Файл: Курсовая работа по дисциплине Теплотехника Студент гр. Гр2011 М. Н. Осокин.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 339

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Наиболее важными: эксплуатационными свойствами дизельных топлив являются испаряемость, воспламеняемость, низкотемпературные свойства, прокачиваемость. Испаряемость определяется фракционным составом, плот­ностью и вязкостью топлива. Для улучшения экологических свойств топлив необходимо ограничивать содержание в топливе ароматических углеводов (не более 15%) и серы (0,05...0,15%). Производство дизельного топлива с со­держанием серы менее 0,2% в 1998г. составило 88% общего выпуска.

Воспламеняемость дизельных топлив оценивают цетановым чис­лом (ЦЧ). Наибольшие ЦЧ имеют алканы, наименьшие - бициклические ароматические углеводороды. Углеводороды, имеющие высокие ЦЧ, обладают низкой детонационной стойкостью (малые ОЧ):

ЦЧ=60-ОЧ/2.

Повышение ЦЧ дизельного топлива, как правило, улучшает пус­ковые свойства двигателя.

Для надежной работы топливных систем дизелей важными являются низкотемпературные свойства, оцениваемые температурами помутнения (из топлива начинают выпадать твердые углеводороды), застывания (топливо теряет подвижность) и предельной температу­рой фильтруемости (топливо после охлаждения способно проходить через фильтр с установленной скоростью). Улучшение низкотемпера­турных свойств возможно как изменением состава и удалением н-парафиновых углеводородов (это сопровождается снижением ЦЧ), так и добавлением специальных (депрессорных) присадок.

Для дизельных топлив желательно иметь возможно меньшую склонность к нагарообразованию и образованию отложений, мень­шую коррозионную активность. Эти свойства оцениваются такими показателями топлив, как кислотность, содержание серы, коксуе­мость, зольность и др.

3) Основные характеристики газообразного топлива.

К газообразным топливам относится:

  1. Природный газ. Основным его компонентом является метан СH4. содержатся небольшие количества азота N2, высших угле­водородов Сn Нm, диоксида углерода CO2.

  2. Попутный газ. Выделяется при добыче нефти. Содержит меньше метана, чем природный, но больше высших углеводородов и по­этому выделяющий при сгорании больше теплоты (Сур­гутская КЭС мощностью 2,5 ГВт).

  3. Сжиженный газ. Получается при пер­вичной переработке нефти и попутных нефтяных газов. По ГОСТ на его основе выпускают техничес­кий пропан, технический бутан и их смеси. Эти газы транспортируют в жид­ком виде в баллонах под небольшим дав­лением (менее 2 МПа).

  4. Коксовый и доменный газы. Получают на металлургических заводах в ка­честве попутных продуктов. И тот и другой используются здесь же на заводах для отопления печей и техноло­гических аппаратов.

  5. Биогаз. продукт анаэробной фермента­ции (сбраживания) органических отхо­дов (растительных остатков, му­сора, сточных вод и т. д.).


Важнейшими характеристиками горючих газов являются теплота сгорания, плотность, концентрационные пределы взрываемости


2 Расчет тепловых потерь наземного паропровода
Для подачи пара имеется паропровод диаметром Dнар/Dвн и длиной L. Начальная температура пара t1 при давлении Р1. Требуется рассчитать δиз изоляции так, чтобы у потребителя температура пара была не ниже t2 при Р2, если температура окружающей среды τ0, скорость протекания пара w.
2.1 Исходные данные
Для решения задания используем следующие исходные данные:

  1. внутренний диаметр паропровода,Dвн = 150 мм;

  2. наружный диаметр паропровода без изоляции,Dнар = 160 мм;

  3. скорость движения пара,w = 10 м/с;

  4. количество арматурных соединений,n = 2 шт.;

  5. вид изоляции, совелит В

  6. длина паропровода,L = 180 м;

  7. начальная температура пара, t1 = 300 °C;

  8. конечная температура пара, t2 = 265 °C;

  9. начальное давление пара, P1 = 1,5 МПа;

  10. конечное давление пара, Р2 = 1,2 МПа;

  11. температура окружающей среды, τ0 = 18 °С.


2.2 Допустимые тепловые потери при наличии изоляции
Тепловые потери в наземных паропроводах достигающие 5-6 % от общего количества транспортируемого тепла понижают температуру теплоносителя. Если потери велики, требуется дополнительный расход топлива. Зависят тепловые потери от физических свойств теплоизоляции, перепада температур между теплоносителями и окружающей средой, от наличия соединительных фланцев, задвижек и других деталей, которые невозможно покрыть равномерным слоем тепловой изоляции

Для расчета тепловой изоляции применяются обычные формулы теплопередачи.

При расчете изоляции следует придерживаться следующего порядка. Сначала устанавливаются допустимые тепловые потери объекта при наличии изоляции. Эти потери определяются, исходя из технических условий процесса.

Если теплоноситель – пар с массовым расходом
(расчетные данные), то тепловые потери можно определить исходя из заданного падения температуры и давления пара по диаграмме-iS для водяного пара или по таблице 4 приложения.
Тепловые потери рассчитываются по формуле



где – изменение энтальпии пара (выбирается по диаграмме-iS для водяного пара или по таблице А.4 приложения в зависимости от параметров пара на входе и на выходе), кДж/кг;

– расход пара, кг/с.
Определим энтальпию пара на входе при


Определим энтальпию пара на выходе при






Изменение энтальпии пара составит


Расход пара определяется по формуле



где – скорость движения пара (исходные данные), ;

– внутренний диаметр паропровода (исходные данные), ;

– удельный вес пара,


Удельный объем пара выбирается по диаграмме-iS для водяного пара или по таблице А.4 по средней температуре пара и среднему давлению пара.

Определим средний удельный объем пара методом интерполяции:









Удельный вес пара составит


Расход пара составит


Тепловые потери


2.3 Потери тепла с одного погонного метра длины паропровода
Потеря тепла одним вентилем или задвижкой эквивалентна потере тепла трубопроводом длиной . Если количество арматурных соединений , то допустимые потери с одного погонного метра длины паропровода



где – длина паропровода (исходные данные), ;

– количество арматурных соединений (исходные данные), .;


Теплопередача от пара, движущегося по паропроводу, в окружающую среду складывается из трех последовательных процессов:

- переноса тепла вынужденной конвекцией от движущегося пара к внутренней металлической стенке паропровода (характеризуется коэффициентом теплоотдачи );

- переноса тепла за счет теплопроводности через металлическую стенку

трубы паропровода и слой изоляции;

- переноса тепла свободной конвекцией от наружной поверхности изоляции паропровода в окружающую среду характеризуется коэффициентом теплоотдачи ).


2.4 Расчет изоляции
При расчете изоляции термическими сопротивлениями теплоотдачи от пара к стенке и самой стенки трубы можно пренебречь. Тогда температуру изолируемой поверхности