(完整版)热力计算
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(完整版)热力计算1. 水冷壁、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器、凝渣管、空气预热器的作用是什么?水冷壁:(1)吸收炉膛内火焰的热量,是主要蒸发受热面,将烟气冷却到合适的炉膛出口温度。
(2)保护炉墙。
(3)悬吊敷设炉墙、防止炉壁结渣。
凝渣管:是蒸发受热面,进一步降低烟气温度,保护烟气下游密集的过热受热面不结渣堵塞。
锅炉管束:是蒸发受热面。
过热器:是过热受热面。
将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽的温度。
省煤器:(1)降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。
(2)充当部分加热受热面或蒸发受热面。
空气预热器:(1)降低排烟温度提高锅炉效率。
(2)改善燃料着火条件和燃烧过程,降低燃烧不完全损失,进一步提高锅炉效率。
(3)提高理论燃烧温度,强化炉膛的辐射传热。
(4)热空气用作煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。
2. 水冷壁、省煤器、过热器、空气预热器可分为哪几类?各有什么优缺点?水冷壁可分为光管水冷壁和膜式水冷壁。
光管水冷壁优点:制造、安装简单。
缺点:保护炉墙的作用小,炉膛漏风严重。
膜式水冷壁:优点:对炉墙的保护好,炉墙的重量、厚度大为减少。
炉墙只需要保温材料,不用耐火材料,可采用轻型炉墙。
水冷壁的金属耗量增加不多。
气密性好,大大减少了炉膛漏风,甚至也可采用微正压燃烧,提高锅炉热效率。
蓄热能力小,炉膛燃烧室升温快,冷却亦快,可缩短启动和停炉时间。
厂内预先组装好才出厂,可缩短安装周期,保证质量。
缺点:制造工艺复杂。
不允许两相邻管子的金属温度差超过50 度,因要把水冷壁系统制成整体焊接的悬吊框式结构,设计膜式水冷壁时必须保证有足够的膨胀延伸自由,还应保证人孔、检查孔、看火孔以及管子横穿水冷壁等处有绝对的密封性。
省煤器:铸铁式省煤器:优点:耐腐蚀、耐磨损。
耐内部氧腐蚀、耐外部酸腐蚀。
缺点:承压能力低,铸铁省煤器的强度不高,即承压能力低。
不能做成沸腾式,否则易发生水击,损坏省煤器;易积灰,表面粗糙,胁制片间易积灰、堵灰;易渗漏,弯头多,法兰连接,易渗水漏水。
(修订版)热力发电机热量和面积的计算公式1. 引言本文档旨在提供一套详细的热力发电机热量和面积的计算公式,以帮助工程师和技术人员更好地设计和优化热力发电系统。
本文档适用于各种热力发电机,包括蒸汽轮机、内燃机和燃气轮机等。
2. 热量计算公式热力发电机的热量计算主要涉及燃料的热值、热力发电机的效率和发电量。
以下是一些基本的热量计算公式:2.1 燃料热值计算燃料的热值是指单位质量燃料完全燃烧所释放的热量。
常用的燃料热值有:- 标准煤热值:29,307 kJ/kg- 天然气热值:35,575 kJ/m^3- 石油热值:41,820 kJ/kg2.2 热力发电机效率计算热力发电机的效率是指发电机输出的电能与输入的热能之比。
热力发电机的效率计算公式如下:\[ \eta = \frac{W_{电}}{Q_{热}} \]其中:- \( W_{电} \) 是指发电机输出的电能,单位为千瓦时(kWh)或兆瓦时(MWh);- \( Q_{热} \) 是指燃料完全燃烧所释放的热量,单位为千焦耳(kJ)或兆焦耳(MJ)。
2.3 发电量计算热力发电机的发电量可以根据燃料的热值和热力发电机的效率计算得出。
发电量计算公式如下:\[ W = \eta \times Q_{热} \]其中:- \( W \) 是指发电量,单位为千瓦时(kWh)或兆瓦时(MWh);- \( \eta \) 是指热力发电机的效率;- \( Q_{热} \) 是指燃料完全燃烧所释放的热量,单位为千焦耳(kJ)或兆焦耳(MJ)。
3. 面积计算公式热力发电机的面积计算主要涉及发电机设备、散热器和管道等的占地面积。
以下是一些基本的面积计算公式:3.1 发电机设备占地面积计算发电机设备的占地面积可以根据发电机的尺寸和占地面积比例计算得出。
计算公式如下:\[ A_{设备} = L \times W \]其中:- \( A_{设备} \) 是指发电机设备的占地面积,单位为平方米(m^2);- \( L \) 是指发电机设备的长度,单位为米(m);- \( W \) 是指发电机设备的宽度,单位为米(m)。
1。
本课程设计的目的热力发电厂课程设计的主要目的是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及其参数、发电量、供热量及全厂性的热经济指标,由此衡量热力设备的完善性,热力系统的合理性,运行的安全性和全厂的经济性.是学生在学习热力发电厂课程后的一次综合性的训练,是本课程的重要环节。
