Курсовой проект - Тепловой расчет котла ДКВР-6,5 газ - файл DKVR_6,5-13_GAZ.doc

приобрести
Курсовой проект - Тепловой расчет котла ДКВР-6,5 газ
скачать (1341.3 kb.)
Доступные файлы (3):
DKVR6.5-13_1.dwg
DKVR6.5-13_2.dwg
DKVR_6,5-13_GAZ.doc1490kb.02.07.2007 14:25скачать

DKVR_6,5-13_GAZ.doc

Описание котлоагрегата ДКВР-6,5-13
Паровой котел ДКВР-6,5-13 состоит из двух барабанов диаметром 1000 мм. соединенных пучком кипятильных труб диаметром 51x2,5 мм., установленных с шагами, установленных с шагами НО и 100 мм. Два боковых экрана также выполнены из труб диаметром 51x2,5 мм. с шагом 80 мм.

Котел также имеет два котельных пучка с коридорным расположением труб диаметром 51 мм.

За котлом установлен экономайзер конструкции ВТИ, выполненный из чугунных ребристых труб с квадратными ребрами. Диаметр труб 76 мм., шаг 150 мм.

Подача воздуха осуществляется вентилятором марки ВДН 10x10 производительностью 13000 м3/ч.

Дымовые газы удаляются дымососом ДН-10 производительностью 31000 м3/ч.

Техническая характеристика котла ДКВР-6,5-13
Таблица №1

Наименование

Разм.



Паропроизводительность

Т/ч

6,5

Рабочее давление пара

Кгс/см2

13

Пар

насыщенный

Поверхность нагрева: радиационная конвективная

м2

м2

27

171

Топливо

Природный газ Qнр=8170ккал/м3

Поверочный расчет парового котло-агрегата ДКВР-6,5-13.
В поверочном тепловом расчете по принятой конструкции и размерам котельного агрегата для заданных нагрузок и вида топлива определяют температуру воды, пара, воздуха и газов на границах между отдельными поверхностями нагрева, коэффициент полезного действия, расход топлива, расход и скорости воздуха и дымовых газов.

Поверочный расчет производят для оценки показателей экономичности и надежности агрегата при работе на заданном топливе, выбора вспомогательного оборудования и получения исходных данных для проведения расчетов: аэродинамического, гидравлического, температур металла и прочности труб, интенсивности золового уноса труб, коррозии и т.д.

Исходные данные.
Паропроизводительность, т/ч 6,5

Пар насыщенный

Рабочее давление пара, кгс/см 13

Радиационная поверхность

Нагрева, м2 27

Конвективная поверхность

нагрева, м2 171

Топливо природный газ


Состав природного газа




СН4

С2Н6

С3Н8

С4Н10

С5Н12

N2

СO2

Qнр

%

%

%

%

%

%

%

Ккал/м3

94,21

2,33

0,99

0,37

0,11

1.83

0,15

8170



Определение объемов воздуха и продуктов сгорания
1.Теоретическое количество воздуха, необходимое , полного сгорания топлива.

=

0,476[(3+8/4)0,99+(5+2/4)0,11+(2+6/4)2,33+(4+10/4)0,37+ (1+4/4)94,21-0,01] = =9,748 м3/м3
2. Теоретический объем азота:
N2 = 0,79V0 + N2/100 = 0,79*9,748 + 1,83/100 =7.719 м3/м3
3.Объем трехатомных газов:
=

= 0,01[0,15+94,21+3*0,99+5*0,11+2*2,3З+4*0.37]=1,04 м3/м3
4. Теоретический объем водяных паров:

=

=0,01 [4/2*94,21+6/2*2,33+8/2*0,99+10/2*0,37+12/2*0,11 + +0,124*10]+0,0161*9,748 = 2,188 м33
5. Теоретический объем дымовых газов:

r= VR02+V0N2+VoH2O = 1,04+7,719+2,188 =10,947 м33
6. Объем водяных паров при а=1,05:

2,188+0,0161(l,05-l)9,748= =2,196м33
7. Объем дымовых газов при а = 1,05:

Vr = VR02+V0N2+VH20+(a-1 )V° =

= 1,04+7,719+2,196+( 1,05-1)9,748 = 11,442 м33

8. Плотность сухого газа при нормальных условиях.

рсгтл = 0,01[1,96C02+1,52H2S+1,25N2+1,43O2+1,25CO+

+0,0899H2+L(0.536m+0,045n)CmHn] = =0,01[1,96*О,15+1,25*1,83+1,43*0,01+(0,536*0,045*4)94,21

+ (0,536*3+0,045*8)0,99+(0,536*5+0,045*12)0,11 + +(0,536*2+0.045*6)2,33+(0,536*4+0,045* 10)0.37] = 0.764 кг/м3
9. Масса дымовых газов:

Gr=pcг.тл+dт.тл/1000+l,306?V°= 0,764* 10/1000+1.306*1,05*9,748= 14,141 кг/м3
10. Коэффициент избытка воздуха:

на выходе из топки ?т = 1,05

на выходе из котельного пучка

?к.п = ?т+∆?кп = 1,05+0,05 = 1,1
на выходе из экономайзера

?эк=?кп+∆?эк = 1,1 +0,05 =1,2 , где

∆? - присосы воздуха в газоходах

Объемы продуктов сгорания, объемные доли трехатомных газов:



11. Теоретическое теплосодержание дымовых газов

I0Г=VRO2(c?)RO2+V0N2(c?)N2+V0H2O(c?)H2O, ккал/м3
I0Г 100=2,188*36+1,04*40,6+7,719*31=360,3 ккал/м3

I0Г 200=2,188*72,7+1,04*85,4+7,719*62,1=727,2 ккал/м3

I0Г 300=2Д88*110,5+1,04*133,5+7,719*93,6=1103,1 ккал/м3

I0Г 400 =2,188*149,6+1,04*184,4+7,719*125,8=1490,2 ккал/м3

I0Г 500=2,188*189,8+1,04*238+7,719* 158,6=1887,0 ккал/м3

I0Г 600 =2,188*231+1,04*292+7,719*192=2291,2 ккал/м3

I0Г 700=2,188*274+1,04*349+7,719*226=2707.0 ккал/м3

I0Г 800=2,188*319+1,04*407+7,719*261=3135,9 ккал/м3

I0Г 900=2,188*364+1,04*466+7,719*297=3573.6 ккал/м3

I0Г 1000=2,188*412+1,04*526+7.719*333=4018.9 ккал/м3

I0Г 1100=2,188*460+1,04*587+7,719*369=4465.3 ккал/м3

I0Г1200=2,188*509+1,04*649+7,719*405=4914.8 ккал/м3

I0Г 1300=2,188*560+1,04*711 +7,719*442=5376.5 ккал/м3

I0Г 1400=2,188*611+1,04*774+7,719*480=5846,9 ккал/м3

I0Г 1500=2,188*664+l,04*837+7,719*517=6314,0 ккал/м3

I0Г 1600=2,188*717+1,04*900+7,719*555=6788,8 ккал/м3

I0Г 1700=2,188*771+1,04*964+7,719*593=7266,9 ккал/м3

I0Г 1800=2,188*826+1,04*1028+7,719*631=7747,1 ккал/м3

I0Г 1900=2,188*881+l,04*1092+7,719*670=8235,0 ккал/м3

I0Г 2000=2,188*938+1,04*1157+7,719*708=8720,7 ккал/м3
12. Теоретическое теплосодержание воздуха:

I0В =V0(c?)В, ккал/м3

I0В 100= 9,748*31,6=308,0 ккал/м3

I0В 200= 9,748*63,6=620.0 ккал/м3

I0В 300= 9,748*96,2=937,8 ккал/м3

I0В 400= 9,748*129,4=1261,4 ккал/м3

I0В 500= 9,748*163,4=1592,8 ккал/м3

I0В 600= 9,748* 198,2=1932,1 ккал/м3

I0В 700= 9,748*234=2281,0 ккал/м3

I0В 800= 9,748*270=2632,0 ккал/м3

I0В 900= 9,748*306=2982,9 ккал/м3

I0В 1000= 9,748*343=3343,6 ккал/м3

I0В 1100= 9,748*381=3714,0 ккал/м3

I0В 1200= 9,748*419=4084,4 ккал/м3

I0В 1300= 9,748*457=4454,8 ккал/м3

I0В 1400= 9,748*496=4835.0 ккал/м3

I0В 1500= 9,748*535=5215,2 ккал/м3

I0В 1600= 9,748*574=5595,4 ккал/м3

I0В 1700= 9,748*613=5975,5 ккал/м3

I0В 1800= 9,748*652=6355,7 ккал/м3

I0В 1900= 9,748*692=6745,6 ккал/м3

I0В 2000= 9,748*732=7135,5 ккал/м3


ЭНТАЛЬПИЯ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ (I-t таблица) Таблица 4.5

Теор. кол-во

По газоходам Iг = Iог + ( - 1)Iв

?,oC

I0Г

I0В

Т = 1,05

КП = 1,075

ВЭ = 1,15

 

ккал/м3

ккал/м3

I

I

I

 I

I

 I

100

360,3

308,0




 

391,1

 

4065

 

200

727,2

620.0




773,7

820,2

413,7

300

1103,1

937,8




1173,4

399,7

1243,8

423,6

400

190,1

1261,4




1584,8

411.4







500

1887,0

1592,8




2006,5

421,7







600

2291,2

1932,1
















700

2707,0

2281,0
















800

3135,9

2632,0

3267,5













900

3573.6

2982,9

3722,7

455,2













1000

4018,9

3343,6

4186.1

463,4













1100

4465,3

3714,0

4651,0

464,4













1200

4914,8

4084,4

5119,0

468,0













1300

5376,5

4454,8

5599,2

480,0













1400

6314,0

5215,2

6088,7

489,5













1500

6788,8

5595,4

6574,8

486,1













1600

7266,9

5975,5

7068,6

493,8













1700

7747,1

5975,5

7565,7

497,1













1800

8235,1

6355,7

8064,9

499,1













1900

8235,0

6745,6

8572,3

507,4













2000

8720,7

7135,5

9077.5

505,2














Тепловой расчет котла ДКВР-6,5-13:
1. Тепловой баланс.

Располагаемое тепло топлива:

Qнр =8170 ккал/м3
Температура уходящих газов:

?ух =1300C
Энтальпия уходящих газов:

Iух130=550,7 ккал/м3
Температура и энтальпия холодного воздуха:

t хв = 30°С

хв=92,4 ккал/м3
Потери тепла, %

q3- от химического недожога топлива (табл.ХХ [1])

q3 = 0,5 %

q4 = 0 % - от механической неполноты сгорания топлива (табл.ХХ)

q5= 2.3% -в окружающую среду (рис.5-1 [1]) q5= 2.3%

q2 - с уходящими газами
q4) = 550,7-1,2*92,4)(100-0)/8170 = 5,4%
Коэффициент полезного действия котла:

= 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 ) = 100-0,5-0-2,3-5,4=91,8%
Температура и энтальпия воды

при Р=15 кгс/см2 (табл.ХХ1У [1]):

t пв =102°C

iпв =l 02,32 ккал/кг
Энтальпия насыщенного пара при

Р= 13 кгс/см2(табл.XXI11 [1])

iнп =665,3ккал/кг
Полезно используемое тепло топлива в котлоагрегате:

Qка = Dнп (iнп – i пв)= 4;5*103(665,3-10232)=3659370 ккал/ч
Полный расход топлива:

В = = 659370400/8170*91,8=487,9 м3

Коэффициент сохранения тепла:

= =1- 2,3/(91,8+2,3)=0,976

2. Расчет топочной камеры.
Диаметр и шаг экранных труб

- боковых экранов dxS=51x80 мм

- заднего экрана d1xS1=51xl 10 мм
Площадь стен 58,4 м2
Объем топки и камеры 24,2 м2
Коэффициент избытка воздуха в топке:

?т = 1,05
Температура и энтальпия дутьевого воздуха:

tв = 30°С

Iв=92,4 ккал/м3
Тепло, вносимое воздухом в топку:

Qв = ?т · I˚хв = l,05*92,4=97,02 ккал/м3
Полезное тепловыделение в топке:

= = 8170*( 100-0,5)/100 + 97,02 =

8226,2 ккал/м3
Теоретическая температура горения:

?а=18320С

Та=2105К

Коэффициент: М=0.46

Температура и энтальпия газов на выходе из топки:

=1000 °С (предварительно принимается)

=4186,1 ккал/м3 (табл.2)
Средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания:

= =(8225,9-4186,1)/(1832-1000) = = 4,856 ккал/м3 °С
Эффективная толщина излучающего слоя:

S=3,6 VT/FCT.-3,6*24,2/58,4=l,492 м
Давление в топке для котлов, работающих без наддува:

Р=1 кгс/см2
Суммарное парциальное давление газов:

Рп = Р · rп =0,283 кг с/см2
Произведение:

PnS=PrnS=0,283* 1,492=0,422 м кг с/см2
Коэффициент ослабления лучей:

- трехмерными газами (ном.3[1])

к= kг rп =0,58*0,283=0,164 1/(м кг с/см2)

-сажистыми частицами

kс = =

= 00,3(2-1,05)(1,6*1273/1000-0,5)2,987=

-0.131 1/(мкгс/см2), где = 0,12 =

0,12 · ( · 94,21 + · 2,33 + · 0,99 + · 0,37 +

· 0,11) = 2,987

Коэффициент ослабления лучей для светящегося пламени: к=кггпс=0.164+0,131=0,295 1/(м кг с/см2)

Степень черноты при заполнении всей топки:

- светящимся пламенем

aсв = 1- =0,356

- несветящимися трехатомными газами

аг = 1- =0,217
Коэффициент усреднения, зависящий от теплового напряжения топочного объема (п.6-07[1]):

m=0.1
Степень черноты факела:

аф = m · асв + (1 – m) · аг= 0,1 *0,3 56+( 1 -0,1 )0,217=0,2309
Степень черноты топки:

ат = =0,349
Коэффициент, учитывающий снижение тепловосприятия вследствие загрязнения или закрытия изоляцией поверхностей (табл.6-2[1]):

? =0,65
Угловой коэффициент: (ном. 1а [1]):

- для боковых экранов х=0,9

- для заднего экрана x=0,78

Коэффициент угловой эффективности:

- боковых экранов ?бок.эк = Х · ? =0,9*0,65=0,585

- заднего экрана ?зад.эк = Х · ? =0,78*0,65=0,507
Среднее значение коэффициента тепловой эффективности экранов:


Действительная температура газов на выходе из топки:
?т? = = =931°С
Энтальпия газов на выходе из топки:

=3 866.4 ккал/м3 (табл.2)
Количество тепла, воспринятое в топке:

=0,976(8226,2-3866,4)=4255,2 ккал/м3
3. Расчет первого котельного пучка.
Расположение труб коридорное.
Число рядов труб по ходу газов 20.
Диаметр труб dтр =51 мм
Шаги:

- поперечный S1=100 мм

- продольный S2=110 мм
Площадь поверхностей нагрева 104 м2
Площадь живого сечения для прохода газов 1.61 м2
Температура и энтальпия газов на выходе из котельного пучка:

?1?=3200С

Iг =1255,7 ккал/м3


Присосы в котельном пучке

∆ ? =0,025
Тепло, отданное газами по уравнению теплового баланса:

Qб= ? (Iг - Iг +∆ ? I0прс )= 0976(3866,4-1255,7+0,025*92,4) = = 2550,3 ккал/м3
Средняя температура потока газов в котельном пучке:

? ср= ?1 ?11/2=(931+320)/2=625,50С
Скорость дымовых газов:

487,9*11,69(625,5+273)73600*1,61*273=3,2 м/с

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

= =28,0* 1,0* 1,0* 1,03=28,84 ккал/м2ч °С (ном.12[1]),где:

ан- номогр. значение коэффициента

cz- поправка на число труб по ходу газов

cs- поправка на геометрическую компоновку пучка

сф- поправка на температуру потока
Эффективная толщина излучающего слоя:

S=0,9d(4/?* S1 S2/d2-1)=0,9*0,051*(4/3,14*0,1*0,11/0,0512-1)=0,201м
Произведение:

РпS=0,277*0;201=0?056 мкгс/см2
Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами: (ном.3 [1])

kг= 31/(мкгс/см2)
Суммарная оптическая толщина продуктов сгорания: (ном.2 [1])

a=f (Kps) (ном.2[1])

Коэффициент теплоотдачи излучением:

= a=79,0*0,15*0,975=11,554 ккал/(м2 ч °С) (ном. 19 [1])
Коэффициент использования, учитывающий уменьшения тепловосприятия поверхности нагрева вследствие неравно­мерного омывания ее газами, частичного перетекания газов помимо нее и образование застойных зон:

?=1,0
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

? 1 = ?(?к + ?л) = 1.0(28,84+11,554)=40,4 ккал/м2 ч °С
Коэффициент теплопередачи:

К = ? ? 1=85*40,4=34.3 ккал/м2 ч °С
Коэффициент тепловой эффективности при Ө1 >400 °С:

? =0,85
Температурный напор:



Тепловосприятие котельного пучка по уравнению

= =34,3*345,9* 104/487,9=2529,1 ккал/м3 Qб/Qт=(2550,3/2529,1)* 100=100,8%
Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2%, расчет не уточняется.
4. Расчет второго котельного пучка
Расположение труб коридорное.
Диаметр труб dтр=51мм
Шаги:

- поперечный S1=100 мм

- продольный S2=110 мм

Число рядов труб по ходу газов 20.
Площадь поверхностей нагрева 67 м2.
Площадь живого сечения для прохода газов 0,95 м2.
Температура и энтальпия газов на входе в котельный пучок:

?1=320°C

Iг11=1255,7 ккал/м3
Температура и энтальпия газов на выходе из котельного пучка (принимается):

?11=233°С

Iг11=905,6 ккал/м3 (табл 2)
Тепло, отданное газами по уравнению теплового баланса:

Qб= ? (Iг1 - Iг11 +∆ ? I0прс )= 0,976(1255,7-905,6+0,025*92;4)= 343,9 ккал/м3
Средняя температура потока газов в котельном пучке:

? ср= ?1 ?11/2=(320+233)/2=276,5 °С

Скорость дымовых газов:

= 487,9*11,69(276,5+273)73600*0,95*273 = 3,4 м/с
Коэффициент теплоотдачи конвекцией (ном. 12 [1]):

= = 28,5*1,0*1,0*1,12 =31,92 ккал/(м2 ч °С)
Эффективная толщина излучающего слоя:

S=0,9d(4/?* S1 S2/d2-1)=0,9*0,051(4/3,14*0,1*0,11/0,512-1)= 0,201 м
Произведение:

РпS =0,277*0,201=0.056 м кг с/см2

Суммарная оптическая толщина излучающего слоя:

kPS = PS =3,6*0,277* 1,0*0,201=0,2
Степень черноты продуктов сгорания:

a=f(kPS) (ном.2 [1])

а=0,182
Коэффициент теплоотдачи излучением:

= a=32*0,182*0,925=5,376 ккал/(м2 ч °С)
Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке:

? 1= ?(?к + ?л) = 1,0(31,92+5,376)=37,3 ккал/(м2 ч °С)
Коэффициент тепловой эффективности:

?=0,9
Коэффициент теплопередачи:

К = ? ? 1=0,9*37,3=33,6 ккал/(м2 ч °С)
Температурный напор:



Тепловосприятие котельного пучка по уравнению теплопередачи:

= =33,6*74,2*67/487,9=342,4 ккал/м3

Отношение:

Qб/Qт =343.9/342,4=100.4%
Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2%, расчет не уточняется.
5. Расчет экономайзера.
Экономайзер конструкции ВТИ выполнен из чугунных труб с квадратными ребрами.
Диаметр труб dтр=76мм
Расположение труб коридорное.
Поперечный и продольный шаги S1=S2=150 мм
Площадь поверхностей нагрева 236 м2.
Площадь поперечного сечения для прохода газов 0,6 м2.
Температура и энтальпия газов на входе в экономайзер:

?1=233 °С

Iг1=905,6 ккал/м3
Температура и энтальпия газов на выходе из экономайзера:

?11=130 °С

Iг1=530,6 ккал/м3 (прин. По табл.2)
Тепло, отданное газами по уравнению теплового баланса:

Qб= ? (Iг1 - Iг11 +∆ ? I0прс )= 0;976(905?6-530,6+О,1*92,4) =

=375,0 ккал/м3
Средняя температура потока газов в экономайзере:

? ср= ?1 ?11/2=(233+130)/2=181,5°C.

Скорость дымовых газов:

487,9*12,433(181,5+273)/3600*0,6*273= =4,7 м/с
Коэффициент теплопередачи: ( ном.20 [1])

к=кнс?=13,2*1,039=13,7 ккал/(м2ч °С)
Температура и энтальпия воды на выходе из экономайзера: iв11=iв1+Q6Bp/D=102,32+375*487,9/6,5*103=130,5 ккал/м3

tв11=129,8 °С (табл. XXIV [1])
Температура и энтальпия воды на входе в экономайзер:

tв1=102 °C

iв1=102,32 ккал/кг
Средняя температура питательной воды:

tвср = (tв1 + tв11 )/2=( 102+129,8)/2=115,9°С
Температурный напор:



Тепловосприятие экономайзера по уравнению тепло­передачи:

= =13,7*57,6*236/487,9=381,7 ккал/м3, отношение

Qб/Qт = (381,7/375)*100=101.8%
Расхождение между значениями тепловосприятий по уравнениям теплового баланса и теплопередачи не превышает 2%. расчет не уточняется.


6. Уточнение теплового баланса.
Невязка теплового баланса:

∆Q=QPP+?к.а-(Qт+ Qкп1+ Qкп11+ Qвэ) *( 100-q4)/l 00= 8170*0,918-(4255,2+2529,1+342,4+381,7)=8,34
Относительная невязка теплового баланса: (∆Q /QPP)* 100=(8,34/8170)* 100=0,102%
Допустимая невязка баланса 0,5%, расчет не уточняется.


Аэродинамический расчет
Расчет проводится по нормативному методу «Аэродинами­ческий расчет котельных установок».

Целью аэродинамического расчета котлоагрегата (расчета тяги и дутья) является определение производительности тяговой и дутьевой систем и перепада полных давлений в газовом и воздушном трактах.

Исходные данные:

1. Расход топлива - 487,9 м/ч

2. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах- 1.2

3. Температура уходящих газов - 130 °С
1. Расчет тяги:

1. Разрежение в топке:

2. Площадь окна:

Fокна=1,32 м2
3. Скорость газов на входе в поворотную камеру:

487,9* 11,442* 1204/3600* 1,32*273

=502 м/с
4. Коэффициент сопротивления поворота на 90°:

?90=1,0
5. Местное сопротивление поворота на 90°:

∆hм90=1,0*(5,22*0,293/2*9,8)=0,404 кг/м2
6. Площадь поворотной камеры:

Fпов.кам=1,03 м2
7. Скорость газов на выходе из поворотной камеры:

Wr=(1,32/l,03)*5;2=6,7м/c


8. Скорость газов на входе в первый котельный пучок:

Wr=(l,32/l,61)*5,2=4,3 м/с
9. Средняя скорость газов:

Wср=(6,7+4,3)/2=5,5 м/с
10. Коэффициент сопротивления поворота на 180°:

?180=2,0
11. Местное сопротивление поворота на 180°:

∆hм180= ?180*(Wr2*p/2g)=2,0*(5,52*0.293/2*9,8) = 0,904 кг/м2
12. Скорость газов на входе во второй котельный пучок:

= 487,9*11.69*593/3600*0,95*273=3,6 м/с

13. Скорость газов на выходе из первого котельного пучка:

Wr=(0,95/l,61)*3,6=2,l м/с
14. Средняя скорость газов на повороте между котельными пучками:

Wср=(3,6+2,1)/2=2,85 м/с
15. Местное сопротивление второго поворота на 180°:

∆hм180= ?180*(Wr2*p/2g)=2,0*(2,852*0,599/2*9,8) =0,496 кг/м2
16. Скорость газов на выходе из второго котельного пучка:

Wr=(l,61/0,95)3,6=3,2M/c
17. Местное сопротивление второго поворота на 90°:

∆hм90= ?90*(Wr2*0,705/2g)=l,0*(3,22*0,705/2*9,8) =0,368 кг/м2
18. Коэффициент сопротивления коридорного пучка при поперечном омывании при S1/d2/d

? = ? 0*z2=0,62*0,57*20=7,068
19. Скорость газов в первом котельном пучке:

Wr=3,2 м/c
20. Местное сопротивление поперечного омываемых труб первого котельного пучка:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=7,068*(3,22*0,394/2*9,8) = 1,455 кг/м2 * 1.
21.Коэффициент сопротивления второго котельного пучка:

? = ? 0*z2=0,62*0,478*20=5,927
22. Сопротивление поперечно омываемых труб второго

котельного пучка:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=5,927*(3,42*0,648/2*9,8) = 2,265 кг/м2
23. Суммарное сопротивление котла:

?∆h =5,892 кг/м2
2. Расчет участка от котла до дымососа:
1. Коэффициент сопротивления поворота на 30°:

?30= ?90 *(30/90)=0;3*(30/90)=0,1
2. Местное сопротивление поворота на 30°:

∆hм30= ?*(Wr2* p/2g)=0,1(3;22*0,705/2*9,8)=0;037 кг/м2
3. Коэффициент сопротивления первого конфузора (граф.7 (14)[2]):

? =0,1
4. Скорость газов на выходе из первого конфузора : Wr=(1200/750)*3.2=5.12 м/с
5. Средняя скорость газов в конфузоре:

Wcp =(3,2+5,12)72=4,2 м/с
6. Местное сопротивление первого конфузора:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=0;l*(4,22*0,705/2*9.8)=0.063 кг/м3
7. Скорость газов на выходе из второго конфузора: Wr=750*750/500* 1000=5,7 м/с
8. Средняя скорость дымовых газов во втором конфузоре:

Wср =(5,1+5,7/2)72=5,4 м/с
9. Местное сопротивление второго конфузора:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=0.1*5,42*0,705/2*9.8=0,105 кг/м2


  1. Скорость газов на входе в экономайзер:

487,9*11,938*506/3600*0,6*273=5,0 м/с

11. Местное сопротивление поворота на 90:

∆hм90= ?90*(Wr2*0,705/2g)=1,0*(5,02*0,705/2*9,8)=0,899 кг/м2
12. Средняя скорость газов в экономайзере (из теплового расчета котла):

Wcp=4,7 м/с
13. Местное сопротивление поворота на 180° в экономай­зере:

∆hм180= ?180*(Wr2*p/2g)=2,0*(4,72*0,785/2*9,8)=l,769 кг/м2
14. Коэффициент сопротивления пучков труб с квадрат­ными ребрами при Sрб/d=25/76=0,33:
? =(l,80+2,75*(hрб/d))*(l/(S1/d))(z2-l)Re-0,12=

= 1,80+2,75*(0,035/0,076)*(1/(0,15/0,D76))(16-1)*3825-0,12=8,66,

где

Sрб=25мм

d=76мм

hрб=35мм

z2=16

S1=150мм
15. Сопротивление экономайзера:

∆hэк= ?*(Wr2*0,705/2g)=8.66*(4,72*0,785/2*9,8)=7,662 кг/м2
16. Скорость газов на выходе из экономайзера: =487,9* 12,928*403/3600*0,6*273= = 4,3 м/с

17. Местное сопротивление второго поворота на 90°:

∆hм90= ?90*(Wr2*0,705/2g)=l,0*4,32*0,889/2*9,8= 0,839 кг/м2
18. Скорость газов на входе в третий конфузор:

Wr=487,9* 12,928*403/3600*0,5* 1,0*273=5,2 м/с
19. Скорость газов на выходе:

Wr =(0,5*1,0/0,52*0,5)*5,2=10м/с
20. Средняя скорость в конфузоре:

Wr=(5,2+10)/2=7,6м/c
21. Местное сопротивление конфузора:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=0,1 *7,62*0,889/2*9,8=0,262 кг/м2
22. Коэффициент сопротивления третьего поворота:

?90=k∆ ?0ВС=0,57* 1,0* 1.0=0,57
23, Местное сопротивление поворота

∆hм90= ?90*(Wr2*0,705/2g)=0,57*(102*0,889/2*9,8)=2,585 кг/м2 24.
24.Коэффициент сопротивления шибера

? =0,1
25.Скорость газов:

487,9*12,928*403/3600*0,196*273=13,2 м/с

26. Местное сопротивление шибера:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=0,l*13,22*0,889/2*9,8=0,79 кг/м2
27. Местное сопротивление четвертого поворота на 90°:

∆hм90= ?90*(Wr2*0,705/2g)=0,3*13,22*0,889/2*9,8=2,371 кг/м2
28. Сопротивление трения на участке: ∆hтр=?(l/d3)(W2p/2g)=0,2[(l,665/0,795)(4,82* 0,705/2*9,8) + (0,943/0,589)(7,62*0,889/2*9,8)]=0,119 кг/м2
29. Суммарное сопротивление участка от котла до дымо­соса:

?∆h = 17,501 кг/м2

3. Расчет участка от дымососа до дымовой трубы:
1. Коэффициент сопротивления диффузора за дымососом:

? =0,425
2. Скорость газов на входе в диффузор:

=487,9*12,928*403/3600*0,65*0,52*273=

=7,7м/с
3. Скорость газов на выходе из диффузора: Wr=(0,65*0,52/0.9*0,7)*7,7=4,l м/с
4. Средняя скорость газов в диффузоре:

Wcp =7,7+4,1/2=5,9 м/с
5. Сопротивление диффузора:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=0,425*(5,92*0,889/2*9,8)=0,671 кг/м2
6. Сопротивление трения диффузора:

∆h =?(l/d3)(W2p/2g)=0,02(0,55/0,683)(5,92*0,889/2*98) = 0,025 кг/м2
7. Сопротивление трения участка:

∆hтр=?(l/d3)(W2p/2g)=0,02(4,3/0,488)(4,12*0,889/2*98)= 0,083 кг/м2

где d3=2ab/a+b=2*0,9*0,7/(0,9+0,7)=0,788 м.
8. Суммарное сопротивление участка:

?∆h =0,779 кг/м2
1. Коэффициент сопротивления входа в дымовую трубу:

(п.2-46 [2]):

? =0,9
2. Сопротивление входа в дымовую трубу:

∆hм= ?*(Wr2* p/2g)=0,9(4,l2*0,889/2*9,8)=0;686 кг/м2
3. Сопротивление трения дымовой трубы:

∆hтр =(0,03/8sin(a/2))(n2-1 /n2)(W22/2g)p =

= 0,0075*HTP*W2* p/(d1-d2)2g = 0.004*W22* p/i*2g =

= 0,004* 15,02*0,889/0,02*2*9,8 = 2,041 кг/м2

где i=0,02 - средний уклон внутренних стенок трубы.
4. Потеря давления с выходной скоростью:

∆h вых= ?*(Wr2* p/2g)=l,l(152*0,889/2*9,8)=l 1,226 кг/м2
5. Суммарное сопротивление дымовой трубы:

?∆h =l 3,953 кг/м2
4. Расчет перепада полных давлений тракта.
1. Суммарное сопротивление тракта:

∆h = ?∆h =38,0 кг/м2
2. Самотяга трубы:

h с= h с1=0,35*45=15,75 кг/м2
3. Перепад полных давлений:

∆Н =hm11 +∆Н -Нс=2,0+38,0-15,75=24,25 кг/м2
На основании выполненного расчета тяги выбираем дымосос марки ДН-10:

Производительность - 31000 м3

Напор - 98 мм.вод.ст.
Расчет дутья:
1. Расчет всасывающего воздухопровода.
1. Сечение всасывающей шахты:

FBC =0,5*0,3=0,15м2
2. Объем холодного воздуха:

Vхв=BpV0(?T ∆?T)(tхв+273)/273*3600 =

= 487,9*9,748(1,05-0,05)(30+273)/273*3600= 1,5 м3/сек.
3. Скорость воздуха в шахте:

WBC=Vхв/FBC=1,5/0,15=10 м/с
4. Коэффициент сопротивления входа в канал с прямыми вы­ступающими кромками (табл.7 (2)[2]):

? вых=1,0
5. Сопротивление входа:

∆h вх= ?вх *( Wr2* p/2g)= ?вх h д =1,0*5,9=5,9 кг/м2

где h д = W2*p/2g- динамическое давление, определяется

по графику 4 [2]
6. Скорость воздуха:

W=Vхв /F=1,5/0,6*0,3=8,3 м/с
7. Коэффициент сопротивления поворота на 90° с изме­нением сечения:

?90=k∆?0BC=1,25*1,0*1,0=1,25
8. Местное сопротивление поворота:

∆h 90= ? hд =1,25*4,1=5,125 кг/м2
9. Скорость воздуха:

Wвх =Vхв/Fвх=1,5/0,6*0,3=8,3 м/с

Wвых =Vхв /Fвых=1,5/0,9*0,3=5,6 м/с

Wcp =(8,3+5,6)/2=6,95 м/с


10. Коэффициент сопротивления диффузора с изменением сечения:

?диф=?р ?вых= 525*0,17=0,09

где ?р - коэффициент расширения (граф.8 кривая 1 [2])

?вых определяется по графику
11. Местное сопротивление диффузора:

∆h диф= 0,09*2,9=0,261 кг/м2


  1. Скорость воздуха:

Wвх = Vхв/Fвх =1,5/0,9*0,3=5,6 м/с

Wвых = Vхв /Fвых =1,5/1,0*0,3=5,0 м/с

Wcp =(5,6+5,0)/2=5,Зм/с


13. Коэффициент сопротивления второго диффузора: ?диф=?р ?диф=?р ?вых =0,32*0,02=0,0064
14. Сопротивление диффузора:

∆hдиф = ?диф hд =0,0064* 1,65=0,011 кг/м2
15. Скорость воздуха:

W=Vхв /F=1,5/1*0,3=5м/c
16. Коэффициент сопротивления поворота на 90°:

?90=k∆?0BC =1.4* 1.0* 1.0=1.4
17. Местное сопротивление поворота на 90°:

∆h 90= ? hд =l,4* 1,45=2,03 кг/м2
18. Коэффициент сопротивления шибера: (граф.7 (13)[2]):

? =0,1
19. Скорость воздуха:

W=Vхв /(?d2/4)=l,5/(3,14*0,72/4)=3.9 м/c
20. Местное сопротивление шибера:

∆hшиб = ?шиб hд=0,1*0,95=0,095кг/м2
21. Суммарное сопротивление всасывающего воздухо­провода:

?∆h м=13,422 кг/м
22. Сопротивление трения участка:

∆h тр=?lh д/dэ =0,02[0,06*5,9/0375+1;5*4/0,4 + +0;65*2;9/0,425+035*1,65/0,455+1,1*1,45/0,46+0,5*0,095/0,7]= 0,681 кг/м2

23. Суммарное сопротивление всасывающего воздухопро­вода:

?∆h м=11,103 кг/м

2. Расчет участка от вентилятора до горелок.
1. Коэффициент сопротивления диффузора: (граф.8,9 [2]): ?диф=?р ?вых =0,06*0.02=0.0012
2. Скорость воздуха:

Wвх = Vхв/Fвх =1,5/0,52*0,3=7,8 м/с

Wвых = Vхв /Fвых =1,5/0,48*0,37=8,4 м/с

Wcp =(7,8 +8,4)/2=8,1 м/с
3. Местное сопротивление диффузора:

∆hдиф = ?диф hд =0.012*3,85=0,005 кг/м2
4. Коэффициент сопротивления поворота на 45°: (граф.12,13,14[2]):

?45=k∆?0BC =0,25 *0,64* 1,1 =0,176
5. Скорость воздуха:

W=Vхв/F=1,5/0,52*0,37=7,8 м/с
6. Местное сопротивление поворота на 45°:

∆h45 = ?45 hд =0,176*3,6=0,634 кг/м2
7. Коэффициент сопротивления поворота на 90° с изме­нением сечения: (граф. 14Д5 [2]):

?90=k∆?0BC= 0,15*0,1 * 1,05=,01575


8. Скорость воздуха:

W=Vхв/F=1,5/0,52*0,37=7,8 м/с
9. Сопротивление поворота на 90° с изменением сечения:

∆h90 = ?90 hд= 0,1575*3,6=0,567 кг/м2
10. Коэффициент сопротивления диффузора с измением сечения: (граф.8,9 [2]):

?диф=?р ?вых =0.075*0.02=0,0015
11. Скорость воздуха:

Wвх = Vхв/Fвх =1,5/0,4*0,37=10,1 м/с

Wвых = Vхв /Fвых =1.5/0,375*0,37=10,8 м/c

Wcp= ( 10,1+10,8)72=10,45 м/с
12. Сопротивление диффузора:

∆hдиф = ?диф hд =0,015*6,5=0,098 кг/м2
13. Сопротивление горелок:

∆hгор= 2?*(Wr2* p/2g)= 2? hд =2*2,0*2,7=10,8 кг/м2

где ? =2,0 - коэффициент сопротивления горелки (РТ-5 [2])
14. Сопротивление тройника:

∆h тр= 2?hд =2*0,25*2,7=1,35 кг/м2
15. Сопротивление трения участка:

∆h тр=?lh д/dэ=0,02[0.8*3,85/0,425+3.5*3,6/0,432 + + 0,4*6,5/0,3 8]=0,865кг/м2

16. Суммарное сопротивление тракта:

?∆h =14319кг/м2

Суммарное сопротивление тракта:

∆Н=28,0кг/м2
Согласно выполненному расчету принимаем к установке дутьевой вентилятор марки ВДН 10x10

Производительность - 13000 м /ч

Напор - 154 кг с/м2

Описание котлоагрегата ДКВР-6,5-13
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации