Zadanie 301.

W celu podwyższenia sprawności kotła parowego planuje się modernizację

rurowego podgrzewacza powietrza, w którym powietrze omywa rurki

ze spalinami (rys. obok). Stosując model idealnego wymiennika przeciwprądowego

przeprowadź obliczenia wstępne dla następujących danych:

powierzchnia obliczeniowa wymiany ciepła H = 4200 m²

natężenie przepływu powietrza V_p = 110 000 Nm³/h

natężenie przepływu spalin V_s = 130 000 Nm³/h

temperatura powietrza na wlocie tp₁ = 20 ^oC

temperatura spalin na wlocie ts₁ = 350 ^oC

globalny współczynnik przenikania ciepła k = 18 W/(m²K)

skład spalin: CO2 = 0.12; H2O = 0.24; O2 = 0.03; N2 = 0.61;

Oblicz:

• moc cieplną podgrzewacza Q

• temperaturę spalin na wylocie z podgrzewacza ts₂

• temperaturę powietrza na wylocie z podgrzewacza tp₂

Zadanie 302.

W celu podwyższenia sprawności kotła parowego planuje się rozbudowę

rurowego podgrzewacza powietrza, (powietrze omywa rurki ze spalinami -rys. obok).

Stosując model idealnego wymiennika przeciwprądowego oblicz jaką

powierzchnię obliczeniową wymiany ciepła H musi mieć popo aby schłodzić

spaliny do temperatury ts₂ = 190 ^oC. Oblicz jaka będzie wtedy

moc cieplna podgrzewacza Q oraz temperatura powietrza na wylocie tp_{2 .}?

Pozostałe dane:

natężenie przepływu powietrza V_p = 120 000 Nm³/h

natężenie przepływu spalin V_s = 130 000 Nm³/h

temperatura powietrza na wlocie tp₁ = 20 ^oC

temperatura spalin na wlocie ts₁ = 420 ^oC

globalny współczynnik przenikania ciepła k = 18 W/(m²K)

skład spalin: CO2 = 0.12; H2O = 0.24; O2 = 0.03; N2 = 0.61;

Zadanie 303.

Obniżanie się wartości globalnego współczynnika przenikania ciepła

może wskazywać na postępujące zanieczyszczenie powierzchni wymiennika.

Na podstawie pomiarów gwarancyjnych rurowego podgrzewacza powietrza,

(powietrze omywa rurki ze spalinami -rys. obok) stosując model idealnego

wymiennika przeciwprądowego obliczono wartość k = 18 W/(m²K)

Po roku dokonano ponownych pomiarów popo i otrzymano:

powierzchnia obliczeniowa wymiany ciepła H = 4 100 m²

natężenie przepływu powietrza V_p = 98 000 Nm³/h

natężenie przepływu spalin V_s = 131 000 Nm³/h

temperatura powietrza na wlocie tp₁ = 18 ^oC

temperatura powietrza na wylocie tp₂ = 280 ^oC

temperatura spalin na wlocie ts₂ = 240 ^oC

skład spalin: CO2 = 0.12; H2O = 0.18; O2 = 0.03; N2 = 0.67

Oceń procentową zmianę współczynnika przenikania k .

Zadanie 304.

Oblicz średni spadek temperatury spalin na podgrzewaczu wody (ECO)

kotła do bloku 360 MW dla następujących danych pomiarowych:

• natężenie przepływu wody: D = 290 kg/s

• parametry czynnika: t₁=252 ^oC, p₁=20.2 MPa; t₂=309 ^oC, p₂=18.8 MPa;

• temperatura spalin za ECO: ν₂ = 310 ^oC

• nieznany jest skład spalin - wiadomo natomiast, że spalany jest węgiel
  z szybkością B= 103 kg/s i nadmiarem powietrza λ= 1.20,
  skład węgla na warunki robocze:
  W_r=47%, A_r=15%, C_r=25%, H_r=3%, O_r=8%, S_r=1%, N_r=1%,

Zadanie 305.

Oblicz średni spadek temperatury spalin na podgrzewaczu wody (ECO)

kotła opalanego gazem (GZ-50) o składzie (procentowo):

H2=0.3 CH4=96.7 C2H6=1.5 C3H8=1.23 C4H10=0.27

• zużycie gazu B=35 m3/s

• nadmiar powietrza λ= 1.1

• natężenie przepływu wody: D = 300 kg/s

• parametry czynnika: t₁=156 ^oC, p₁=19.2 MPa; t₂=252 ^oC, p₂=18.8 MPa;

• temperatura spalin przed ECO: ν₁ = 420 ^oC

Oblicz dodatkowo prędkość spalin przed ECO jeśli przekrój kanału spalinowego

ma wymiary: 14m x 15 m

tp₁

tp₂

ts₂

tp₂

ts₂

ts₁

tp₁

ts₁

---