Контрольная работа по "Теплотехнике"

Задача 2.10. В топке котельного агрегата сжигается карагандинский уголь марки К состава: С^р= 54,7 %; H^p = 3,3%; S_л^р = 0,8 %; N^p = 0,8 %; O^р = 4,8 %; А^р= 27,6 %; W^р = 8,0 %. Определить потери теплоты с уходящими газами из котлоагрегата, если известны коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом а_ух = 1,43, объем уходящих газов на выходе из последнего газохода V_ух=8,62 м³/кг, температура уходящих газов на выходе из последнего газохода v_yx= 150 °С, средняя объемная теплоемкость газов при постоянном давлении С_pyx = 1,4кДж/(м³-К), температура воздуха в котельной  t_в=30 °С, средняя объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении С_pb = 1,297 кДж/(м³-К) и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q₄= 3 %.

Ответ: Q₂ = 1454 кДж/кг.

 

 

 

Ответ:

 

Задача 2.11. В топке котельного агрегата сжигается каменный уголь с низшей теплотой сгорания Q_h^p = 27 600 кДж/кг. Определить потери теплоты в процентах с уходящими газами из котлоагрегата, если известны коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом _ух = 1,4, объем уходящих газов на выходе из последнего газохода V_yx= = 10,5 м³/кг, температура уходящих газов на выходе из последнего газохода V_yx = 160 °С, средняя объемная теплоемкость газов при р= const С_pyx = 1,415 кДж/(м³-К), теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива V^о = 7,2 м³/кг, температура воздуха в котельной t_в = 30 °С, температура воздуха, поступающего в топку, t_B — 180 °С, коэффициент избытка воздуха в топке а_Т = 1,2, средняя объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении С_pB = 1,297 кДж (м³-К) и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q₄= 4 %.

Ответ: q₂ = 6,5 %.

Ответ:

Задача 1.22. На складе котельной имеется 60 кг ангренского угля марки Б2, состав которого по горючей массе: C^r = 76,0 %; Н^r= 3,8 %; S^r_л = 2,5 %; N^r = 0.4 %; О^r = 17,3 %; зольность сухой массы A^c = 20,0 % и влажность рабочая W^p = 34,5 %. Определить запас угля на складе в кг условного топлива.

Ответ: В_y = 28 315 кг.

Проверка

39,8+2+1,3+0,2+9,1+13,1+34,5=100%

Ответ

Задача 1.23. При транспортировании 3-Ю⁶ кг подмосковного угля марки Б2 его влажность увеличилась с W^p₁= 32 % до W^p₂ = 35 %. Определить потерю условного топлива при повышении его влажности, если известно, что при W^p₁ = 32 % низшая теплота сгорания рабочей массы угля Q^p_H = 10 435 кДж/кг.

Ответ: В_у = 58 460 кг.

Ответ

Задача 2.19. Определить п процентах и кДж/кг потери теплоты в окружающую среду, если известны температура топлива на входе в топку t_т=20 °С, 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 Q^p_H= 10 516 кДж/кг, содержание в топливе влаги W^p_H = 32,0 %. Потерями теплоты с физической теплотой шлака пренебречь.

Ответ: q₅=0,5 %; Q₅=52,8 кДж/кг.

 

Задача 1.49. Определить объем газов, получаемых при полном сгорании 1000 м³/ч природного газа Радченковского месторождения состава: СО₂ = 0,1%; СН₄ = 85,8% C₂Н₆ = 0,2%; С₃Н₈ - 0,1%; С₄Н₁₀ = 0,1%; N₂ = 13,7% Коэффициент избытка воздуха в топочной камере _т = 1,1

Ответ: V_r = 10 230 м³/ч.

 

Задача 1.30. Определить объем воздуха, необходимый для сжигания 800 кг/ч ленгерского угля марки БЗ состава: Ср = 45,0%; Н^р = 2,6%; S^р_л = 1,7%; N^p = 0,4%; О^p = 9,9%; A^p=11,4%; W^p = 29,0%, и 500 кг/ч экибастузского угля марки СС состава: Ср = 43,4%; Hp = 2,9%; S^p_л =0,8%; N^p = 0,8%; О^р = 7,0 %; А^р = 38,1%; W^р = 7,0%, при коэффициентах избытка воздуха в топочной камере соответственно α_т = 1,4 и 1,3.

Ответ: = 7823 м³/ч.

 

Задача 2.14. Определить, на сколько процентов уменьшатся потери теплоты с уходящими газами из котельного агрегата при снижении температуры уходящих газов v_ух со 145 до 130 °С, если известны коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом α_ух = 1,43, объем уходящих газов на выходе из последнего газохода V_ух = 8,62 м³/кг, средняя объемная теплоемкость газов при постоянном давлении с'р ух = 1,415 кДж/(м³-К), теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива, V⁰ = 5,815 м³/кг, температура воздуха в котельной t_B=30 °С, средняя объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении с_р'_B = = 1,297 кДж/(м³-К) и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q₄ = 3 %. Котельный агрегат работает на каменном угле с низшей теплотой сгорания Q^p_H- 22 290 кДж/кг

Ответ: ∆q= 0,8 %

 

Задача 1.29. Определить теоретический и действительный объемы воздуха, необходимые для слоевого сжигания 1000 кг донецкого угля марки Г состава: Ср = 55,2 %; Hp = 3,8%; Si - 3,2%; N^p = 1,0%; O^p = 5,8%; A^p= 23,0%; W^p=8,0%. Коэффициент избытка воздуха в топке а_т = 1,3.

Ответ: V⁰ = 5830 м³; V_я = 7579 м³.

 

Задача 2.16. Определить в кДж/кг и процентах потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, если известны из данных анализа содержание оксида углерода в уходящих газах СО = 0,28 % и содержание трехатомных газов RO₂ = 19 %. Котельный агрегат работает на каменном угле с низшей теплотой сгорания Q^p_H = 22 825 кДж/кг, содержание в топливе углерода, С^р = 58,7% и серы S^p_H = 0,3 %.

Ответ: Q₃ = 202 кДж/кг; q₃ = 0,89 %.

 

Задача 1.44. В топке котла во время испытаний сожжено 3 кг/ч кузнецкого угля марки Д состава: С^p = 58,7%; H^p = 4,2%; S^p_n = 0,3%; N^p = 1,9%; O^p = 9,7%; A^p= 13,2%; W^p = 12,0%. В течение первой половины испытаний в продуктах полного сгорания топлива получено RO₂ = 18%, а в течение второй половины испытаний RO₂ уменьшилось до 15%. Определить, какой объем воздуха добавлен в топку между первой и второй половинами испытаний.

Ответ: V_B = 4650 м³/ч.

 

1)

2)

 

Задача 2.36. В топке водогрейного котла сжигается челябинский уголь марки БЗ с низшей теплотой сгорания Q^p_H = 13 997 кДж/кг. Определить тепловое напряжение площади колосниковой решетки, если известны к. п. д. котлоагрегата (брутто) = 85 %; расход воды М_в = 65 кг/с, температура воды, поступающей в котел, t_l = 70 °С и температура воды, выходящей из него, t₂ = 150 °С и площадь колосниковой решетки R = 15 м².

Ответ: Q/R = 1596 кВт/м².

 

Ответ:1729

Задача 1.45. Определить объем продуктов сгорания, по-лучаемых при полном сгорании 1 кг ленинградских сланцев состава: Ср = 20,6%; A^p = 2,7%; = 1,7%; Np =0,1%; O^p = 2,8%; ЛР = 46,0%; IP =11,5%; (СОг)к = 16,4%. Коэффициент избытка воздуха в топке a.r = 1,3.

Ответ: V= 2,96м³/кг.

 

Задача 2.35. Определить тепловое напряжение топочного объема камерной топки котельного агрегата паропроизводительностью D =2,5 кг/с, если известны давление -перегретого пара p_nn ⁼ 1,4 МПа, температура перегретого пара t_п._п = 250 °С, температура питательной воды t_{n в} = = 100 °С, к. п. д. котлоагрегата (брутто) η_ka^bp = 90 % величина непрерывной продувки Р = 4 % и объем топочного пространства V_r =24 м³. Котельный агрегат работает на высокосернистом мазуте с низшей теплотой сгорания горючей массы Q^r_H= 40 090 кДж/кг, содержание в топливе золы A^р == 0,1 % и влаги W^p = 3 %. Температура подогрева мазута t_r = 90 °С.

Ответ: Q/V_r = 292 кВт/м³.

 

 

Задача 1.33. Определить теоретический объем воздуха, необходимый для слоевого сжигания 1500 кг ленинградских сланцев, если известен состав их горючей массы: С^г = 74,0%; № = 9,5%; S^r_n = 6,1%; № = 0,4%; О^г = 10,0%; A^p = = 46,0%; W^p = 11,5% и (С0₂)^p_k = 16,4%.

Ответ:V⁰=3765м³.

 

 

Задача 1.43. В топке котла сжигается 2 кг/ч малосернистого мазута состава: С^р=84,65%; Н^p= 11,7%; S^p_n = 0,3%; О^р = 0,3%; A^p= 0,05%; W_p = 3,0%. Определить, на сколько был увеличен объем подаваемого в топку воздуха, если известно, что при полном сгорании топлива содержание RO₂ в дымовых газах снизилось с 15 до 12%.

Ответ. V_B = 6666 м³/ч.

 

1)

2)

 

Ответ:

Задача 2.33. В топке котельного агрегата паропроизводительностью D = 7,05 кг/с сжигается природный газ Саратовского месторождения состава: СO₂ = 0,8 %; СН₄ = 84,5 %; С₂Н₆ = 3,8 %; С₃Н₈ = 1,9 %; С₄Н₁₀ = 0,9 %; C₅H₁₂= 0,3 %; N₂ = 7,8 %. Определить объем топочного пространства и к. п. д. топки, если известны давление перегретого пара t_пn = 1,4 МПа, температура перегретого пара t_nn = 280 °С, температура питательной воды t_п._в = 110 °С, к. п. д. котлоагрегата (брутто) = 91 %, величина непрерывной продувки Р =4 %, тепловое напряжение топочного объема Q/V_T= 310 кВт/м³, потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива q₃ = 1,2 % и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q_A= 1 %.

Ответ: V_т = 63,6 м³; _т = 97,8 %.

 

Ответ:

Задача 2.34. Определить площадь колосниковой решетки н к. п. д. топки котельного агрегата паропроизводительностью D=5,9 кг/с, если известны давление перегретого пара p_nn=1,4 МПа, температура перегретого пара t_nn=250 °С , температура питательной воды t_nB = 120 °С, к. п. д. котлоагрегата (брутто) = 86,5 %, тепловое напряжение площади колосниковой решетки Q/R = 1260 кВт/м², потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива Q₃ = 107,5 кДж/кг и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива Q₄ = 1290 кДж/кг. Котельный агрегат работает на кизеловском угле марки Г с низшей теплотой сгорания горючей массы Q^r_H = 31 349 кДж/кг, содержание в топливе золы Ар = 31 % и влаги W р = 6 %.

Ответ: R = 12,1 м²; η_T = 93 %.

 

Ответ:       

Задача 1.61. Определить энтальпию продуктов сгорания на выходе из топки, получаемых при полном сгорании 1 м³ природного газа Газлинского месторождения состава: СО₂ = 0,4 %; СН₄ = 94,0 %;С₂ Н₆ = 2,8 %;С ₃Н₈ = 0,4%; С ₄Н₁₀ = 0,3 %; С ₅Н₁₂ = 0,1 %; N₂ = 2,0 %; если известно, что температура газов на выходе из топки = 1000 °С. Коэффициент избытка воздуха в топке αт= 1,1. Ответ:/г=18034кДж/м3.

 

Задача 2.54. Определить количество теплоты, воспринятой паром в пароперегревателе котельного агрегата паропроизводительностью D = 13,5 кг/с, работающего на подмосковном угле марки Б2 с низшей теплотой сгорания Q^p_H = 10 516 кДж/кг, если известны температура топлива при входе в топку t_T= 20 С°, теплоемкость рабочей массы топлива с^p_T = 2,1 кДж/(кг- К), давление насыщенного пара р_Hn = 4,5 МПа, давление перегретого пара р_nn = 4 МПа, температура перегретого пара t_na = 450 °С, температура питательной воды t_nb= 150 °С, величина непрерывной продувки Р = 3 %, к. п. д. котлоагрегата (брутто) = 88 % и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q₄ = 4 %.

Ответ: Q_ne⁼ 1906 кДж/кг.

 

Задача 2.55. Определить количество теплоты, воспринятой паром в пароперегревателе котельного агрегата, работающего на донецком угле марки Д состава: Ср = 49,3 %; Н^р = 3,6 %; S^p_n= 3,0 %; NP = 1,0 %; O^p = 8.3 %; A^р = 21,8 %; W^p = 13,0 %, если известны энтальпия продуктов сгорания на входе в пароперегреватель I_те = 9318 кДж/кг, температура газов на выходе из пароперегревателя 600 °С, коэффициент избытка воздуха за пароперегревателем =1,3, присос воздуха в газоходе пароперегревателя =0,05, температура воздуха в котельной t_n= 30 °С и потери теплоты в окружающую среду q_b = = 0,5 %.

Ответ: Q _пе = 2855 кДж/кг.

 

Задача 1.31. Определить теоретический и действительный объемы воздуха, необходимые для сжигания 2000 м³/ч природного газа Ставропольского месторождения состава: СO₂ = 0,5%; СН₄ = 92,8%; С₂Н₄ = 2,8%; С_;,Н₈ = 0,9%; С₄Н₁₀ = 0,4%; С₅Н₁₂ = 0,1 %; N₂ = 2,5%; и 1000 м³/ч природного газа Ленинградского месторождения состава: СО₂ = 0,1%; СН₄ = 89,7%; С₂H₄ = 5,2%; С₃Н₈ = 1,7%; С₄Н₁₀ = 0,5%; С₅Н₁₂ = 0,1%; N₂ = 2,7%, при коэффициентах избытка воздуха в топочной камере соответственно _т = 1,15 и 1,1.

Ответ: V⁰ = 29 360 м³/ч; V_д = 33 264 м³/ч.

 

Задача 1.48. В топке котла сжигается смесь из 2 кг/ч донецкого угля марки Д состава: C^p₁ = 49,3%; H^p₁= 3,6%;(S^p_n)₁ =3,0%; N^p₁=i,0%; O^p₁ = 8,3%; A^p₁ = 21,8%; W^p₁ =13,0%, и кг/ч донецкого угля марки г состава: С^р₂ = 55,2%; н^р₂ =3,8%; (S^p_n)₂=3,2%; N^p₂ = 1,0%; O^p₂ 5,8%; A^p₂ = 23%; W^p₂ = 8%. Определить объем газов, получаемых при полном сгорании смеси, если коэффициент избытка воздуха в топке _t= 1,3. Oтвет: V_t = 37 480 м³/ч.

 

1)

2)