通过课程设计是学生进一步巩固、加深所学的理论知识并有所扩展;学习并掌握热力系统全面性计算和局部性分析的初步方法;培养学生查阅、使用国家有关设计标准、规范,进行实际工程设计,合理选择和分析数据的能力;锻炼提高运算、制图、计算机编程等基本技能;增强工程概念,培养学生对工程技术问题的严肃、认真和负责的态度。
2.计算任务1。
根据给定的热力系统数据,在h—s图上汇出蒸汽的汽态膨胀线(要求出图占一页)。
2.计算额定功率下的汽轮机进汽量D0,热力系统各汽水流量D j。
3.计算机组和全厂的热经济性指标(机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、机组汽耗率、绝对电耗率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率).3。
计算原始资料1。
汽轮机形式及参数(1)机组形式:亚临界、一次中间再热、四缸四排气、单轴、凝汽式机组。
(2)额定功率:P e=600MW.(3)主蒸汽初参数(主汽阀前):P0=16.7Mpa,t0=537℃。
(4)再热蒸汽参数(进汽阀前):热段:P rh=3。
234Mpa,t rh=537℃冷段:P'rh=3.56Mpa,t'rh=315℃。
(5)汽轮机排气压力P c=4.4/5。
39KPa,排气比焓h c=2333.8KJ/kg。
2.回热加热系统参数(1(2)最终给水温度:t fw=274。
1℃。
(3)给水泵出口压力:P u=20。
13Mpa,给水泵效率:83%。
(4)除氧器至给水泵高差:21.6m。
(5)小汽机排汽压力:Pc=6.27kPa。
小汽机排气焓:2422.6KJ/kg。
3。
锅炉型式及参数(1)锅炉形式:英国三井2027-17。
热量计算公式一、将1吨冷水从15℃加热到55℃所需要的热量计算公式:Q=1000公斤×(55℃-15℃)×1千卡/公斤℃=40000千卡二.各供热水器能耗费用明细(每吨热水能耗费用)1、电热水器A.电热水器的电热转换率为95%,每度电产生的最大热量是Q=860千卡/度×95%=817千卡/度B.1 吨热水的耗电量为40000千卡÷817千卡/度=48.96度C.民用电价为0.558元/度,则每吨热水费用:0.558元/度×48.96度=27.32元2、液化石油气A.液化石油气的热转换率为80%,每公斤最大热量是Q=12000千卡/公斤×80%=9600千卡/公斤B.1吨热水的耗液化气量为40000千卡÷8400千卡/公斤=4.17公斤C.瓶装液化石油气的价格为8.00元/公斤,则每吨热水费用:4.17公斤×8.00元/公斤=33.36元D.1公斤液化石油气相当于0.52立方汽化石油气管道液化石油气的价格为16.2元/立方,则每吨热水费用:4.17公斤×0.52立方/公斤×16.2元/立方=35.13元3、天然气A.天然气的热转换率为70%,每立方天然气的最大热量是Q=8500千卡/立方×70%=5950千卡/立方B.1吨热水的耗液化气量为40000千卡÷5950千卡/立方=6.72立方C.民用天然气的价格为3.8元/立方,则每吨热水费用:6.72立方×3.8元/立方=25.54元4 、柴油A.柴油的热转换率为70%,每公斤柴油产生的最大热量是10200千卡/公斤Q=10200千卡/公斤×70%=7140千卡/公斤B.1吨热水所耗的柴油量为40000千卡÷7140千卡/公斤=5.6公斤C.0#柴油为8.00元/公斤,则每吨热水费用:5.6公斤×8.00元/公斤=44.8元5、太阳能热水器A.按长江流域全年平均120天无日照(阴天、下雨),需电加热补充,则每吨热水费用:( 48.96度×120天)÷365天=16.1度×0.558元/度=8.98元6、空气能热水器A.空气热能热水器全年平均热效率是电热水器的3倍,每度电产生的热量为860千卡/度×95%×3=2451千卡/度B.1吨热水的耗电量为40000千卡÷2451千卡/度=16.32度C.民用电价为0.558 元/度,则每吨热水费用16.32度×0.558元/度=9.11元7、即热式电热水器即热式电热水器是很节能的电热水器,没有保温损耗,但用电功率很大,冬季出水量如要达到每分钟6-8升,用电功率须18千瓦以上(1小时18度电)。
采暖建筑单位平米的热量、流量计算1. 采暖设计最大负荷Q max1.1 计算公式:Q max =q×A×10-3式中:Q max — 采暖设计最大热负荷 kW ; q — 采暖热指标 W/ ㎡;A — 采暖建筑面积 ㎡;1.2 例如:计算A=1㎡,q=45W/㎡最大负荷Q max =1㎡×45W/㎡=45W2. 不同室外计算温度下的计算采暖热负荷Q sj2.1计算公式:)()(wj n w n sj t t t t Q Q --=m ax式中: Q sj — 采暖实际热负荷 kW ; Q max — 采暖设计最大热负荷 kW ;t n — 室内设计温度 ℃; (取18℃) t w — 采暖期室外平均温度 ℃; (取-0.2℃) t wj — 采暖期室外计算温度 ℃。
(取-8℃) 2.2 根据上述公式计算实际热负荷Q sj(1)-7℃:[][]W t t t t Q Q wj n wp n sj 27.4381871845max=----⨯=--=)()()()( (2)-6℃:[][]W t t t t Q Q wj n wp n sj 53.4181861845max=----⨯=--=)()()()( (3)-5℃:[][]W t t t t Q Q wj n wp n sj 8.3981851845max=----⨯=--=)()()()( (4)-4℃:[][]W t t t t Q Q wj n wp n sj 1.3881841845max=----⨯=--=)()()()( (5)-3℃:[][]W t t t t Q Q wj n wp n sj 35.3681831845max=----⨯=--=)()()()( (6)-2℃:[][]W t t t t Q Q wj n wp n sj 62.3481821845max=----⨯=--=)()()()((7)-1℃:[][]WttttQQwjnwpnsj88.3281811845max=----⨯=--=)()()()((8)0 ℃:[][]WttttQQwjnwpnsp15.318181845max=----⨯=--=)()()()((9)1 ℃:[][]WttttQQwjnwpnsj42.2981811845max=---⨯=--=)()()((10)2℃:[][]WttttQQwjnwpnsj69.2781821845max=---⨯=--=)()()((11)3℃:[][]WttttQQwjnwpnsj96.2581831845max=---⨯=--=)()()((12)4℃:[][]WttttQQwjnwpnsj23.2481841845max=---⨯=--=)()()((13)5℃:[][]WttttQQwjnwpnsj5.2281851845max=---⨯=--=)()()(3. 将计算负荷Q和计算流量汇总列表如下采暖季120天供热量Q统计表1.(45W/㎡)采暖季120天供热量Q统计表2.(40W/㎡)热量单位换算:1W=3.6kJ/h 1 kJ/h=0.2778W1MW=3.6GJ/h 1 GJ/h=106 kJ/h。
热量和热能的计算公式热量和热能都是热力学中常见的概念,我们经常听到这两个词语,但是了解其计算公式却不是很清晰。
在本文中,我们将详细介绍热量和热能的计算公式,并且解释其背后的物理原理。
1. 热量的计算公式热量是指系统与外界之间由于温度差异而发生的能量传递。
热量的计量单位是焦耳(Joule)或卡路里(calorie)。
根据热力学第一定律,热量的计算公式如下:Q = mcΔT其中,Q表示热量(单位为焦耳或卡路里),m表示物体的质量(单位为千克或克),c表示物体的比热容(单位为焦耳/千克·摄氏度或卡路里/克·摄氏度),ΔT表示温度变化(单位为摄氏度)。
这个公式说明了热量与物体的质量、比热容以及温度变化之间的关系。
举个例子来说,假设我们有一个质量为1kg的水,温度从20摄氏度升高到80摄氏度。
水的比热容为4.18焦耳/克·摄氏度。
那么根据热量的计算公式,我们可以得到:Q = (1kg) * (4.18焦耳/克·摄氏度) * (80摄氏度 - 20摄氏度)= 250.8焦耳所以,在这个例子中,当水的质量为1kg,温度变化为60摄氏度时,它吸收的热量为250.8焦耳。
2. 热能的计算公式热能是指物体的热运动能量。
热能的计量单位也是焦耳(Joule)。
物体的热能包括其内能和其径向或平移运动的动能。
根据热力学第一定律和动能定理,热能的计算公式如下:E = mcT其中,E表示热能(单位为焦耳),m表示物体的质量(单位为千克或克),c表示物体的比热容(单位为焦耳/千克·摄氏度或卡路里/克·摄氏度),T表示温度(单位为摄氏度)。
这个公式说明了热能与物体的质量、比热容以及温度之间的关系。
以水为例,假设我们有一个质量为1kg的水,温度为20摄氏度。
水的比热容为4.18焦耳/克·摄氏度。
那么根据热能的计算公式,我们可以得到:E = (1kg) * (4.18焦耳/克·摄氏度) * (20摄氏度)= 83.6焦耳所以,在这个例子中,当水的质量为1kg,温度为20摄氏度时,它的热能为83.6焦耳。
热力学计算公式整理热力学是研究物质的热与能的转化关系的学科,是广泛应用于化学、物理、工程等领域的重要理论基础。
在热力学计算中,有一系列公式被广泛应用于热力学参数的计算和分析。
1.热力学基本方程:对于一个热力学系统,其内部能量U可以由其热力学状态变量来表示,常用的基本方程有:U=TS-PV+μN其中,U为内部能量,T为温度,S为熵,P为压力,V为体积,μ为化学势,N为摩尔数。
2.热力学函数的计算:(1)焓(H)的计算公式:H=U+PV其中,H为焓,U为内部能量,P为压力,V为体积。
(2)外界对系统做的功(W)计算公式:W=-∫PdV其中,W为功,P为压力,V为体积,积分为从初态到末态的过程。
(3)熵(S)的计算公式:dS=dQ/T其中,S为熵,dS为熵的微分,dQ为系统的热量变化,T为温度。
(4) Helmholtz自由能(A)的计算公式:A=U-TS其中,A为Helmholtz自由能,U为内部能量,T为温度,S为熵。
(5) Gibbs自由能(G)的计算公式:G=U-TS+PV其中,G为Gibbs自由能,U为内部能量,T为温度,S为熵,P为压力,V为体积。
3.热力学热力学参数的计算:(1)热容的计算公式:Cv=(∂U/∂T)V其中,Cv为定容热容,∂U/∂T为导数,V为体积。
Cp=(∂H/∂T)P其中,Cp为定压热容,∂H/∂T为导数,P为压力。
(2)趋近于绝对零度时的熵变ΔS的计算公式:ΔS = Cvln(T2/T1) + Rln(V2/V1)其中,ΔS为熵的变化,Cv为定容热容,T2和T1为温度的变化,R 为气体常数,V2和V1为体积的变化。
(3)等温过程中的吸热计算公式:q=ΔH=nCpΔT其中,q为吸热,ΔH为焓的变化,n为物质的摩尔数,Cp为定压热容,ΔT为温度的变化。
(4)等温过程中的做功计算公式:w=-ΔG=PΔV其中,w为做功,ΔG为Gibbs自由能的变化,P为压力,ΔV为体积的变化。
供暖费计算公式和标准供暖费是指居住环境中取暖所需的费用,通常由居民根据实际使用情况进行缴纳。
供暖费的计算公式和标准因地区和供暖方式的不同而有所差异,下面将介绍一些相关的参考内容。
1. 供暖费计算公式:1)按面积计算:供暖费 = 居住面积 ×每平方米供暖费单价2)按用量计算:供暖费 = 供暖用量 ×每单位供暖费单价2. 供暖费计算标准:1)城市供暖费标准:不同城市的供暖费标准各不相同,一般由地方政府或供热企业根据当地的经济水平、能源价格、用能结构等因素来制定。
例如,北京市根据居民住房面积划定了不同的供暖费价格档次,如每平方米低于30平方米的住房为0.14元/平米/天,30-60平方米的为0.21元/平米/天,60-90平方米的为0.28元/平米/天,90平方米以上的为0.35元/平米/天。
2)居民自采暖费标准:部分地区或特殊情况下,居民选择自行采暖,供暖费的计算会有所不同。
一般而言,自采暖费用计算包括了能源成本、设备维护费用、燃料费用等等。
例如,自采暖费用计算可按照以下公式进行:供暖费 = (采暖设备能源消耗 ×能源价格) + 设备维护费 +燃料费用。
其中,采暖设备能源消耗可以通过仪表测量或按照设备额定功率进行估算。
3. 供暖费计算参数说明:1)居住面积:居住面积通常指居民住房的建筑面积,不包括公共区域和非居住区域的面积。
一般以平方米为单位进行计算。
2)每平方米供暖费单价:每平方米供暖费单价是指每平方米居住面积对应的供暖费价格,根据地区、能源价格等因素的差异,每个城市或地区的每平方米供暖费单价也会有所不同。
3)供暖用量:供暖用量是指供暖期间所使用的热能的总量,可以根据采暖设备的能耗、能源消耗信息或者实际测量数据来计算。
4)每单位供暖费单价:每单位供暖费单价是指供暖期间每个单位热能所对应的价格,一般以元/单位能量(如千瓦时或吨标煤)为单位进行计算。
以上是关于供暖费计算公式和标准的一些相关参考内容。
供热简单知识1.供热系统:供热系统分一次和二次供热系统,一次由热源单位来提供热源,二次是经过换热站对用户采暖供热(蒸汽系统除外),我公司分东西部供热系统。
2.热量计算公式:Q=C*G(T2-T1)÷1000二次网流量选择原则:G=KW*0.86*1.1/(T2-T1)(地热温差取10℃;分户改造取15℃;二次网直连取25℃)。
采暖期用热:Q*24*167*0.64分户估算水量:一般情况下为3-3.5KG/㎡老式供暖水量:一般情况下为2-2.5KG/㎡地热供暖水量:一般情况下为3.5-5KG/㎡,根据外网负荷确定。
根据45W,50W,55W计算流量情况能得出调整水平关系。
可以实际计算。
3.一、二次网的热量相等:Q1=Q2,C1*G1*(T22-T21)=C2*G2*(T22'-T21'),水C1=C2,一次网温差一般取45℃,直连系统一般选用25℃。
但要和设计联系在一起,高值也可取65℃。
从公式看出温差和流量决定一、二次网热量计算。
4.板式换热器系统阻力正常范围应在5-7mH2O5.民用建筑室内管道流速不大于1.2m/s。
