теплопроводности которой λ1 = 0,8 Вт/(м·К) (при α2 = const).
Таблица 4
d1 | d2 | tr, ºС | tв, ºС | α1 | α2 |
Вт/(м2·К) | |||||
190 | 204 | 1000 | 140 | 40 | 5400 |
26.140 По горизонтально расположенной стальной трубе λ = 20 Вт/(м·К)) со скоростью ω течет вода, имеющая температуру tв. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвоз при давлении 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи и тепловой поток ql, отнесенные к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1, внешний — d2. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 1.
Указание. Для определения α2 принять в первом приближении температуру наружной поверхности трубы t2 равной температуре воды.
Таблица 1
Вариант | tв, °С | 10⸱ω, м/c | tвозд, °С | d1, мм | d2, мм |
00 | 120 | 2,5 | 18 | 190 | 210 |
Указание. При определении коэффициента теплоотдачи использовать табл. 3 приложения. Ответить на вопросы: Какой режим течения внутри трубы в вашем варианте задачи? Какой режим движения окружающего трубу воздуха? Почему можно при расчете принять равенство температур t2 tв?
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КГУ
Все задачи из: Савельев В.А. Тепломассообмен КГУ Курган 2020