1
Nghiên cứu thiết kế, chế tạo mô hình
nồi hơi công nghiệp phục vụ dạy nghề KÝ HIỆU
Các ký hiệu sử dụng trong thuyết minh
A - Hệ số hiệu chỉnh lượng bù dung sai;
B - Suất tiêu hao nhiên liệu, kg/h;
B
t
- Suất tiêu hao nhiên liệu tính toán, kg/h;
C - Hệ số bù dung sai;
D
ng
,D
tr
- Đường kính ngoài và trong thân balông hơi, ống góp nước, mm;
F - Diện tích tiết diện khí đi qua, m
2
;
F
v
- Diện tích toàn bộ bề mặt vách buồng lửa, m
2
;
G
f
- Lượng hơi nước dùng để tán sương nhiên liệu, kg/h;
H

Q
4
- Tổn thất nhiệt do cháy không hòan tòan về cơ học, kcal/kg;
Q
5
- Tổn thất nhiệt ra môi trường xunh quanh, kcal/kg;
Q
6
- Tổn thất nhiệt theo xỉ, kcal/kg;
Q
0
- Nhiệt lượng hữu ích toả ra trong buồng lửa, kcal/kg;
Q
b
- Nhiệt lượng truyền lại cho buồng lửa, kcal/kg;
S
h
- Bề dày hiệu dụng của lớp bức xạ;
S - Bề dày vách balông hơi, ống góp nước, ống nước,mm;
T
a
- Nhiệt độ cháy lý thuyết tuyệt đối,
o
K;
T
bl
- Nhiệt độ tuyệt đối của khói ra khỏi buồng lửa,
0
K;


3
tc/kgnl;
V
o
kkho
- Thể tích khói khô, m
3
tc/kgnl;
V
k
- Thể tích khói ẩm, m
3
tc/kgnl;
V
0
- Thể tích buồng lửa, m
3
;
VC
m
- Tổng nhiệt dung trung bình sản phẩm cháy, kcal/kg.
0
C;
V
g -
Lưu lượng quạt gió;
V
kt
- Lưu lượng quạt khói thải;
Z - Số hàng ống đặt song song;

t
- Hệ số bền vững của mối hàn;
ξ - Hệ số làm bẩn bề mặt hấp thụ bức xạ qui ước;
ψ
,
- độ dày đặc của dàn ống trong buồng lửa;
ρ - Tỉ số giữa diện tích mặt đáy và bề mặt hấp thụ bức xạ;
ω - Tốc độ lưu động tính toán của môi chất, m/s;
δ
*
- Ứng suất định mức cho phép, kG/mm
2
;
η - Hệ số đặc trưng về cấu tạo và những đặc điểm trong vận hành;
δ - Ứng suất cho phép của kim loại, kG/mm
2
. 3 MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 05
1. Lý do chọn đề tài 06
2. Mục tiêu đề tài 07
3. Đối tượng nghiên cứu 07

1.4.3. Tính nắp ống góp nước chính 35
1.4.4. Tính toán cầu ống 36
1.4.5. Tính bền ống nước 36
1.4.6. Tính kiểm tra van an toàn 37
1.5. Phương pháp tính vòng tuần hoàn tự nhiên 39
1.5.1. Khái niệm cơ bản 39
1.5.2. Cách tính thủy động và vòng tuần hoàn tự nhiên 42
1.5.3.Sơ đồ thuật toán 48
Chương II: Chế tạo thử nghiệm mô hình nồi hơ
i 49
2.1. Chế tạo mô hình nồi hơi hoạt động được 50
2.1.1. Xây dựng qui trình chế tạo nồi hơi 50
2.1.2. Lắp ráp tổng thể 53
2.1.3. Thử thủy lực trước khi xuất xưởng 54
2.1.4. Các thiết bị và phụ kiện lò hơi 54
2.1.5. Vận hành thử nghiệm 55
2.1.6. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 57
2.1.7. So sánh kết quả tính toán với kết quả thử nghiệm 57
2.1.8. Đánh giá hiệu quả
kinh tế 58
2.1.9. Nhận xét 59
2.2. Chế tạo mô hình nồi hơi không hoạt động 59
2.2.1. Chọn mẫu và thiết kế nồi hơi mô hình 59
2.2.2. Xây dựng qui trình chế tạo 60
2.2.3. Lắp ráp tổng thể 61
Chương III: Xây dựng các bài giảng mẫu, mô phỏng quá trình làm việc của
nồi hơi bằng các phần mềm ứng dụng 61
3.1. Cơ sở lý luận và ứng dụng đa phương tiện Multimedia vào quá trình
dạy học 61
3.2. Xây d
6 1. Lý do chọn đề tài
Trong các trường chuyên nghiệp dạy nghề hiện nay thiết bị thực hành
còn rất hạn chế, nên việc nghiên cứu đưa ra các thiết bị mẫu phù hợp cho các
phòng thí nghiệm hay trong xưởng thực hành là yêu cầu hết sức cấp thiết. Các
thiết bị này cần phải đáp ứng những yêu cầu cơ bản là nhỏ gọn, ít tốn kém, hiệu
quả cao, tính chính xác, tính an toàn phải đảm bảo ở m
ức cao nhất; bên cạnh đó
thiết bị phải phù hợp với các bài giảng mẫu và cơ bản nhất giúp cho học viên dễ
dàng tiếp thu bài học một cách trực quan, nhưng đồng thời phải đảm bảo tính
khoa học và công nghệ hiện đại.
Nồi hơi là một trong số nhiều thiết bị nhiệt còn thiếu, vì vậy việc chế tạo
nồi hơi làm thiết bị giảng d
ạy thực hành trong trường cũng phải đáp ứng các

cấu gần với nội dung các bài giảng trong trường dạy nghề, có khả năng phổ
biến vào các ngành công nghiệp sử dụng hơi nước và tiếp cận công nghệ tự
động hiện đại.
- Sử dụng làm thiết bị thực hành một cách sinh động trực quan. Giúp học
viên trong các trường đào tạo nghề dễ tiếp thu bài và sau khi ra trường học viên
có th
ể làm quen với thực tế nhanh nhất.
- Đưa ra các bài giảng mẫu cơ bản giúp học viên dễ dàng tiếp thu bài học
một cách sinh động, song vẫn đảm bảo tính khoa học và công nghệ hiện đại.
3. Đối tượng nghiên cứu
- Mô hình nồi hơi dạng mô phỏng, có kết cấu phổ biến – không hoạt động.
- Mô hình nồi hơi sống, có kết cấu mới – hoạt động được.
- Nghiên cứu ứng d
ụng multimedia để mô phỏng các quá trình cháy, quá
trình cấp nước, quá trình sinh hơi và tuần hoàn của hơi và nước trong thiết bị.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Thiết kế, chế tạo một mô hình nồi hơi thông dụng, phổ biến và một nồi
hơi có kết cấu mới so với các loại nồi hơi hiện có trong công nghiệp và tiếp cận
công nghệ tự động, phục vụ công tác dạy nghề.
- Nghiên cứu ứ
ng dụng multimedia để mô phỏng các quá trình cháy, quá
trình cấp nước, quá trình sinh hơi và quá trình tuần hoàn của môi chất trong nồi
hơi.

8
- Đưa ra bài giảng mẫu và cơ bản nhất giúp cho học viên dễ dàng tiếp thu
bài học một cách sinh động, nhưng phải đảm bảo tính khoa học và công nghệ
hiện đại.
5. Giới hạn của đề tài
- Thiết kế, chế tạo mô hình nồi hơi có kết cấu thông dụng và một nồi hơi

9
- Viên khoa học & Công nghệ nhiệt lạnh, đại học Bách khoa Hà Nội.
- Trường đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh.
- Trường Cao Đẳng Nghề Tp. Hồ Chí Minh.
- Trung tâm Kiểm định & Huấn luyện KTATLĐ. Tp. Hồ Chí Minh
- Viện Cơ học Ứng dụng Tp. Hồ Chí Minh.
Chương I:
Cơ sở nghiên cứu thiết kế mô
hình nồi hơi

tế, do đó việc khai thác các thiết bị là rất hiệu quả và an toàn.
- Trung tâm an toàn hàng hải của Na Uy có chi nhánh tại Vũng Tàu về
quy mô thì nhỏ nhưng tại đó thiết bị thực tập lại rất đa dạng, bao gồm cả mô
hình máy bay trực thăng, thiết bị cứu hỏa, cứu sinh, vv.
Như vậy chúng ta thấy việc dạy nghề tại các nước tiế
n tiến trên thế giới
hiện nay là rất hiện đại, nhưng tính chất cụ thể với ngành nghề thực tế lại rất cao.
Đó là do họ rất quan tâm tới việc xây dựng các mô hình gần với thực tế,
giúp học viên sau khi tốt nghiệp có khả năng tiếp với thực tế rất nhanh.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

11
- Hiện nay ở nước ta các trường chuyên nghiệp và dạy nghề còn rất thiếu,
thậm chí không có thiết bị thực hành cho học viên. Nhất là thiết bị thực hành
như mô hình về nồi hơi cũng như thiết bị nhiệt thì chưa có một cơ sở hay trường
trung học chuyên nghiệp và dạy nghề nào có mô hình nồi hơi hoàn chỉnh để cho
học viên có điều kiện thực hành.
- Cả n
ước có rất nhiều trường và cơ sở đào tạo nghề có đào tạo vận hành
nồi hơi công nghiệp. Nhưng các trường này do cơ sở vật chất còn nghèo, nên
không thể trang bị thiết bị thực hành như nồi hơi, do đó sau khi ra trường hầu
như học viên không nắm được những kiến thức cơ bản về nồi hơi.
- Bên cạnh đó còn rất ít các công trình nghiên cứu v
ề công nghệ dạy học
cho các trường học nói chung và cho các trường chuyên nghiệp và dạy nghề nói
riêng.
1.1.3. Các thiết bị nghiên cứu có liên quan
- Máy móc thiết bị cơ khí phục vụ cho việc chế tạo các mô hình.
- Máy móc thiết bị văn phòng như máy tính, máy in, máy quét, máy fax
1.2. Cơ sở lý thuyết tính toán, thiết kế nồi hơi công nghiệp

Trước tình hình thực tế như
đã phân tích trên, việc chọn mẫu nồi hơi làm
thiết bị thực hành trong nhà trường đòi hỏi phải vừa đáp ứng được tính phổ biến,
vừa phải cập nhật được tính mới. Như vậy mới có thể giúp học viên vừa dễ dàng
làm quen những dạng nồi hơi sãn có trong thực tế, vừa nhanh chóng tiếp thu
những dạng nồi hơi mới, từ đó việc vậ
n hành khai thác đảm bảo an toàn và hiệu
quả.
1.2.1.1. Để đáp ứng những yêu cầu trên đây nhóm tác giả đã chọn hai
mẫu nồi hơi sau
- Mẫu nồi hơi số 1: Là nồi hơi ống lò – ống lửa nằm, công suất 100kg/h.
Đây là loại nồi hiện đang được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công
nghiệp. Mẫu nồi hơi này được dùng làm mô hình mang tính mô phỏng.

- Mẫu nồi hơi số 2: Là nồi hơi ống nước đứng - tuần hoàn tự nhiên, công
suất 100kg/h. Đây là loại nồi hơi do chính nhóm tác giả đề xuất với dạng kết cấu
mới, có nhiều tính năng tương đối phù hợp với điều kiện của nền công nghiệp
còn non trẻ của Việt Nam. Có thể dễ dàng tháo, lắp giúp học viên dễ dàng tìm
hiểu kết cấu bên trong nồi h
ơi trong quá trình thực tập. Mặt khác khi áp dụng các
bài giảng thực hành, học viên dễ hình dung và hiểu bài tốt hơn.
Loại nồi hơi này có những ưu, nhược điểm sau
Ưu điểm:

13
- Giảm chi phí chế tạo: Giảm rất nhiều kim loại không trực tiếp tham gia
truyền nhiệt. Balông hơi chỉ làm nhiệm vụ đuổi hơi. Dàn ống lên vừa là bề mặt
truyền nhiệt vừa là hệ thống khung lò.
Chiều dày bề mặt truyền nhiệt cũng giảm khá nhiều, do ống truyền nhiệt
có đường kính nhỏ.

tăng.
+ Làm nhiệt độ bề mặt truyền nhiệt giảm, tức là bề mặt truyền nhiệt được
làm mát tốt, ít có khả năng xảy ra sự cố.

14
- Do kết cấu đơn giản, các ống truyền nhiệt đều thẳng nên việc vệ sinh,
bảo dưỡng, sửa chữa rất thuận lợi và đơn giản hơn các loại lò hơi ống nước khác.
- Có thể tháo, lắp các nắp của thân lò hơi một cách đơn giản, do đó khi
học sinh thực tập dễ dàng mở ra để xem xét kết cấu bên trong của lò hơi, giúp
học sinh dễ tiếp thu bài gi
ảng.
- Do hơi và nước chủ yếu trong các ống có đường kính nhỏ, nên lò hơi
loại này có tính an toàn rất cao.
Nhược điểm:
- Do buồng lửa chỉ có hai vách hai bên, còn phía sau phải xây gạch cách
nhiệt, do đó phần nào diện tích truyền nhiệt bức xạ cũng bị hạn chế. Đồng thời
sẽ làm tăng tổn thất nhiệt ra môi trường q
5
.
- Có nhiều đường hàn tại đầu các ống truyền nhiệt với các ống góp dưới
nhưng nằm trên đỉnh của buồng lửa, do đó khi lắp giáp xong phải xử lý nhiệt cho
các đường hàn đó để khử ứng suất dư khi hàn.
- Việc lấy dấu khoan các lỗ trên các ống góp đòi hỏi chính xác, việc lắp
ráp cũng cần tỷ mỉ.
- Chất lượng nước cho lò hơi đòi phải t
ốt hơn lò hơi ống lửa.
Cấu tạo:
Về cấu tạo, lò hơi này gần giống với lò hơi loại vừa và lớn. Đó là gồm có
balông hơi, dàn ống nước lên, dàn ống nước xuống và ống góp nước.
Hình 1 – 1: Cho ta thấy cụ thể cấu tạo của loại nồi hơi này.

C đến 100
0
C. Khi tín hiệu báo nước nồi
hơi giảm đến mức thấp nhất, thì bơm cấp tiếp tục bơm nước vào bộ hâm, làm áp
suất bộ hâm nước tăng lên thắng áp suất nồi hơi khiến van một chiều nằm trên
đường ống nối bộ hâm nước với nồi hơi tự động mở và nước từ bộ hâm được
chuyển qua nồi hơi.
1.2.1.3.Tính toán phác thảo
Ch
ọn năng suất sinh hơi của lò hơi là: D
O
= 40 kghơi/m
2
h.
Vậy diện tích truyền nhiệt của lò hơi là: F = D/D
O
= 100/40 = 2,5 m
2
.
Bố trí buồng lửa dự kiến kích thước là: H x B x L = 400 x 400 x 350.
Diện tích truyền nhiệt bức xạ tại buồng lửa tính toán theo kích thước
buồng lửa dự kiến là: H
b
= 0,45m
2
.
Kích thước bao của lò hơi, bao gồm cả bộ hâm nước là:
H x B x L = 1.300 x 600 x 600.
1.2.2. Các giải pháp nâng cao chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật khi thiết kế,
chế tạo nồi hơi

đây là nồi hơi thuộc lọai không có bề mặt đốt phần đuôi có công suất dưới 2 tấn
hơi trên giờ, do vậy việc xác định tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh q
5
có
thể giảm thiểu bằng cách bọc nhiệt tốt nhất.
c - Đối với tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học q
3
, tức là sau
khi cháy còn sót lại trong khói một số khí cháy được như CO, H
2
, CH
4
…
Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học không lớn, theo[2] vì
nó chỉ tổn thất vào khoảng từ 1% đễn 4%. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn
về hóa học q
3
phụ thuộc vào quá nhiều yếu tố, như: hệ số không khí thừa, loại
nhiên liệu, kích thước buồng lửa. Vậy để nâng cao hiệu suất nhiệt cho nồi hơi ta
phải quan tâm tới các vấn đề sau đây:
Đối với hệ số không khí thừa ta chọn phải đủ lớn, để có đủ oxy cháy kiệt
nhiên liệu khi đó tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học q
3
sẻ nhỏ,
nhưng nếu ta chọn hệ số không khí thừa quá lớn làm giảm nhiệt độ buồng lửa dẫn
đến q
3
cũng tăng, vì vậy ta phải chọn sao cho thích hợp nhất.
Để q
3

iiQ
kklkk
α
d - Đối với tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học q
4
, đây là tổn
thất do sau khi cháy còn sót lại một số chất rắn cháy được. Vì đề tài nghiên cứu
nồi hơi sử dụng nhiên liệu lỏng do đó q
4
là coi như bằng không.
e - Đối với tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài q
2
:
Theo công thức:
Có hai yếu tố ảnh hưởng tới q
2
là nhiệt độ và hệ số không khí thừa trong
khói thải.
Hệ số không khí thừa càng lớn thì q
2
càng lớn, ngược lại nhỏ thì sẽ làm
cho q
3
tăng, vì vậy ta phải chọn sao cho tổng tổn thất(q
2
+ q
3
) đạt giá trị nhỏ nhất.
Nhiệt độ khói thải có ảnh hưởng rất lớn tới q
2

Các giải pháp
- Khi thiết kế ta phải chọn hệ số không khí thừa sao cho tổng tổn thất nhiệt
(q
2
+ q
3
) đạt giá trị nhỏ nhất.
- Xác định kích thước và kết cấu của buồng lửa phù hợp với chủng loại
nhiên liệu sử dụng, muốn vậy phải xác định được nhiệt độ của buồng lửa và nhiệt
độ trước khi ra khỏi buồng lửa, trên cơ sở đó sẽ xác định kích thước buồng lửa

18
phù hợp nhất. Khi đó buồng lửa không quá lớn sẽ làm giảm lượng kim loại chế
tạo và cũng không quá nhỏ để quá trình cháy diễn ra tốt nhất.
- Xác định nhiệt độ khói lò thải ra ngoài và tốc độ khói chuyển động trong
nồi hơi một cách thích hợp sao cho vừa nâng cao hiệu suất, vừa giảm lượng kim
loại chế tạo nồi hơi.
- Vì nhiệt độ khói thải ra ngoài không thể chọn thấ
p hơn 130
0
C khi đốt dầu
DO, do đó để tăng hiệu suất nồi hơi ta có thể tận dụng khói lò để hâm nước trước
khi cấp vào nồi hơi. Bên cạnh đó cần tận dụng nước hồi để tăng hiệu suất
1.2.3. Cơ sở lý thuyết tính nhiệt nồi hơi
Khi tính toán thiết kế nồi hơi cần phải tính nhiệt lượng hấp thụ của từng bộ
phận theo nhiệt độ khói và môi chất được đốt nóng cho trước. Sau đó sẽ tính độ
chênh lệch nhiệt độ và hệ số truyền nhiệt từ các phương trình truyền nhiệt, đồng
thời từ phương trình truyền nhiệt ta xác định bề mặt đốt.
Tính kiểm tra nồi hơi là một trường hợp tổng quát hơn vì thậm chí khi thiết
kế các nồi mới, bề mặt đốt của các b

đảm ứng suất cho phép luôn luôn lớn hơn hoặc bằng ứng suất làm việc tôí đa của
chi tiết đó. Ứng suất làm việc tùy thuộc vào điều kiện chịu tải, còn ứng suất cho
phép tùy thuộc vào kim loại và điều kiện nhiệt độ.
Tóm lại tính nhiệt nồi hơi là một bài toán lớn, ph
ức tạp đến nay vẫn chưa
giải được bằng lý thuyết thuần túy mà thường phải dùng thực nghiệm kết hợp với
lý luận đồng dạng nên kết quả vẫn chỉ là gần đúng, giới hạn trong những điều
kiện và những phạm vi nhất định.
Từ những phân tích trên đây ta sẽ áp dụng thiết kế nồi hơi công nghiệp một
cách tối
ưu nhất. 1.3. Tính nhiệt nồi hơi
* Phương pháp tính toán thiết kế nồi hơi cũng như các công thức sử dụng
và các số liệu tra cứu được tham khảo từ tài liệu [4]. Ký hiệu các đại lượng và thứ
nguyên của nó cũng được giữ nguyên, mặc dù có một số đại lượng có đơn vị chưa
thật chuẩn theo hệ thống đo lường quốc tế mớ
i(SI).
Việc tính nhiệt nồi hơi theo trình tự sau đây:
- Xác định các số liệu ban đầu;
- Xác định hệ số không khí thừa ;
- Tính thành phần, thể tích và entanpi của sản phẩm cháy;
- Lập phương trình cân bằng nhiệt cho nồi hơi;
- Tính các tổn thất nhiệt;
- Tính hiệu suất nhiệt lò hơi;
- Tính suất tiêu hao nhiên liệu, từ đó suy ra suất tiêu hao
nhiên liệu tính toán;
- Tính toán trao đổi nhiệt trong buồng lửa:


b
= 0,45 m
2
).
ρ : tỉ số giữa diện tích mặt đáy và bề mặt hấp thụ bức xạ.
a: Độ đen hiệu dụng của ngọn lửa.
S: bề dày hiệu dụng lớp bức xạ của ngọn lửa.
- Tính tóan các bề mặt đối lưu:
Để tính tóan bề mặt đối lưu ta dựa vào hai phương trình truyền nhiệt và cân
bằng nhiệt đồng thời phả
i xác định được các thông số sau:
Q: lượng nhiệt truyền cho môi chất.
k: Hệ số truyền nhiệt, kcal/m
2
h
o
C.
∆t: độ chênh nhiệt độ,
0
C.
- Để tính số lượng ống và kích thước của ống trong phần truyền nhiệt đối
lưu ta phải xác định các thông số sau:
ω: Tốc độ tính toán của khói lò, m/s.
F: diện tích tiết diện nhỏ nhất khi đi qua, m
2
;
V: lưu lượng thể tích trung bình, m
3
/s.
1.3.1. Các dữ kiện ban đầu để tính nhiệt

2
, CH
4
…
1.3.2.2. Thể tích của sẩn phẩm cháy:
- Khi cháy hoàn toàn với ;= 1: Từ phản ứng cháy ta có:
+ Thể tích tổng của hai sản phẩm cháy CO
2
, SO
2
trong 1kg nhiên liệu là:
V
O
RO2
= V
o
CO2
+ V
O
SO2
= 0,01866(C
lv
+ 0,375S
lv
), m
3
tc/kgnl (1.1)
Theo [1; trang 24], ta cho loại dầu có các thành phần làm việc như sau:
W
lv

trong 1kg nhiên liệu là 0,008N
lv
và do không khí mang
vào là 0,79 V
o
. Như vật thể tích N
2
trong sản phẩm cháy bằng:
V
o
N2
= 0,79 V
o
+ 0,008N
lv
(1.2)
Trong đo:
+ Thể tích không khí lý thuyết cần đốt cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu là:
V
o

= 0,0899(C
l
+ 0,375S
l
) + 0,265H
l
– 0,0333O
l
, m

+ 0,0124W
lv
+ 0,0161 V
o
, m
3
tc/kgnl. (1.4)
Thay các giá trị vào(1.4) ta có:

22
V
O
H2O
= 0,111.10,2 + 0,0124.3 + 0,0161.10,36, m
3
tc/kgnl.
V
O
H2O
= 1,34 m
3
tc/kgnl.
Như vậy khi cháy hoàn toàn 1kgnl với ;= 1, được thể tích sản phẩn cháy
bằng: V
O
k
= V
O
H2O
+ V

N2
, m
3
tc/kgnl. (1.6)
V
O
kkhô
= 1,6 + 8,19 m
3
tc/kgnl
V
O
kkhô
= 9,79 m
3
tc/kgnl
- Khi cháy hoàn toàn với ;>1 :
Từ phản ứng cháy ta có thể tích sản phẩm cháy là:
V
k
= V
O
k
+ (; -1)V
O
kkho
+ 0,0161(; -1)V
o
H2O
, m

o
là entanpi của khói cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu với:
α = 1 và ở 1075
o
C ta có:
I
o
k
= I
o
RO2
+ I
o
N2
+ I
o
H2O.
(1.9)
I
o
k
= V
o
H2O
(C
p
t)
H2O
+ V
o

N2
= 346 Kcal/Nm
3

Thay các giá trị vào(1.9) ta có:
I
o
k
= 4.280 Kcal/kg.
Trong đó: I
o
là entanpi của không khí đốt cháy hoàn toàn với α = 1:
I
o
= V
o
(C
p
t)
kk.
, (1.11)

23
4
2
( . ).(1 ), / ,
100
oo
kkl
q

+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
kcal/kgnl. (1.12)
Hoặc viết theo phần trăm:
100% = q
1
+ q
2
+ q
3
+ q
4
+ q
5
+ q
6
.%, (1.13)
Trong đó:
Q
đv
là nhiệt lượng cấp cho nồi hơi khi đốt 1 kg nhiện liệu bằng:
Q
đv
= Q
o
l

Vì đốt dầu DO nên:
q
4
= 0%, do do Q
4
= 0% kcal/kg.
- Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hoá học Q
3
,q
3
:
Để đơn giản ta chọn theo kinh nghiệm theo tài liệu[4; trang38]:
q
3
= 1,2%, Q
3
= 1,2% x 9.310 = 112 kcal/kg.
- Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài Q
2
,q
2
:
Ta có thể tính theo công thức sau:

(1.15)
Trong đó:
I
k
= 1155 là entanpi của khói thải, xác định ở: t = 230
o

η
∆
=
,/,
100
1
4
hkg
q
BB
t
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=
273
1
10.27,1
6,0
38
−
+
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢

, q
6
;
Với nhiên liệu là dầu DO thì:
q
6
= 0%, Q
6
= 0% kcal/kg.
1.3.3.2. Hiệu suất của lò:
η
l =
100 – ( q
2
+ q
3
+ q
4
+ q
5
+ q
6
), % (1.16 )
Thay các giá trị vào(1.16) ta có:
η
l
= 100 – ( 12 +1,2 + 3,6 ) = 100 – 16,8
η
l
= 83,2%

Thay các giá trị vào(1.17) ta có: B = 8,2kg/h
1.3.3.5. Tiêu hao nhiên liệu tính toán:
(1.18)
Trong đó: B = 8,2kg/h, q
4
= 0%
Thay các giá trị vào(1.18) ta có: B
t
= 8,2 kg/h.
1.3.4. Tính toán trao đổi nhiệt trong buồng lửa
1.3.4.1. Trong tính toán thực tế người ta áp dụng công thức sau đây để xác
định nhiệt khói ra khỏi buồng lửa:
t
bl
= ,
0
C. (1.19)

25
kk
QQ
qq
−+
−
−
'
63
100
100
bla

0
, kcal/kg, bằng entanpi của sản phẩm cháy I
a
, kcal/kg ở nhiệt độ t
a
và
lượng không khí thừa ở điểm cuối buồng lửa α.
1.3.4.2. Nhiệt lượng hữu ích tỏa ra trong buồng lửa:
Q
0
= Q
0
l
, kcal/kg; (1.20)
Q
0
l
= 9.310 kcal/kg;
q
3
= 1,2 %, q
6
= 0 %;
Q
k
’
– nhiệt lượng do không khí mang vào buồng lửa, kcal/kg;
Q
k
’

’
= ∆α
0
. I
l
0
= 0 kcal/kg.
Q
k
– nhiệt lượng do không khí mang vào lò khi có sấy sơ bộ từ bên ngoài
Q
k
= 0 kcal/kg, vì không có bộ sấy không khí.

Thay các giá trị vào(1.20) ta có: Q
0
= 9.198 kcal/kg.
Từ tài liệu[1; trang 33] và bằng phương pháp nội suy ta có:
t
a
= 1857
o
C, do đó ta có T
a
= t
a
+ 273 = 2130
0
K;
1.3.4.3. Tổng nhiệt dung trung bình sản phẩm cháy của 1 kg nhiên liệu: