全自动燃气热水锅炉的设计

摘要 锅炉结构及特性 -4- 3.1.6烟气焓温表(标态下) -8- 3.2烟风阻力计算 -18- 4.2手孔强度计算 -23-4.3燃烧器孔强度计算 -24- 的功能及特点 -28- 6.1压力表 -30- 6.2温度计 -30- 论文题目——LHS0.53-1.0/60/45-Y(Q)全自动热水锅炉的设计摘要锅炉是利用燃料燃烧释放的热能或利用其它释放的热节能将水变成蒸汽，或过热蒸汽，或将水加热到一定温度的热水，或将有机热载体加热到一定温度而输出的热能设备。作为一种能源装换设备，在工业生产中得到了广泛的应用。式火管室燃型、强制通风锅炉。设计本着锅炉运行的安全性和可靠性为首要设计特性的准则。综合考虑燃烧，传热，烟气和空气，工质的动力特性以及磨损和腐蚀。在锅炉设计的够的辐射热量。燃气的充分燃烧程或将水加热到一定温度的热水，或将有机热载体加热到一定温度而输出的热能设备。我国的锅炉中生活及生产用工业炉占有极大比例，主要以燃煤锅炉为主，而且用的大部分都是原煤，并且许多都没有加装除尘除硫装置，这些使用原煤燃烧的燃煤锅炉在燃烧过程中会产生大量的烟尘废气。而且我国的燃煤锅炉的普遍热效率较低，在实际运行过程中也经常达不到设计的热效率。现在不少地区已经开始重视锅炉的环保问题，很多城市已我们通常用锅炉热效率、成本及可靠性来反映锅炉的技术经济指标。热效率高、成本但使用效果好，而且彻底解决了燃油锅炉的热效率虽然也较高，但其样存在着油料运输和储存的相关问房要有燃气泄漏监测报警装置和炉燃烧器必须安装熄火安全保护可靠。出极其广阔的发展章锅炉方案设计及结构简介2.12.1方案论证从本次设计的任务来讲，不适合采用局部的设计方法。整体设计是为了保证锅炉出力和参，并尽量的使用现有的设备，对备，整体设计可以节约一定的成荷要求。降低了设计上的工作强度，使1)设计了锅炉本体；2)燃烧器的选择；3)水循环系统的设置；4)电气自动控制系统的装置；点，而且结构简单，工程的锅炉的运行需要。本次设计的锅炉课题为LHS0.53-1.0/60/45-Y(Q)型，该锅炉属于承压小型工业热水锅炉，全自动控制锅炉的燃烧过程。本实用新型小型立式火管锅炉弃用横水管，减少堵管和爆管的现象，采用火管结构，置，燃烧系统定置下喷，偏心布置力，有效防止管板开裂，超厚螺纹，自动燃功能：1，根据温度传感器设定的温2.2设计锅炉结构及特性锅炉本体大致可分为：外包、保温层、螺纹烟管、炉胆、底座等，其中炉胆和螺纹烟介质。锅炉一侧排列着螺纹烟管，另一它们周围的锅炉腔内是水和空气，在工一定的承压能力，此外锅炉还需要良好发展过程中，燃料种类对炉膛和来适应不同燃料的燃烧特点，而且的技术改进还要求尽量减少锅炉排氮氧化物)。锅炉构造仅考虑承受锅炉本体的载荷在六级地震情况下安全运行。因此当属于锅炉以构架强度，必要时另行加固。装域，产生的热辐射通过炉胆传递到外侧的工作介质中，所以，炉胆的传热性和强度是很关键的。本次设计为内径侧均匀扇形分布41根直径为33mm，螺纹深度 明显减少，而且也可缩小锅壳的直径，因而，缩，故能使垢层自行脱落；而光管a、锅炉体：采用承压钢板，因其设计压力1.0Mpa，内部工作介质压力是相当高的，c、出水口：置于锅炉的顶部，垂直进水孔的25°，工作介质经过最后一道烟管换热d传感器孔：临近15°方向设有水位传感器预留孔，法兰直径120mm。e椭圆孔尺mmj、保温层：锅炉为达到保温隔热效果，需在体表外包内填充岩棉，防火保温效果良保温空间70mm。k、外包：选用镜面不锈钢材料制成，美观易清洗，塑造立式锅炉的外观效果。l条槽钢对称布置于锅炉底部，相聚600mm。1.锅炉1.锅炉范围：见锅炉参数表2-1参数0.53-1.0/60/2.燃料特性：见燃料成分表2-2成分氢氮气CH42638410mnH2CO22N2数值97.420.940.160.030.060.080.520.030.76W3.主要经济技术指标:见主要经济技术指标见表2-3术指标(%)排烟温度θpy(℃)gs(℃)gs(℃)4.锅炉基本尺寸:锅炉基本尺寸见表2-4寸数值表3-3烟道中各处过量空气系数及各受热面漏风系数表3-3烟道中各处过量空气系数及各受热面漏风系数第3章热力计算及烟风阻力计算33.1热力计算33.1.1锅炉规范锅炉规范称1额定功率2额定工作压力3额定出水温度4额定回水温度5冷空气温度6锅炉循环水量WMpa℃℃℃hptctrtG3.3.1.2燃料特性燃料特性表名称CyHYOYNySyWyVrQydw单位%%%%%%%%数值65.358.656.110.861.94941.23356003.1.3烟道中各处过量空气系数及各受热面漏风系数0123表3-5各受热面烟道中烟气特性VVV表3-5各受热面烟道中烟气特性VVV3.1.4理论空气量和烟气理论容积计算表3-4表3-4理论空气量和烟气理论容积计算序号名称符号单位123422200N2VRO20H2Om³/kgm³/kgm³/kgm³/kg+0.265HY-0.0333QydwVNyHY0.0124Wy+0.0161V03.1.5各受热面烟道中烟气特性符号符号单位Vyrro2rh2orqG———Kg/kgV+V0+V0RO2N2H2O-1)V0pjV/VRO2yr/Vh2oyr+rro2h2opj积2额2额额管道123456g—3.1.6烟气焓温表(标态下)表3-6烟气焓温表(标态下)V=0.88RO2V0=3.807N22m³/kgm³/kgθ℃4036IRO2VCO2R35602484V0VN20n2N220042527301636074163472752985877616470537647824688499457V0=0.52H2Oo3229V0VH2O0H2oH0=yI+RO2I0+N20H2OV0=4.81k2567VVK0kKj/kg9yyK=1.5Iyg20899g22134螺纹烟管α″=1.65IyKj/kg3.1.7锅炉热平衡及燃料消耗量计算表3-表3-7锅炉热平衡及燃料消耗量计算发热值冷空气温度理论冷空气焓klkkg℃23t045456789θpyIpyq3q2q5ΣqηQyxBψ℃%—根据α=1.65查表pypypylkDW235q100Q/QyηyxDW553.1.8锅炉结构特性图3.1.9炉膛结构特性计算-8炉膛结构特性计算11-1前墙(图8-30)FFFq2FFFsFFFdFdF㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡㎡F+Fq1q2 16)×6.553×2 F+F+F+F+F+Fch1ch2ch3ch4ch5ch6+F+Fch7ch8F+Fh1h2(5.07+0.47+0.2+0.16(3.122×2+3.049+0.585×2)×F+Fd1d2cc233-1-2名称符号单位周界面积F㎡11中集箱下部Vm³1中集箱上部(前侧)Vm³2中集箱上部(转向3室)Vm³3炉膛容积Vm³lf前拱覆盖耐火混泥土辐射受热面积管子外径dm管子数量n根管子平均长度lm前拱覆盖炉墙辐射H㎡受热面积f1后墙辐射水冷壁受热面积节距Sm管子外径dm管子中心线至炉墙emm内侧距离管子数量n根1xHf2———mmm3-3中集箱下部两侧水冷壁节距S管子外径d管子长度lQchhhgsdccsm(0.12+10.58+30+47.2)×9.951/221.4(绘图查询)×123 68+8.199+8.244+8.306+8.384+8.478+8.589+9.952+10.231)×22/0.0510.0255/0.051 1管子数量en单位—根—有效角系数x—中集箱下部两侧水H㎡冷壁f33-4八字烟道下部水冷壁受热面积节距Sm管子外径dm管子长度lm相对节距S/d—管子中心线至炉墙emm内侧距离管子数量n根-5八字烟道下(主锅转向室肚皮(侧锅转向室肚皮(主锅3-6后拱管辐射受热面积HHxHHHfHf53HsSdnl1Hf61l2Hf62—mmmm公式或数值来源0.075/0.051(n-1)lSx (n-1)lSx数值0.02550.02553.148×2×1.519.513.05×1.514.61H+H+H26f51f525s设计给定0.4设计给定0.07设计给定2412HHHHHH3-7456积积管子数量(单侧)SedlnxHfsΧρ㎡㎡mmm根———㎡㎡m——H+Hf61f62H+H+H+H+H+H+Hf1f2f3f4f5f5f7+H+Hf8fCC11f1160.025561234567气系数烧温度QrQlTlg—gg℃K℃rdw由表(3)r346 4k按α″=1.5查表(6)89额额LVcrh2orqrpkqkkBjψQfQqfTbmkpll″lllkJ/(kg———g㎡K————℃℃gl lljrl查表(5)查表(5)+273)/1000﹜l﹛(2.49+5.11r)√h2oqqkq由表(7)由表(7)Φ(Q-I″)lljffcr[1]5-2[1]5-2[1]5-2k[B(1/a+m)]p0ljrlll根据θ″查表(6)l0HH序序号名称kJ/k27炉内辐射传热量28辐射热流密度jffllQg㎡qffnn积ndwdnlesFyd78根mmmmm㎡㎡1螺纹烟管热力计算序号名称1入口烟气温度2入口烟气焓3漏风系数4理论冷空气焓5出口烟气温度6出口烟气焓7烟气侧热量8工质平均温度查表(6)查表(6)查表(3)查表(7)按θ″查表(6)ch0Qrp℃g—g℃gg℃9dxvNuNαdψβfKQr℃℃℃℃—————g%pjpjdxdxt+ΔtpjjYpjy4.764×10-5ynλ′/dNu0.084n按[1]表8-10.9按[1]表8-1之七1.03djQQ/Q100rpcrrp-12热力计算汇总表序号名称符号单位炉膛八字烟道螺纹烟管1受热面积H㎡21026022532入口烟温θ′℃—9987223出口烟温θ″℃9987221374烟气流速ωm/s—10.219.2y1313烟气侧阻力计算炉膛炉膛八字烟道—752Q+Q+Qrprp2rp3l4l℃——56789KQ———3.2.1烟气侧阻力计算查表(11)查表(11)查表(11)查表(11)查表(11)12s21+s242Sd查表(12)(Z+1)ζ0截距八字烟道入口阻力系数0.5mmm㎡m——m—℃ms—排——S1S2dFddlσ1σ22ωyζ0Zζ1ζ2122-12-22-32-52-62-72-82-92-102-112-122-132-142-152-162-172-182-192-2033-13-23-33-43-53-63-73-83-93-1044-14-24-34-44-54-64-74-84-94-1055-1八字烟道出口阻力系数八字烟道阻力系数标态下烟气密度烟气动压头八字烟道阻力前烟箱阻力力系数入口截面积中间截面积出口截面积有效截面积烟气温度前烟箱气容积前烟箱气流速动压头螺纹烟管入口阻力系数螺纹烟管出口阻力系数螺纹烟管总阻力系数螺纹烟管阻力后烟箱阻力后烟箱口阻力系数ζ3ζρ0pdp2ξF1F2F3FV′yωypd3dlωyθpjpdpλξ1ξ2ξ4ξ1——Kg/m³PaPa—㎡㎡㎡㎡℃m³/sm/sPamm℃————Pa—123查[1]得p22730y•ζ2730y•d查[1]1.4.4根据结构根据结构根据结构3/(1/F+1/F+1/F)123查表(12)jyy0y)pjd查表(11)查表(11)查表(12)查表(12)0y)pj查表(12)n12d1.19.951.3416.9214.28.7311.3472211.60.51.111.513800.50.55-35-45-55-65-75-85-95-1066-16-26-36-56-66-7-8-96-106-117后烟箱截面变化阻力系数入口截面积后烟箱口尺寸及面积截面积后烟箱界面变化阻力系数后烟箱出口阻力系数后烟箱出局部力系数后烟箱温度烟气容积后烟箱烟气容积后烟箱烟气流速动压头F1F221ξ2ξ3ξθVyV″yωypd5hdFθpyωyξ1ξ2pdλh17㎡m————℃m³/kgm³/sm/sPamm㎡℃———根据结构设计给定设计给定设计给定123查表(12)查表(12)jyy20y)pjd查表(12)jypy0y)py按[1]表1-1d112dhg(1.2-273ρ/(273+0py11.3411.20.990.011.11.611378.1505544.81-130烟气侧全压降H+ΔH56123483.2.2鼓风机选择345修正到风机的介质设计状态时的修正系数鼓风机应有压头所选鼓风机型号转速所选鼓风机全压所选鼓风机风量电动机型号电动机功率KqQrKhKpHrH—HQ—N—h——Par/minPam³/h—kW按[1]表4-1qkk按[1]表4-1lk01325/bkhp选择型号选择型号选择型号选择型号Y315M-8选择型号1.019517302595129200132算壳强度计算123456789PDnφhspS0φp0p0φminJηca－aap120p (s-d)/sp'12S=d+2[(D+t)*t]^0.50'p (s'-d)/s'p"12S=d+2[(D+t)*t]^0.50"p (s"-d)/s"查表0单位公式或数值来源强度计算123456789力度力度度1η1t01t0t1AkhA1h1h2A2A3A4AqAq1Aq2t1haaagA1+A2+A3+A4A1+A2+0.5A4h>=(t*d)^0.5=56.6104.3燃烧器孔强度计算孔强度计算123456789力度度1η1符号01AkhA1h1h2A2A3A4AqAq1Aq2aaaA1+A2+A3+A4A1+A2+0.5A41855504.4炉胆强度计算计算序号名称1炉胆内径2最小减弱系数Dnmin334L56炉筒实际取用厚度nmm设计给定4.5筒壳管板强度的设计强度的设计序号名称1封头内径3基本许用应力序号名称4修正系数5材料许用应力6系数7计算封头厚度18取用封头厚度10系数11计算封头厚度212取用封头厚度Dndj符号ηK1T1djKTmin2T2单位公式或数值来源mm设计给定mm设计给定MPaQ235-A单位公式或数值来源MPa按[1]表1mm设计给定mm设计给定mm设计给定mm设计给定mm设计给定第5章自动控制、水循环、供气系统5.1自动控制系统的功能及特点本锅炉除具有一般燃油燃气锅炉常用的功能外，特别设计了许多智能化人机对话功能，最重要的是，它改变了国内大多数锅炉厂家仅采用原进口燃烧机程序控制器来控制整个锅炉的不完善做法，而选用世界优质名牌控制电脑---日本三菱(Mitsubitsi)可编程水泵，循环水泵，油泵，风机)的运行状态。多级弹出式全中文菜单含有以下子目录菜单：无论文化水平高低，均能很快了