Руководство по изучению дисциплины

Теплогенерирующие установки

 

Учебно-методический комплекс

 

 

Ульяновск 2006

УДК (075)

ББК

Ш-

 

 

Утверждено редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия

 

Рецензенты: заместитель главного инженера УМУП «Городской теплосервис» канд. техн. наук П. В. Ротов

ведущий инженер по расчетам и режимам ПТО ОАО «Волжская ТГК», филиал Ульяновская ТЭЦ-1 М. М. Замалеев

 

 

Шарапов, В. И.

Ш- Теплогенерирующие установки: учебно-методический комплекс / В. И. Шарапов, Е. В. Макарова; Ульян. гос. техн. ун-т. – Ульяновск: УлГТУ, 2006. – 266 с.

ISBN 5-89146-800-0

Учебно-методический комплекс включает: руководство по изучению дисциплины, учебное пособие, практикум по дисциплине, лабораторные работы, пособие по курсовому проектированию. Предназначен для студентов, обучающихся по специальности 27010965 «Теплогазоснабжение и вентиляция».

 

УДК (075)

ББК

 

ã В. И. Шарапов, Е. В. Макарова, 2006

ISBN 5-89146-800-0 ã Оформление. УлГТУ, 2006

OГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 5

 

1. РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ... 6

1.1. Цель и задачи дисциплины.. 6

1.2. Методические рекомендации по изучению дисциплины.. 7

1.3. Библиографический список. 15

1.4. Словарь терминов. 16

 

2. УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ.. 20

2.1. Энергетические ресурсы. Способы получения теплоты.. 20

2.1.1. Классификация энергетических ресурсов. 20

2.1.2. Энергетическое топливо. 22

2.1.3. Состав топлива. 24

2.1.4. Теплота сгорания и приведенные характеристики топлива. 27

2.1.5. Технические характеристики твердых, жидких и газообразных топлив. 29

2.1.6. Искусственное топливо. 35

2.1.7. Способы получения теплоты из органического топлива. 37

2.2. Горение топлива. Тепловой расчет теплогенератора. 46

2.2.1. Основы теории горения топлива. 46

2.2.2. Продукты сгорания топлива. 52

2.2.3. Тепловой баланс котельной установки. 58

2.2.4. Способы сжигания топлива. Топки. 64

2.2.5. Расчет теплообмена излучением в топке. 77

2.2.6. Расчет теплообмена в газоходах. 87

2.2.7. Расчет коэффициентов теплопередачи. 90

2.3. Паровые и водогрейные котлы. Конвективные поверхности нагрева. 97

2.3.1. Классификация котлов. 97

2.3.2. Обмуровка котлов. 112

2.3.3. Фундаменты и каркасы.. 114

2.3.4. Водяные экономайзеры.. 116

2.3.5. Воздухоподогреватели. 120

2.3.6. Пароперегреватели. 125

2.4. Внутрикотловые процессы в котельных агрегатах. 130

2.4.1. Внутрикотловая циркуляция и гидродинамика. 130

2.4.2. Обеспечение естественной циркуляции. 134

2.4.3. Гидродинамика параллельно включенных труб при принудительной
циркуляции. 137

2.5. Водно-химический режим котлов. 138

2.5.1. Водный режим котлов. 138

2.5.2. Получение чистого пара. Внутрибарабанные устройства. 140

2.5.3. Технологии утилизации продувочной воды паровых котлов. 145

2.5.4. Деаэрация воды.. 149

2.5.5. Баки и емкости. 151

2.5.6. Насосы.. 153

2.6. Аэродинамический расчет. 155

2.6.1. Общие сведения. 155

2.6.2. Аэродинамический расчет газового и воздушного трактов. 155

2.6.3. Дымососы и вентиляторы.. 158

2.6.4. Конструкции дымовых труб. 159

2.7. Тепловые схемы котельных. 160

2.7.1. Классификация тепловых схем.. 160

2.7.2. Производственные котельные с паровыми котельными агрегатами. 162

2.7.3. Производственно-отопительные котельные с паровыми котельными
агрегатами. 165

2.7.4. Отопительные котельные с паровыми котельными агрегатами. 173

2.7.5. Отопительные котельные с водогрейными котельными агрегатами. 175

2.7.6. Котельные с паровыми и водогрейными котельными агрегатами. 179

2.7.7. Топливное хозяйство теплогенерирующих установок. 181

2.8. Безопасность эксплуатации котельной. 188

2.8.1. Электрооборудование котельной. 189

2.8.2. Арматура и гарнитура котельных установок. 190

2.8.3. Контрольно-измерительные приборы.. 193

2.8.4. Приборы безопасности. 198

2.8.5. Системы автоматики, регулирования и безопасности. 198

2.8.6. Загазованность котельной. 200

2.8.7. Противопожарная безопасность. 201

2.8.8. Оказание первой медицинской помощи. 201

2.8.9. Ремонтные работы.. 202

2.8.10. Права и обязанности персонала. 202

2.8.11. Эксплуатация котельных установок. 203

 

3. ПРАКТИКУМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ.. 211

3.1. Задачи. 211

3.2. Тесты.. 212

3.2.1. Тест к теме 1. 212

3.2.2. Тест к теме 2. 213

3.2.3. Тест к теме 3. 214

3.2.4. Тест к теме 4. 215

3.2.5. Тест к теме 5. 216

3.2.6. Тест к теме 6. 216

3.2.7. Тест к теме 7. 217

3.2.8. Тест к теме 8. 217

 

4. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ... 219

4.1. Лабораторная работа № 1. 219

4.2. Лабораторная работа № 2. 220

 

5. КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.. 223

5.1. Содержание курсового проекта. 223

5.2. Расчет котельной установки. 224

5.3. Тепловой расчет котла. 229

5.4. Аэродинамический расчет. 251

5.5. Выбор оборудования. 255

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 266

ВВЕДЕНИЕ

 

Подготовка инженера-теплотехника включает изучение курса «Теплогенерирующие установки», в котором рассматриваются устройства и способы производства тепловой энергии.

Учебно-методический комплекс состоит из руководства по изучению дисциплины, учебного пособия, практикума по дисциплине, указаний по выполнению лабораторных работ и пособия по курсовому проектированию.

В руководстве по изучению дисциплины раскрыты цель и задачи курса «Теплогенерирующие установки», даны методические рекомендации по изучению тем дисциплины, приведены источники литературы для детальной самостоятельной проработки некоторых тем.

В учебном пособии рассмотрены виды энергетических ресурсов, основные характеристики твердого, жидкого и газообразного топлива и способы получения теплоты. Приведены основы теории горения органического топлива, способы его сжигания и виды топок. В пособии изложены методики и рекомендации по расчету тепловых схем теплогенерирующих установок и по тепловому и аэродинамическому расчету теплогенераторов. Пособие содержит материал о конструкциях котлоагрегатов и конвективных поверхностей нагрева, экономайзеров, воздухоподогревателей; значительное внимание уделено внутрикотловым процессам. Также рассмотрены способы получения чистого пара, технологии утилизации продувочной воды; приведены основы безопасной эксплуатации котельных установок.

Теоретическая и методическая части учебно-методического комплекса взаимосвязаны и дополнены практикумом по дисциплине, содержащим практические задания и тесты, и лабораторными работами, выполнение которых способствует закреплению у студентов теоретических знаний.

В процессе выполнения курсового проекта студенты должны приобрести практические навыки в расчете теплогенератора и тепловой схемы котельной установки, подбора основного оборудования и ознакомиться с действующими нормативными материалами.

РУКОВОДСТВО ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