6.压力与饱和水温度关系:7.单位换算:W=1J/S例子:45W/㎡的采暖期的耗热量45*3600*24*167*0.64=0J变成GJ: 0÷00=0.41555GJ/㎡8.比摩阻:供热管路单位长度沿程阻力损失。
若将大管径改为小一号管径,比摩阻增加1-2倍。
9.集中供热管网布置与敷设:管网主干线尽可能通过热负荷中心;管网力求线路短直;管网敷设应力求施工方便,工程量少;在满足安全运行、维修简便前提下,应节约用地;在管网改建、扩建过程中,应尽可能做到新设计的管线不影响原有管线正常运行;管线一般应沿路敷设,不应穿过仓库、堆场以及发展的预留地段;尽可能不通过铁路、公路及其他管线、管沟等,并适当注意整齐美观等,还有许多这里不做介绍。
管网布置有四种形式:A:枝装布置,B:环装布置,C:放射布置,D:网络布置。
热力计算标准摘要:一、热力计算标准概述二、常见热力计算方法与公式1.理论空气量计算2.送风机计算3.锅炉风量计算4.燃料类型与热值的关系三、不同热力计算标准的比较与应用1.原苏联1957年热力计算标准2.1973年热力计算标准3.美国CE锅炉性能设计标准四、我国锅炉热力计算标准的发展与实践五、热力计算在锅炉工程中的应用案例六、总结与展望正文:一、热力计算标准概述热力计算标准是锅炉设计、运行和管理的重要依据。
它涉及到锅炉的各项性能参数,如燃烧效率、热量利用率、排放指标等。
常见的热力计算标准包括理论空气量、送风机计算、锅炉风量计算等。
二、常见热力计算方法与公式1.理论空气量计算理论空气量(v0)是指燃料完全燃烧所需的理论空气量。
其计算公式为:v0 = (燃料低位发热量/ 单位质量空气所需热量)× 10002.送风机计算送风机计算是为了确定锅炉送风系统的风量和压力。
计算公式如下:风量vg = k1bv0 / b其中,k1为送风系数,b为燃料品种对应的系数。
3.锅炉风量计算锅炉风量(hg)是根据燃料类型和低位发热量(qdwr)来确定的。
计算公式为:hg = k1hf(101 / b)(1.05~1.1)4.燃料类型与热值的关系燃料类型与热值的关系是影响锅炉热力计算的重要因素。
不同燃料类型的热值会影响锅炉的燃烧效率和热量利用率。
我国将燃料分为贫煤、无烟煤、烟煤和劣质煤等不同类型,并分别给出了相应的热值范围。
三、不同热力计算标准的比较与应用1.原苏联1957年热力计算标准该标准主要针对煤粉锅炉,重点考虑了煤的燃烧特性和锅炉的传热特性。
在实际应用中,该标准对小型锅炉的设计和运行具有较好的指导作用。
2.1973年热力计算标准该标准综合考虑了燃料类型、燃烧方式、锅炉结构等因素,对锅炉的热力计算进行了较为详细的规定。
相较于原苏联1957年热力计算标准,1973年热力计算标准更注重锅炉的整体性能和环保要求。
热力学热量q的计算
在热力学中,热量q是指热传递过程中传递的热能量。
通常情况下,热量可以通过以下公式进行计算:
q = m ×c ×ΔT
其中,q是热量(单位为焦耳J),m是物体的质量(单位为千克kg),c是物体的比热容(单位为焦耳每千克每摄氏度J/(kg·℃)),ΔT是物体的温度变化(单位为摄氏度℃)。
该公式适用于固体、液体和气体。
需要注意的是,该公式只适用于没有相变的情况。
当物体发生相变时,热量计算需要考虑相变潜热的影响。
在相变时,物体的温度不会发生变化,但是会吸收或释放大量热量,这些热量也需要计算在内。
因此,在计算物体在相变过程中的热量时,需要使用以下公式:
q = m ×L
其中,L是相变潜热(单位为焦耳每千克J/kg),m是物体的质量(单位为千克kg)。
相变潜热是指单位质量物质在相变过程中吸收或释放的热量。
需要注意的是,相变潜热的值与物质的种类、相变类型(如融化、凝固、汽化、液化等)以及温度和压力等因素有关,因此在具体计算时需要查阅相应的热力学数据表。
供热简单知识1.供热系统:供热系统分一次和二次供热系统,一次由热源单位来提供热源,二次是经过换热站对用户采暖供热(蒸汽系统除外),我公司分东西部供热系统。
2.热量计算公式:Q=C*G(T2-T1)÷1000二次网流量选择原则:G=KW*0.86*1.1/(T2-T1)(地热温差取10℃;分户改造取15℃;二次网直连取25℃)。
采暖期用热:Q*24*167*0.64分户估算水量:一般情况下为3-3.5KG/㎡老式供暖水量:一般情况下为2-2.5KG/㎡地热供暖水量:一般情况下为3.5-5KG/㎡,根据外网负荷确定。
根据45W,50W,55W计算流量情况能得出调整水平关系。
可以实际计算。
3.一、二次网的热量相等:Q1=Q2,C1*G1*(T22-T21)=C2*G2*(T22'-T21'),水C1=C2,一次网温差一般取45℃,直连系统一般选用25℃。
但要和设计联系在一起,高值也可取65℃。
从公式看出温差和流量决定一、二次网热量计算。
4.板式换热器系统阻力正常范围应在5-7mH2O5.民用建筑室内管道流速不大于1.2m/s。
6.压力与饱和水温度关系:7.单位换算:W=1J/S例子:45W/㎡的采暖期的耗热量45*3600*24*167*0.64=425549440J变成GJ:425549440÷1000000000=0.41555GJ/㎡8.比摩阻:供热管路单位长度沿程阻力损失。
若将大管径改为小一号管径,比摩阻增加1-2倍。
9.集中供热管网布置与敷设:管网主干线尽可能通过热负荷中心;管网力求线路短直;管网敷设应力求施工方便,工程量少;在满足安全运行、维修简便前提下,应节约用地;在管网改建、扩建过程中,应尽可能做到新设计的管线不影响原有管线正常运行;管线一般应沿路敷设,不应穿过仓库、堆场以及发展的预留地段;尽可能不通过铁路、公路及其他管线、管沟等,并适当注意整齐美观等,还有许多这里不做介绍。
供热计算公式范文供热计算是指根据建筑物的热负荷,确定适当的供暖设备和供暖能力的过程。
供热计算公式是供热设计中一个关键的步骤,它能够帮助工程师和设计师预测和计算建筑物所需的热量,以便为其提供合适的供暖系统。
在供热计算中,常用的公式包括国家标准和经验公式两种。
一、国家标准该标准规定了建筑的热负荷计算方法,包括房间负荷、外墙负荷、窗、门以及空调系统的负荷等。
其中,房间负荷计算可采用以下公式:Q=A×U×(t1-t2)×F×Ca×Cm其中,Q为室内热负荷(kW),A为室内墙面积(m²),U为室内墙面的传热系数(W/(m²·K)),t1为室内设计温度(℃),t2为室外设计温度(℃),F为影响因子,Ca为活动和作息时间修正系数,Cm为节假日修正系数。
该标准提供了建筑物热工计算的基本方法和计算公式。
对于建筑物的热量计算,可以采用以下公式:Q = Qs + Qv + QR + Qst其中,Q为建筑物总热负荷(kW),Qs为顶板及屋面传递热量(kW),Qv为墙体传递热量(kW),QR为地板和外墙传递热量(kW),Qst为与室内室外温差相关的热量(kW)。
二、经验公式除了国家标准外,根据实际工程经验,也有一些经验公式可用于供热计算,如下所示:1.简化传热方程Q=U×A×Δt其中,Q为传热量(W),U为传热系数(W/(m²·K)),A为传热面积(m²),Δt为传热温差(K)。
2.室内空气热负荷计算公式Q=0.86×Ac×(To-Ti)其中,Q为热负荷(kW),Ac为室内空气流通量(m³/h),To为室外空气温度(℃),Ti为室内空气温度(℃)。
3.室内人体代谢热计算公式Q=80×N其中,Q为人体代谢热(W),N为人体的数量(人)。
4.场地部分传热计算公式Q=α×A其中,Q为传热量(kW),α为传热系数(kW/(m²·K)),A为传热面积(m²)。
供热工程公式
供热工程的公式有很多,下面列举一些常见的公式:
1. 热功率公式:
热功率 = 热损失 × K值
其中,热损失表示单位时间内单位面积的热量流失,K值表示单位时间内单位温差下的热损失系数。
2. 热传导公式:
热传导 = (热传导系数 ×温度差) / 材料厚度
其中,热传导系数表示单位时间内单位面积的热量通过材料传导的能力。
3. 热容公式:
热容 = 质量 ×比热容 ×温度变化量
其中,质量表示物体的质量,比热容表示物体单位质量每单位温度上升所需的热量。
4. 热效率公式:
热效率 = (供热量 - 供热系统损失热量) / 热能投入量
其中,供热量表示供热系统输出的热量,供热系统损失热量表示供热系统内部的热能损失,热能投入量表示供热系统投入的热能。
这些公式只是供热工程中的一部分,具体的公式还会根据具体的工程内容和要求而有所不同。
1. 水冷壁、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器、凝渣管、空气预热器的作用是什么?水冷壁:(1)吸收炉膛内火焰的热量,是主要蒸发受热面,将烟气冷却到合适的炉膛出口温度。
(2)保护炉墙。
(3)悬吊敷设炉墙、防止炉壁结渣。
凝渣管:是蒸发受热面,进一步降低烟气温度,保护烟气下游密集的过热受热面不结渣堵塞。
锅炉管束:是蒸发受热面。
过热器:是过热受热面。
将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽的温度。
省煤器:(1)降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。
(2)充当部分加热受热面或蒸发受热面。
空气预热器:(1)降低排烟温度提高锅炉效率。
(2)改善燃料着火条件和燃烧过程,降低燃烧不完全损失,进一步提高锅炉效率。
(3)提高理论燃烧温度,强化炉膛的辐射传热。
(4)热空气用作煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。
2. 水冷壁、省煤器、过热器、空气预热器可分为哪几类?各有什么优缺点?水冷壁可分为光管水冷壁和膜式水冷壁。
光管水冷壁优点:制造、安装简单。
缺点:保护炉墙的作用小,炉膛漏风严重。
膜式水冷壁:优点:对炉墙的保护好,炉墙的重量、厚度大为减少。
炉墙只需要保温材料,不用耐火材料,可采用轻型炉墙。
水冷壁的金属耗量增加不多。
气密性好,大大减少了炉膛漏风,甚至也可采用微正压燃烧,提高锅炉热效率。
蓄热能力小,炉膛燃烧室升温快,冷却亦快,可缩短启动和停炉时间。
厂内预先组装好才出厂,可缩短安装周期,保证质量。
缺点:制造工艺复杂。
不允许两相邻管子的金属温度差超过50 度,因要把水冷壁系统制成整体焊接的悬吊框式结构,设计膜式水冷壁时必须保证有足够的膨胀延伸自由,还应保证人孔、检查孔、看火孔以及管子横穿水冷壁等处有绝对的密封性。
省煤器:铸铁式省煤器:优点:耐腐蚀、耐磨损。
耐内部氧腐蚀、耐外部酸腐蚀。
缺点:承压能力低,铸铁省煤器的强度不高,即承压能力低。
不能做成沸腾式,否则易发生水击,损坏省煤器;易积灰,表面粗糙,胁制片间易积灰、堵灰;易渗漏,弯头多,法兰连接,易渗水漏水。
体积大,重量重,价格贵,铸铁省煤器管壁较厚,笨重。
钢管式省煤器:优点:钢管式省煤器可用于任何压力和容量的锅炉,置于不同形状的烟道中。
体积小,重量轻,价格低廉。
过热器:水平过热器:疏水容易,固定困难。
立式放置时刚好相反。
空气预热器:卧式空气预热器、立式空气预热器。
卧式优点:(1)在烟、空气温度相同条件下,卧式预热器壁温要比立式高10-30度。
这对改善腐蚀和堵灰有利。
(2)卧式预热器的腐蚀部位在冷端几排管子,易于设计上采用可拆结构,便于调换、减少维修工作量,而立式的腐蚀部位是在管子根部,以至整个管箱调换。
(3)高温预热器的进口管板不再位于高温烟气中,相应于管板的过热、翘曲和变形等缺陷不易发生,提高了钢珠除灰的效果。
3. 水冷壁、锅炉管束、省煤器、过热器、再热器、凝渣管、空气预热器都是锅炉必不可少的部件吗?试述什么情况下必须布置,而有些情况下可以不布置。
水冷壁、省煤器、凝渣管是必不可少的部件;锅炉管束:在锅炉蒸发受热面不够的情况下必须布置,在蒸发受热面足够的情况下可不布置;过热器:对于电站锅炉是必须的受热面,对于工业锅炉来说取决于生产工艺是否需要,生活锅炉一般无过热器。
再热器:一般电站锅炉需要再热器;空气预热器:大型锅炉中,空气预热器是必不可少的部件。
对于低压锅炉,因给水温度很低,用省煤器已能很有效地将烟气温度冷却到合理的温度,常无空气预热器,对于着火困难的燃料,为了改善燃烧条件,也必须采用空气预热器。
4. 空气预热器和省煤器的作用是什么?为什么有些锅炉必须同时布置有空气预热器和省煤器而有些可以没有?为什么有时必须将空气预热器和省煤器交错双级布置?省煤器:(1)降低排烟温度,提高锅炉效率,节省燃料。
(2)充当部分加热受热面或蒸发受热面。
空气预热器:(1)降低排烟温度提高锅炉效率。
(2)改善燃料着火条件和燃烧过程,降低燃烧不完全损失,进一步提高锅炉效率。
(3)提高理论燃烧温度,强化炉膛的辐射传热。
(4)热空气用作煤粉锅炉制粉系统的干燥剂和输粉介质。
如果只用省煤器就不能经济地降低锅炉的排烟温度,甚至无法降低到合适的温度时,就必须同时布置空气预热器。
双级布置:尾部受热面中,烟气的流量大于空气的流量。
又因为烟气中有水分,CO2等,致使烟气的热容量大于空气的热容量。
所以烟温下降速度小于空气升温速度。
若要求的预热空气温度较高,空气出口温压将很小,受热面积将很庞大,很不经济,当预热空气温度高到一定程度时,出口温压有可能是零,单级空预器将无法将空气预热到更高温度。
5. 对蒸汽温度调节方法有哪些基本要求?试述蒸汽温度调节的基本原理,为什么有些锅炉必须有减温器?什么样的锅炉可以没有或不装减温器?基本要求:①调节惯性或延迟时间要小,即灵敏;②调节范围要大;③结构简单可靠;④对循环效率的影响要小;⑤附加的金属和设备的消耗要少;⑥尽可能起到保护金属的作用。
烟气侧:调节的原理,从烟气侧改变过热器或再热器的传热特性,(传热系数,温压)影响蒸汽的焓增,改变汽温。
蒸汽侧:利用减温器来降低过热蒸汽的焓,使汽温降低到需要的温度。
装有过热器的锅炉必须有减温器,没有过热器的锅炉可以不装减温器。
6. 说明锅炉负荷、给水温度、燃料性质、过量空气系数对汽温的影响?锅炉负荷增加:汽温增加;给水温度降低:汽温升高;燃料性质:水分增加,汽温略增,灰分增加时,过热汽温增减不定。
过量空气系数增加:过热汽温升高。
7. 对比烟气侧汽温调节和蒸汽侧汽温调节的工作原理及其优缺点?烟气侧:调节的原理,从烟气侧改变过热器或再热器的传热特性,(传热系数,温压)影响蒸汽的焓增,改变汽温。
优点:①蒸汽温度可以升高,也可以降低;②不需要增加额外的受热面积;缺点:调节精度低,一般只能进行粗调节。
蒸汽侧:利用减温器来降低过热蒸汽的焓,使汽温降低到需要的温度。
优点:① 调节精度高;② 若布置合理,能起到保护过热器金属的作用,能使各蛇形管中的蒸汽温度均匀;缺点:只能降低温度,为此就必须在设计时各布置适量的受热面,使过热器的钢材消耗量加大,还要额外消耗减温所需的材料。
8. 请分别举例说明烟气侧调节方法和蒸汽侧调节方法,并说明各自的特点?烟气侧汽温调节方法:(1)烟气再循环(2)采用烟气档板(3)改变火焰中心位置。
蒸汽侧调节: 利用减温器来降低过热蒸汽的焓,使汽温降低到需要的温度。
70%负荷以上时投入使用。
蒸汽侧调节的特点:① 调节精度高;② 若布置合理,能起到保护过热器金属的作用,能使各蛇形管中的蒸汽温度均匀;③ 只能降低温度,为此就必须在设计时各布置适量的受热面,使过热器的钢材消耗量加大,还要额外消耗减温所需的材料。
第二章习题1. 说明炉内换热的特点?炉内传热特点:①传热与燃烧同时进行,各因素相互影响。
②炉膛传热以辐射为主,对流所占比例很小。
③火焰与烟气温度在其行程上变化剧烈, 先升高,后降低。
④火焰在炉膛内的换热是容积辐射。
⑤运行因素影响炉内传热与燃烧过程。
2. 炉内烟气的成分有哪些?请说明它们对炉内换热的作用?烟气中具有辐射能力的主要是三原子气体和悬浮的固体粒子,即以下四种成分:(1)三原子气体。
CO2,H2O,SO2若火焰完全是由三原子气体组成时,这种火焰肉眼看不到,称为不发光火焰。
(2)焦碳粒子。
煤粉颗粒中的水分和挥发分逸出后剩下的就是焦碳粒子。
其直径约为30~50 m。
在未燃尽前悬浮在火焰气流中,具有很强的辐射能力,使火焰发光,发光火焰,是一种主要的辐射成分。
(3) 灰粒子。
焦炭粒子的可燃成分燃尽后成为灰粒,其直径约为1020 m。
灰粒在高温火焰中也以一定的辐射能力使火焰发光。
含有焦炭粒子和灰粒的火焰称为半发光火焰。
(4) 炭黑粒子。
燃料中的烃类化合物在高温下裂解而形成炭黑粒子,其直径约为0.03 m,以固体表面辐射的方式发射辐射能,呈现很强的辐射能力,使火焰发光。
在燃烧器附近含有大量炭黑粒子的火焰称为发光火焰。
3. 炉内传热计算的原理和基本方程式是什么?简述原苏联的炉内换热计算的基本思路?并与我国层燃炉炉内换热计算方法作比较?认识。
前苏联学者认为及的确定有困难,因而在计算炉内换热量时采用了能量守恒原理:式( 2-8)。
我国工业锅炉工作者在制订我国层燃锅炉热力计算方法时采用了式( 2-7)。
前苏联“热力计算标准方法”:确定炉膛传热量的基本出发方程是热平衡方程和由炉膛黑度确定的炉膛辐射换热量方程我国层燃炉热力计算方法:基本出发方程式:4. 何谓炉膛黑度?引出它有何意义?请从有效辐射的定义和Stephan-Boltzman定律导出室燃炉的炉膛黑度表达式?炉膛黑度是为了进行炉膛热力计算而引进的对应火焰有效辐射的假想黑度,它不是火焰黑度,也不是火焰与炉壁间的系统黑度。
意义:7 j- `- q$ M& R* K炉膛黑度是相应于火焰有效辐射的黑度,用来说明火焰与炉壁间辐射换热的关系。
炉膛黑度与炉壁的热有效系数、炉排面积A 与炉膛总壁面积之比和火焰黑度有关。
5.辐射受热面的有效角系数x、热有效系数和污染系数的定义如何?三者之间的关系怎样?有效角系数的定义:热有效系数:污染系数:三者关系:ψ=xζ6.计算火焰中碳黑粒子的辐射减弱系数的公式为,说明炉膛出口过量空气系数、炉膛出口烟温及燃料中碳氢比的影响。
从该式中可看出:越高,炭黑粒子的浓度就越高,越大。
越高,越小,当时,。
越高,炉膛中分解得的越多,越大。
7.锅炉负荷的变化怎样影响炉内换热量的大小及炉膛出口烟温的大小?锅炉负荷变化。
当锅炉负荷增加时,火焰平均温度的增加大于辐射换热量的增加,炉膛出口烟焓必然增加,炉膛出口烟温升高。
运行中锅炉负荷的变化会引起燃料消耗量的变化,炉内火焰的温度场的形态和数值也将随之而变。
炉内温度场的变化必然导致炉内辐射换热量的改变。
但是炉内辐射换热量的变化幅度并不等于燃料量的变化幅度。
根据试验,锅炉负荷从半负荷状态变化到额定负荷时,负荷增加100%,炉内火焰平均增加约200℃,炉内辐射换热量增加70%左右。
辐射换热量的变化小于锅炉负荷的变化。
锅炉负荷增加炉膛出口烟温升高8.炉内传热计算中炉膛出口烟气温度的假定值与计算值允许值相差不超过100度,这时不必重算,为什么?相差超过100度时,主要对计算中什么数值的决定会有影响?(在误差允许的范围内。
相差超过100度对V、CP值取值需要重新取值。
)假定一个温度,选取V、C p值,跟计算温度相比较,如果相差不超过100度,即认为计算合理,V、C p值取值不用重新取值。
9. 请说明确定炉膛出口烟温的原则,并请给出各种锅炉炉膛出口烟温的推荐值。
原则:(1)保证锅炉辐射受热面和对流受热面工作的可靠。
(2)技术经济性的要求。
小型锅炉燃用固体燃料时:出口烟温不宜低于950 度,对于燃用固体燃料的大中型室燃炉,比较经济合理的炉膛出口烟温约为1200度,燃用气体燃料时,炉膛出口烟温可提高到1400度。