Лабораторный практикум и тематика практических занятий




Семестр Название модуля Лабораторная работа Самостоятельная работа студента
  Модуль 1. Общая характеристика современных котельных агрегатов. Материальный и тепловой балансы Лабораторная работа 1. Конструкции паровых котлов большой мощности (4 часа).   - оформление лабораторных работ; - изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Модуль 2. Процессы горения и топочные устройства Лабораторная работа 2. Расчет теплового баланса действующего парового котла и определение расхода топлива (8 часов). Лабораторная работа 3. Исследование работы пароперегревателя парового котла. (8 часов). - оформление лабораторных работ; - изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Модуль 3.Основные элементы котельного агрегата. Тепловая схема котла Лабораторная работа 4. Исследование работы экономайзера парового котла (6 часов). - оформление лабораторных работ; - изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Модуль 4.Физико-химические процессы в котельных агрегатах Лабораторная работа 5. Исследование работы циркуляционного контура парового котла (8 часов). – индивидуальные задачи; – изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Итого за семестр: 34 часа зачет
  Модуль 5.Теплообмен в элементах котла Практические занятия 1. Расчет солевого баланса барабанных котлов с различными схемами испарения (8 часов). – индивидуальные задачи; – изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Модуль 6.Гидродинамика и аэродинамика котельного агрегата Практические занятия 2. Расчет температурного режима экранных труб барабанного котла (8 часов). – индивидуальные задачи; – изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Модуль 7.Конструкции котельных агрегатов. Вспомогательное оборудование Практические занятия 3. 1. Расчет теплообмена в топке (4 часа). 2. Расчет теплообмена в конвективных поверхностях нагрева (4 часа). – выполнение курсового проекта; – индивидуальные задачи; – изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Модуль 8.Эксплуатация котельных установок Практические занятия 4. 1. Аэродинамические и гидравлические расчеты котла (6 часов). 2. Подбор вспомогательного оборудования (4 часа). – выполнение курсового проекта; – индивидуальные задачи; – изучение конспекта лекций и учебной литературы.
Итого за семестр: 34 часа Защита курсового проекта. Экзамен

Практические занятия

Модуль 1.

Задача 1.

Рассчитать годовую экономию топлива за счет повышения КПД, которая может быть достигнута в промышленной котельной установленной мощности 36 МВт при следующих условиях: годовое число часов использования – 4300, топливо – каменный уголь с теплотой сгорания 20700 кДж/кг, среднегодовой КПД котельной установки – 0.75. В результат осуществления ряда мероприятий (уменьшение присосов воздуха вследствие уплотнения обмуровки и газоходов, автоматизация регулирования горения, сокращение потерь конденсата и пр.) КПД котельной установки возрос до 0.82.

 

Задача 2.

Подсчитать расход топлива для котельной установки производительностью по пару 14 кг/с, имеющей КПД брутто 93%. при давлении 1,4 MПа. температуре питательной воды 373 К и температуре перегреют пара 523 К. Топливо – мазут сернистый.

 

Задача 3.

Определить коэффициент полезного действия брутто котельной установки производительностью по пару 180 кг/с, работающей на карагандинском буром угле. Потери теплоты q3 = 0.5%, q4 = 6%, q5 =1,0%, температура уходящих газов 423 К, температура воздуха в котельной 303 К. Коэффициент избытка воздуха на выходе из котла – 1,4.

 

Задача 4.

Определить температуру точки росы дымовых газов, если объем сухих газон равен 5,4 м3/кг, объем водяных паров – 0,76 м3/кг.

 

Задача 5.

Как изменится объем трехатомных продуктов сгорания и водяных паров при сжигании подмосковного бурого угля при избытке воздуха α=1,2, если его влажность увеличилась до 40,0%.

 

Задача 6.

Определить коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания экибастузского угля. Содержание в продуктах сгорания О2=3,5%, сухих трехатомных газов 14,2%.

 

Модуль 2.

Вопросы к коллоквиуму:

1. Какие принципиальные схемы организации топочных процессов вы знаете?

2. Приведите и поясните характеристики топок.

3. Что такое светящийся факел? При каких условиях он возникает? Как влияет светимость факела на теплообмен с поверхностями нагрева?

4. Перечислите и дайте характеристику способам смесеобразования при сжигании газового топлива.

5. Что такое химический недожог и как он зависит от избытка воздуха?

6. Какие принципы организации сжигания газового топлива применяют при конструировании горелочных устройств? Что понимают под пределами устойчивости работы горелок?

7. Дайте сравнительную характеристику организации процессов сжигания газов с низкой и высокой теплотой сгорания.

8. Перечислите основные типы газовых горелок, поясните их конструкции.

9. Поясните влияние распыливания мазута на интенсификацию горения, перечислите методы распыливания мазута.

10. Перечислите типы мазутных форсунок, принципы их работы, регулирование производительности.

11. Приведите классификацию топок для сжигания твердого топлива и типы топочных камер.

12. Какие питатели угля применяют в слоевых топках?

13. Поясните конструкции слоевых топок с плотным слоем.

14. Поясните конструкцию и работу топки с кипящим слоем.

15. Какие преимущества и недостатки сжигания топлива в пылевидном состоянии?

16. Перечислите типы пылеугольных горелок. Поясните конструкцию и работу вихревой горелки, основные схемы их расположения.

17. Поясните конструкцию и работу прямоточной горелки, основные схемы их расположения.

18. Поясните конструкцию и работу комбинированной горелки.

19. Опишите конструкцию и работу камерной топки с твердым шлакоудалением.

20. Опишите конструкцию и работу камерной тонки с жидким шлакоудалением.

21. Дайте сравнительную характеристику топок с твердым и жидким шлакоудалением. Поясните влияние типа шлакоудаления на образование оксидов азота.

22. Как изменятся условия сжигания пыли при изменении избытка воздуха? Изменении влажности топлива?

23. Какое влияние оказывает изменение температуры горячего воздуха на условия горения пыли? На механический недожог?

24. Опишите условия шлакования топки, меры по его предотвращению.

25. Какие изменения необходимо внести в конструкцию топки при переводе котла с твердого топлива на газ (мазут)?

 

Модуль 3.

Задание 1–10

Студентам выдаются чертежи котельных агрегатов. По чертежам нужно составить тепловую схему котельного агрегата в общем виде и описать конструкцию одного из элементов котельного агрегата (испарительных поверхностей, пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя).

 

Модуль 4.

Задача 1

Температура стенки парогенерирующей трубы без накипи составляла 500 °С. Определить, какую температуру будет иметь стенка трубы, если с внутренней ее стороны образовалась накипь толщиной 2 мм, а удельный тепловой поток остался неизменным – 23,3 кВт/м2.

 

Задача 2

Определить коэффициент теплопередачи от газов к рабочей жидкости в испарительном пучке труб, если известно, что αк = 93 Вт/(м2∙К) в межтрубном пространстве αл = 11,6 Вт/(м2∙К). Коэффициент омывания пучка газами равен 0,9; коэффициент загрязнения – 0,01.

 

Задача 3

Подсчитать количество шлака и золы, удаляемое из парового котла за сутки при сжигании в нём 3,1 кг с угля марки «Кузнецкий Г». Механический недожог составляет 4%, доля уноса летучей золы 0,2. КПД золоуловителя – 96%.

 

Задача 4

Определить экономию топлива от уменьшения температуры уходящих газов с 180 до 140 °С при следующих условиях: D = 0,3 кг/с; hн.п = 2791 кДж/кг; tп.в = 100 °С; q4 = 4%; αг = 1,9; cу.г = 1,34 кДж/(кг∙С); топливо – донецкий уголь марки «Г»; Vг = 12,31 м3/кг; КПД котельной установки 78%.

 

Задача 5

Подсчитать годовую потерю условного топлива в отопительно–производственной котельной при отсутствии использования теплоты продувочной воды. Паропроизводительность котла 6,7 кг/с: время работы котла за год 4800 ч; доля продувки 2,5%; энтальпия продувочной воды 828,0 кДж/кг; температура воды на входе в котельную 15 °С; среднегодовой КПД котельной установки 75%.

 

Задача 6

Паровой котел вырабатывает насыщенный пар 7,0 кг/с при давлении 1,4 МПа. Чему равен внутренний диаметр седла предохранительного клапана, имеющего коэффициент А = 1,1? Решить задачу для случая установки двух или трех клапанов.

 

Модуль 5.

Вопросы к самостоятельной работе:

1. Что такое падающий и тепловой эффективный поток?

2. Что такое коэффициент тепловой эффективности экрана.

3. Что такое угловой коэффициент экрана.

4. Что такое условный коэффициент загрязнения экранных труб?

5. Что такое лучевоспринимающая поверхность экрана и степень экранирования топки.

6. Что такое излучательная способность факела и как она изменяется в зависимости от вида топлива и его характеристик?

7. Что такое коэффициент теплового излучения топочной камеры и как он влияет на тепловосприятие экранных поверхностей?

8. Как изменится тепловосприятие тонки при увеличении избытка воздуха в топке? При изменении расхода топлива?

9. Как изменится тепловосприятие топки при увеличении влажности топлива? Зольности топлива? Выхода летучих? Теплоты сгорания?

10. Чем определяется выбор температуры газов на выходе из тонки?

11. Напишите и поясните основные закономерности расчета теплообмена в топке.

12. Опишите последовательность конструктивного расчета топки.

13. Опишите порядок теплового поверочного расчета топки.

14. Как учитывается лучистая составляющая при расчете теплообмена в ширмах? В конвективном газоходе?

15. Опишите и поясните основные закономерности теплообмена в конвективных поверхностях.

16. Опишите и поясните балансовые уравнения пароперегревателя, экономайзера, воздухоподогревателя.

17. Опишите и поясните методы определения коэффициента теплопередачи.

18. Что такое температурный напор? Как он определяется?

19. Поясните связь между температурным напором и компоновкой поверхностей нагрева, их влияние на технико-экономические показатели котла.

20. Как определяется оптимальная скорость газов?

21. Опишите методы интенсификации теплообмена в радиационных поверхностях нагрева.

22. Опишите методы интенсификации теплообмена в конвективных элементах котла.

23. Опишите задачи и методы теплового расчета котла.

24. Опишите последовательность конструктивного расчета барабанного котла.

25. Опишите последовательность теплового поверочного расчета парового котла.

26. Поясните технико-экономические основы выбора температуры охлаждения газов по газовому тракту котла.

 

Модуль 6.

Вопросы для контрольной работы

1. Приведите выражение для определения температуры стенки поверхности нагрева и поясните его.

2. От чего зависит коэффициент теплоотдачи α 2?

3. Что такое ухудшенный теплообмен? Поясните условия его возникновения.

4. Опишите режимы движения пароводяной смеси в обогреваемой трубе.

5. Приведите и поясните основные характеристики потоков рабочего тела в водопаровом тракте.

6. Опишите схемы организации движения рабочих сред водопарового тракта котла.

7. Опишите и поясните основные закономерности естественной циркуляции.

8. Поясните связь между недогревом до кипения в верхнем и нижнем барабанах и высотой экономайзерного участка.

9. Опишите порядок гидравлического расчета простого и сложного контуров циркуляции.

10. Какими критериями определяется надежность естественной циркуляции?

11. Что такое тепловая и гидравлическая неравномерности в трубах поверхностей нагрева?

12. Поясните физическую сущность застоя и опрокидывания циркуляции.

13. Чем определяется надежность движения потока в опускных трубах?

14. Приведите способы повышения надежности естественной циркуляции.

15. Опишите гидравлическую характеристику прямоточного парового котла. В чем причина ее многозначности? Какими способами достигается улучшение устойчивости гидравлической характеристики?

16. Что такое общекотловая и межвитковая пульсации потока? Как они влияют на тепловое состояние парогенерирующих труб?

17. Опишите особенности гидродинамики парового котла с многократной принудительной циркуляцией.

18. Опишите особенности гидродинамики водогрейных котлов.

19. Опишите особенности гидродинамики водяных экономайзеров.

20. Опишите особенности гидродинамики пароперегревателей.

21. Как влияет сочетание тепловой и гидравлической разверок на надежность металла обогреваемых труб?

22. Как влияют коллекторы с различным подводом рабочей среды на гидравлическую разверку?

23. Приведите существующие схемы газовоздушных трактов котельных установок и дайте их сравнительную характеристику.

24. Поясните физический смысл самотяги. Как определяется самотяга воздушного тракта?

25. Как создается искусственная тяга в котлах, работающих под разрежением? Под давлением?

26. Как производится регулирование производительности вентиляторов?

27. Как производится регулирование производительности дымососов?

28. С какой целью и какими средствами организуется рециркуляция воздуха и дымовых газов?

29. Как определяется оптимальная скорость дымовых газов?

30. Опишите существующие конструкции дымовых труб.

31. Чем определяется высота дымовой трубы?

32. Опишите порядок аэродинамического расчета воздушного тракта котельной установки.

33. Опишите порядок аэродинамического расчета газового тракта котельной установки.

34. Опишите порядок выбора тягодутьевых машин.

 

 

Модуль 7.

Задание 1–10

Студентам выдаются чертежи котельных агрегатов. По чертежам нужно описать конструкцию котельного агрегата, отметить особенности его конструкции, указать назначение котлоагрегата.

 

Модуль 8.

1. Какие режимы работы котлов вы знаете? В чем заключается задача оптимизации режимов работы котла?

2. Что такое статические и динамические характеристики котла? Приведите примеры этих характеристик.

3. Поясните связь между изменением давления в барабане копа и надежностью естественной циркуляции.

4. Как изменяются в переходный период паропроизводительность, температура перегретого пара, уровень воды в барабане при увеличении расхода топлива в топку котла?

5. Как изменяются паропроизводительность, температура перегретого пара, уровень воды в барабане при уменьшении расхода питательной воды? Температуры питательной воды?

6. Какое влияние на характеристики парового котла оказывает рециркуляция газов?

7. Опишите общие положения автоматического регулирования тепловой нагрузки котла.

8. Опишите общие положения автоматического регулирования питания котла водой.

9. Опишите общие положения организации управления паровыми котлами.

10. Опишите порядок подготовки и пуска котла в работу из холодного состояния.

11. Чем определяется допустимая скорость нагрева барабана парового котла.

12. Чем определяется допустимая скорость сброса и наброса давления в барабанном паровом котле?

13. Опишите порядок обслуживания паровою котла во время работы.

14. Опишите порядок нормального останова парового котла с расхолаживанием

15. Опишите условия и порядок аварийною останова котла.

16. Опишите виды и основные задачи ремонта парового котла.

17. Как осуществляется надзор за паровыми и водогрейными копами?

18. Какими показателями характеризуемся работа котельной установки?

19. Перечислите основные меры безопасности при производстве и эксплуатации паровых котлов.

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-03-31 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: