Veeboileri ülesanne (1)

1 Hindamata

Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe
Vee algtemperatuur t1= 20 °C
Vee lõpptemperatuur t2= 87 °C
Auru temperatuur tuleb leida aurutabelist.
Primaarauru rõhk pa = 1,2 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 105 °C.
Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel:
C
Δt= 43,2 °C
Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik

Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused
Vee keskmine temperatuur:
tkesk = ta – t ; C
tkesk = 105 – 43,2= 61,8 °C
tkesk = 61,8 °C
Selle temperatuuri järgi leian veetabelist järgmised näitajad:
Soojusjuhtivustegur  = 0,567 kcal /mCh
Tihedus (erikaal)  = 983,2 kg/m3
Erisoojus c = 1,004 kcal/kgC
Kinemaatiline viskoossus  = 0,479 10-6 m2/s
Prandtli kriteerium Pr = 3,00

Vee voolukiirus aparaadis
Kui vesi voolaks 1 torus korraga, avalduks voolukiirus:
; m/s
G – aparaadi tootlikkus; kg/h (lähteandmetes).
ds – toru siseläbimõõt; m (lähteandmetes, teisendada mm  m).
 – vee tihedus; kg/m3 (vt. punkt 3).
m/s
w(1) = 5,47 m/s
Kuna sobivaim voolukiirus on vahemikus 1,5–2 m/s, siis tuleb antud juhul vee voolukiiruse alandamiseks vesi panna paralleelselt voolama mitmes torus korraga.
Vee tegelik voolukiirus oleks:
w = w(1) /3 = 5,47/3 = 1,82 m/s
w = 1,82 m/s
Edaspidistes arvutustes kasutan tegelikku voolukiirust (w) ning arvestan et antud juhul on torude arv käigus nk = 3.

Aparaadi soojuskoormus
Leian veele üleantav vajalik soojushulk:
Q = G  c  (t2 - t1) ; kcal/h
Q = 9500 · 1,004 · (87-20) = 639046 kcal/h
Q = 639046 kcal/h

Auru kulu protsessi läbiviimiseks
Antud juhul leian drosseldatud primaarauru kulu kuuma vee tootmiseks:
; kg/h
i – auru soojasisaldus; kcal/kg (aurutabelist ta järgi).
tk – aurust tekkiva kondensaadi temperatuur, orienteeruvalt:
; C. tk = 96 °C
i = 641,3 kcal/kg
Boileri soojuslikuks kasuteguriks võtan  = 0,90
D = 1302 kg/h
Auru erikulu 1 kg vee kohta:
; kg/kg ma = 0,14kg/kg

Soojusülekandetegur vee poolel
Antud juhul leian soojusülekandeteguri (2) toru seinalt torus voolavale veele.

Arvutan Reynoldsi kriteeriumi veele:
Re = 94990

Arvutan Nusselti kriteeriumi:
Nu = 0,023  Re 0,8  Pr 0,4 Nu = 0,023  94990 0,8  3,000,4= 0,023·9597,151·1,552 = 342,6
Nu =343

Arvutan soojusülekandeteguri 2 :
; kcal/m2 Ch
α2 = 7779 kcal/m2°Ch

Soojusülekandetegur kütteauru poolel
Antud juhul leian soojusülekandeteguri (1) aurult toru seinale.

Valin ette toru seina temperatuuri ts :
ts = ta – 15 ; C ts = 105– 15 = 90 C ts = 90 C

Arvutada orienteeruv kondensaadi kile temperatuur:
tkond = 0,5  (ta + ts) ; C tk = 0,5  (105+ 90) = 97,5 C tkond = 97,5 C
Nimetatud temperatuuri järgi leian kondensaadi kile omaduste kohta tegur A.
tk ; C 60 80 100 120
A 1900 2070 2190 2300
A = 2190

Arvutan soojusülekandeteguri 1
; kcal/m2 Ch
r – vee aurustumissoojus ; kcal/kg (leitakse aurutabelist ta järgi). r = 536,3 kcal/kg
tk – temperatuuride vahe kütteauru ja toru seina vahel (tk = ta – ts); C tk = 15 C
dv – toru välisläbimõõt; m. dv = 0,027 m.
α1 = 9512 kcal/m2°Ch

Soojusläbikandetegur k ja valitud toru seina temperatuuri kontroll
Soojusläbikandetegur arvutan järgmise valemiga:
; kcal/m2 Ch
s – toru seina paksus; m. s = 0,001 m
s – toru seina materjali soojusjuhtivustegur; kcal/m Ch. s = 42 kcal/m Ch.
k = 3891 kcal/m2°Ch
Järgnevalt kontrollin valitud toru seina temperatuuri õigsust:
; C ts = 87,3 °C
Saadud seina temperatuur on 87,3 °C ning ettevalitud seina temperatuur oli 90 °C.

Boileri küttepind ja peamised ehituslikud näitajad
Soojusvaheti vajalik küttepinna suurust arvutan järgmise valemiga:
; m2 F = 3,8 m2
Ehituslikud näitajad

Boileris kasutatavate torude sise- ja välisläbimõõdud ds = 0,025 m ja dv = 0,027 m.

Teada on ka torude arv käigus nk = 3

Torude pikkus l = 1,3 m.

Torude summaarne pikkus boileris:
; m L= 44,8 m

Üldine torude arv boileris:
nü = 34

Käikude arv boileris:
z = 11
Tegelik torude arv nü = 3  11 = 33 nü = 33

Boileri silindrilise väliskesta läbimõõt sõltub aparaadi tootlikkusest, torude arvust, läbimõõdust jm. näitajatest. Valin boileri silindrilise väliskesta läbimõõduks
Dk = 0,4 m

Boileri hüdrauliline arvutus
Boileri hüdraulilise arvutuse eesmärgiks on leida veepumba vajalik võimsus ja tekitatav surve, mis kindlustaks etteantud tootlikkuse ja vee voolukiiruse ning kataks aparaadis ja ühendustorustikus ( liinis ) tekkivad survekaod (rõhukaod).

Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris

Vee sisse- ja väljavoolu ava ristlõikepind:
f1 = 0,785  ds2 ; m2 f1 = 0,785  0,000625 = 0,000491 m2
f1 = 0,000491 m2

Ühe käigu jaotuskarbi ristlõikepind:
; m2
f2 = 0,0114 m2

Ühte käiku kuuluvate torude ristlõikepind:
f3 = f1  nk ; m2 f3 = 0,000491  3 = 0,0015 f3 = 0,0015 m2

Kohttakistustegur vee sissevoolul esimesse jaotuskarpi:
ξ1 = 0,90

Kohttakistustegurid vee sissevoolul jaotuskarbist torudesse:
Kohttakistustegurid 2 leitakse suhte f3/f2 järgi tabelist 1.
0,0015/0,0114 = 0,13 2 = 0,47
TABEL 1. Kohttakistustegurite 2 ja 4 leidmine.
f3 / f2 ; f1 / f2
2 ; 4
f3 / f2 ; f1 / f2
2 ; 4
0,0
0,50
0,6
0,25
0,1
0,47
0,7
0,20
0,2
0,43
0,8
0,15
0,3
0,38
0,9
0,09
0,4
0,33
1,0
0,00
0,5
0,30

Kohttakistustegurid vee väljavoolul torudest jaotuskarpi:
ξ3 = 0,75

Kohttakistustegur vee väljavoolul viimasest jaotuskarbist:
Kohttakistustegur 4 leitakse suhte f1 / f2 järgi tabelist 1.
0,000491/0,0114 = 0,043 4 = 0,50

Kiiruse surve:
; m (H2O) Hw = 0,17 m

Survekadu kohttakistuste ületamiseks:
; m H´k = 14,82 · 0,17 = 2,5 Hk = 2,5 m
(kohttakistustegurite summa).

Survekadu voolusuuna muutustele boileris:
; m H´´k = 1,1· (11-1) ·0,17 = 1,87 H´´k = 1,87 m
 = 1,1

Summaarne survekadu kohttakistuste ületamiseks:
Hk = H’k + H’’k ; m Hk = 2,5 + 1,87 = 4,37 Hk = 4,37 m

Liinikaod boileris
; m Hl = 5,5 m
ξ = 0,018
11.3. Summaarne survekadu boileris
Hap = Hk + Hl + Hw; m Hap = 4,37 + 5,5 + 0,17 = 10,04 Hap = 10,04 m
11.4. Survekadu vee voolamisel väljaspool boilerit (Hsum)
Siin võtan arvesse survekadu boilerit ühendavates torustikes (liinis). Liinitorustiku siseläbimõõt Ds valin sellise, et vee voolukiirus liinis oleks vahemikus 1–2 m/s.
Torustiku siseläbimõõt ds = 0,042 m
Liini pikkus L = 36 m
Geomeetriline tõstekõrgus hg = 12 m
KK hg = 12 m
VM
PK
Voolu keskmine kiirus liinis:
; m/s
w = 1,94 m/s
Reynolds´i kriteerium:
Re = 159582
Liini takistustegur:
ξ = 0,016
Kiiruse surve:
hw = 0,17 m
Ekvivalentne liini pikkus:
Lekv = Σ(n·d·m), m.
Lekv = (1·0,042·20) + (1·0,042·40) + (3·0,042·30) + (1·0,042·75) + (1·0,042·280) + (1·0,042·80) = 0,84 + 1,68 + 3,78 + 3,15 + 11,76 + 3,36 =
Lekv = 24,57 m
Liini- ja kohtkaod:
hl+k = ξ· (L+Lekv) /d ·hw
hl+k = 0,015· (36+24,57)/0,042·0,17 = 3,67 hl+k = 3,67 m
Summaarne surve / tõstekõrgus:
Hsum = hl + k + hw + hg Hsum = 3,67 + 0,17 + 12 = 15,84 Hsum = 15,84 m

Veepumba vajalik võimsus
; kW
Pumba kasuteguriks valisin  = 0,8
N = 1 kW
Eesti Maaülikool
Veterinaarmeditsiini ja loomakasvatus instituut
Toiduteaduse ja toiduainete tehnoloogia osakond
Veeboileri soojuslik ja hüdrauline projektarvutus
Arvutus õppeaines: Toiduainetööstuse tehnoloogilised protsessid ja üldseadmed
VL.0341
Koostaja : “ “ …… 2012. a. …………Heili Sadam, LP II kursus

Juhendaja : “ “....... 2012. a. ................................Tauno Mahla
Tartu 2012

.DOC Laadi alla originaalfail 9 lk · .doc · 66 allalaadimist

100 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 100 punkti.

~ 9 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2012-08-29 Kuupäev, millal dokument üles laeti

66 laadimist Kokku alla laetud

1 arvamus Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

oleg.glavatski Õppematerjali autor

1. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe3. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused4. Vee voolukiirus aparaadis5. Aparaadi soojuskoormus6. Auru kulu protsessi läbiviimiseks7. Soojusülekandetegur vee poolel8. Soojusülekandetegur kütteauru poolel...

Veeboiler Aparaadi soojuskoormus Soojusülekandetegur Soojusülekandetegur kütteauru poolel Liinikaod Boileri hüdrauliline arvutus summaarne survekadu

Sarnased õppematerjalid

pdf

Veeboileri soojuslik ja hüdrauliline projektarvutus

....................................................................................................6 6. Soojusülekandetegur vee poolel.......................................................................................................7 7. Soojusülekandetegur kütteauru poolel.............................................................................................7 8. Soojusläbikandetegur k ja valitud toru seina temperatuuri kontroll.................................................8 9. Boileri küttepind ja peamised ehituslikud näitajad..........................................................................8 10. Boileri hüdrauliline arvutus...........................................................................................................9 10.1 Survekadu kohttakistuste ületamiseks boileris........................................................................9 10.2 Liinikaod boileris....................................................................................

Tehnoloogia

doc

Boileri arvutus

Eesti Maaülikool VLI Toiduteaduse ja toiduainete tehnoloogia osakond VEEBOILERI SOOJUSLIK JA HÜDRAULILINE PROJEKTARVUTUS Praktiline töö nr 5 Koostas: Gerda Niilo Juhendas: Tauno Mahla Tartu 2010 1. Sissejuhatus Töö eesmärgiks on välja selgitada veeboileri kaod tootmise liinis,peamised ehituslikud näitajad, küttepinna arvutused ja veel välja tuleb selgitada pumba tootmisvõimsus. Need kõik andmed on olulised kui planeerida tootmisliini või ükskõik , kus kasutatakse veeboilerit. Veebolieri töö ülesanne on 25 kraadine vesi, mis pumbatakse boilerisse, üles soojendada 80kraadini. Selleks tehakse vajalikud arvutused, võttes arvesse vee füüsikalised omadused, vee voolukiirus

Tööstuslikud protsessid

doc

Nimetu

Toote (kuuma vee) puhul on teada nii alg- kui lõpptemperatuur (t1, t2). Auru temperatuur on aga protsessis konstantne (ta). Juhul kui on antud ainult auru rõhk (pa), siis tuleb temperatuur leida aurutabelist. Näide. Oletame, et sekundaarauru rõhk pa = 0,39 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 75 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 t = ta - t1 ; °C ln ta - t 2 Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik 1 3. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused Vee keskmine temperatuur: tkesk = ta t ; °C Selle temperatuuri järgi leitakse veetabelist järgmised näitajad: Soojusjuhtivustegur =......... kcal/m°Ch Tihedus (erikaal) = ......... kg/m3 Erisoojus c = ......... kcal/kg°C Kinemaatiline viskoossus = ...... 10-6 m2/s Prandtli kriteerium Pr = .......

Kategoriseerimata

docx

Soojusvaheti

2 1. SISSEJUHATUS Keemiatööstuses on laialt levinud sellised soojuslikud protsessid nagu vedelike ja gaaside soojendamine ning jahutamine ja aurude kondenseerimine, mida viiakse läbi soojusvahetusaparaatides. Sõltuvalt soojuse üleandmise viisist jagunevad soojusvahetid 2 gruppi: - pindsoojusvahetid soojus kantakse ühelt keskkonnalt teisele läbi keskkondi eraldava vaheseina; - segunemissoojusvahetid soojus kantakse üle keskkondade otsesel kokkupuutel. Laialdaselt on levinud erineva konstruktsiooniga pindsoojusvahetid. Üheks selliseks on toru-torus tüüpi soojusvaheti, mis koosneb mitmest omavahel järjestikku ühendatud toruelemendist. Toruelement koosneb kahest kontsentrilisest teineteise sisse paigutatud torust. Üks soojuskandjatest liigub sisemises torus, teine kahe toru vahelises ruumis. Tänu suhteliselt väikesele vabale ristlõikepindalale sisemises torus ja torudevahelises ruumis, saavutatakse juba väikestel vedelike kuludel suur

Keemiatehnika

doc

Tehnoloogiliste protsesside eksami küsimused

1. kMis eristab pidevaid protsesse perioodilistest? Pidevate protsesside korral toimud toote sisse- ja väljavool pidevalt (kogu aeg). Perioodiliste protsesside korral toimub toote sisse- ja välja vool mingi kindla aja jooksul. 2. Mis eristab statsionaarseid protsesse mittestatsionaarsetest? Statsionaarsed protsessid on ajas muutumatud. Mittestatsionaarsed protsessid on ajas muutuvad, nt: veeanum kraaniga, algul voolab vett kiiresti, kui anum hakkab tühjenema väheneb vee voolamise kiirus. 3. Hüdrodünaamilised protsessid / soojuslikud protsessid / massiülekandeprotsessid / mehaanilised protsessid. Esitada iga protsessigrupi kohta liikumapanev jõud, 3 kaastegurit / takistust (koos toime selgitamisega) ning 1oluline protsessi tulemuse näitaja. Hüdrodünaamilised protsessid liikumapanevaks jõuks on rõhkude vahe, takistusteks on viskoossus (mida viskoossem toode on seda aeglasemalt ta voolab), liini pikkus

Tööstuslikud protsessid

docx

Toiduainete tehnoloogia põhiprotsessid

Protsesside kordamine Üldosa 1. Mis eristab pidevaid protsesse perioodilistest? Perioodiline protsess toimub tsüklitena ja viiakse teatud aja möödudes lõpule, siis see kordub uuesti, aeganõudvam. Pidev protsess toimub kogu aeg ning ei lõppe ära, sest materjali tuleb koguaeg juurde jne, need on tootlikud ja kiired. 2. Hüdrodünaamilised protsessid / soojuslikud protsessid /massiülekandeprotsessid / mehaanilised protsessid. Esitada iga protsessigrupi kohta liikumapanev jõud, vähemalt 3 kaastegurit / takistust (koos toime selgitamisega) ning 1 oluline protsessi tulemuse näitaja. Hüdrodünaamilised protsessid – jõud: rõhkude vahe; kaastegurid: mõõtmed/voolu ristlõike pind (mida suuremad mõõtmed, seda kiirem), temp (mida kõrgem, seda kiiremad protsessid), viskoossus (mida viskoossem, seda aeglasem), vedelik ja selle omadused/olek; olulisus: voolukiirus.

Toit ja toitumine

doc

Katlatehnika kordamisküsimused

KORDAMISKÜSIMUSED EKSAMIKS KATLATEHNIKA BOILER ENGINEERING Sügi s 2007 1. Tahk ete kütuste põleta mi s e tehnoloo gi ad 2. Põlevkivi põletuste h n ol o o gi ad 3. Katla mõi ste ja põhitüübid 4. Kollete tööd iseloo m u st av a d näitajad 5. Katla sooju s bilan s s 6. Sooju sk a d u katlast väljuvate gaa sid e g a 7. Sooju sk a d u ke e milis elt mittetäielikust põle mi s e st 8. Sooju sk a d u m e h a a nilis elt mittetäielikust põle mi s e st 9. Sooju sk a d u katla välisjahtumi s e st ja slaki füüsikalis e sooju s e g a . 10. Tahk e kütus e kold e d ja nend e liigitus 11. Kihtkolde d 12. Ke evkihtkold e d 13. Kamb e rk old e d Kamberkolded on vedelike ja gaaside põletamiseks. Tahkekütuseid saab nendes põletada peenestatud kujul (tolmpõletus, vt. pt. 3.1.1). V

Katlatehnika

doc

Katlatehnika eksami vastused

KORDAMISKÜSIMUSED EKSAMIKS KATLATEHNIKA BOILER ENGINEERING Sügi s 2007 1. Tahk ete kütuste põleta mi s e tehnoloo gi ad Tahkekütuse latentse energia elektrienergiaks muundamise kohta kehtivad samad üldised seaduspärasused, mis gaasja vedelkütuste korralgi. Määravaks on ringprotsessi parameetrid. Tahkete kütuste põletustehnoloogiad võib jagada nelja rühma: · kihtpõletus (restkolded), · tolmpõletus (tolmküttekolded ehk kamberkolded), · keevkihtpõletus (keevkihtkolded) ja · keeris- ja tsüklonpõletus (keeris- ja tsüklonkolded). Omaette rühma moodustavad tahkekütuse gaasistusega jõuseadmed. Selliseks soojusjõuseadme näiteks on integreeritud gaasistusseadmega kombitsükkel. 2. Põlevkivi põletuste h n ol o o gi ad Praegu on põlevkivielektrijaamades kasutusel tolmpõletustehn

Katlatehnika

Rohkem sarnaseid