Смородин С.Н., Иванов А.Н. Тепловой и аэродинамический расчёт котельных установок - файл n1.doc

приобрести
Смородин С.Н., Иванов А.Н. Тепловой и аэродинамический расчёт котельных установок
скачать (4062.3 kb.)
Доступные файлы (71):
n1.doc781kb.07.11.2008 10:21скачать
Eo?niaie i?iaeo1.doc1081kb.07.11.2008 10:20скачать
n3.doc721kb.12.07.2007 13:43скачать
aero(nomogrm).doc890kb.31.05.2004 16:11скачать
n5.doc1753kb.05.07.2007 13:53скачать
n10.doc21kb.12.07.2007 13:47скачать
n11.doc24kb.12.07.2007 13:41скачать
n12.doc27kb.26.04.2004 12:20скачать
n13.doc19kb.05.01.2004 18:25скачать
n14.doc19kb.28.01.2004 16:48скачать
n15.doc292kb.01.06.2004 11:33скачать
n16.doc24kb.12.07.2007 13:48скачать
~WRL0062.tmp
~WRL0955.tmp
~WRL3699.tmp
~WRL3829.tmp
~WRL0062.tmp
~WRL0955.tmp
~WRL3699.tmp
~WRL3829.tmp
n28.doc42kb.26.04.2004 13:45скачать
n29.doc42kb.29.08.2003 15:30скачать
n30.doc48kb.01.09.2003 17:17скачать
n31.doc59kb.01.09.2003 17:18скачать
n32.doc59kb.01.09.2003 17:19скачать
n33.doc52kb.01.09.2003 17:21скачать
n34.doc52kb.01.09.2003 17:19скачать
n35.doc27kb.04.02.2004 16:03скачать
n36.doc32kb.29.01.2004 16:57скачать
n37.doc41kb.26.04.2004 13:43скачать
n38.doc49kb.06.01.2004 14:23скачать
n39.doc49kb.06.01.2004 14:23скачать
n40.doc44kb.06.01.2004 14:24скачать
n41.doc33kb.06.01.2004 14:24скачать
n42.doc52kb.06.01.2004 14:25скачать
n43.doc41kb.06.01.2004 14:25скачать
n44.doc64kb.06.01.2004 14:26скачать
n45.doc41kb.06.01.2004 14:26скачать
n46.doc26kb.06.01.2004 14:27скачать
n47.doc188kb.26.04.2004 13:35скачать
n48.doc30kb.06.01.2004 14:28скачать
n49.doc27kb.29.01.2004 17:41скачать
n50.doc38kb.06.01.2004 14:29скачать
n51.doc24kb.26.04.2004 13:46скачать
n52.doc43kb.07.09.2005 15:40скачать
n53.doc48kb.07.09.2005 13:56скачать
n54.doc48kb.01.09.2003 17:17скачать
n55.doc75kb.07.09.2005 15:35скачать
n56.doc59kb.01.09.2003 17:19скачать
n57.doc52kb.01.09.2003 17:21скачать
n58.doc72kb.07.09.2005 15:36скачать
n59.doc27kb.14.05.2004 14:30скачать
n60.doc32kb.29.01.2004 16:57скачать
n61.doc41kb.07.09.2005 15:24скачать
n62.doc65kb.07.09.2005 15:06скачать
n63.doc63kb.07.09.2005 15:08скачать
n64.doc46kb.07.09.2005 15:09скачать
n65.doc33kb.06.01.2004 14:24скачать
n66.doc66kb.07.09.2005 15:11скачать
n67.doc50kb.07.09.2005 15:12скачать
n68.doc91kb.07.09.2005 15:51скачать
n69.doc41kb.06.01.2004 14:26скачать
n70.doc26kb.06.01.2004 14:27скачать
n71.doc153kb.06.01.2004 14:27скачать
n72.doc30kb.06.01.2004 14:28скачать
n73.doc27kb.29.01.2004 17:41скачать
n74.doc38kb.06.01.2004 14:29скачать
n75.doc23kb.14.05.2004 14:33скачать
n76.doc1207kb.12.07.2007 13:44скачать
n77.doc49kb.05.07.2007 13:59скачать
n78.doc22kb.12.07.2007 13:39скачать

n1.doc

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров»

________________________________________________________
Кафедра промышленной теплоэнергетики
ТЕПЛОВОЙ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ

РАСЧЕТЫ

КОТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ
Выполнил

Проверил

Санкт-Петербург

2008

Исходные данные для расчета:
Тип котла - барабанный, с естественной циркуляцией.

Паропроизводительность Dпе , кг/с.

Давление перегретого пара Рпе , бар.

Температура перегретого пара tпе , °С .

Состав топлива (выбирается по табл. 3, с.148):

Способ сжигания топлива - камерный, с твердым шлакоудалением.

Температура питательной воды после регенеративного подогрева tпв ,°С.

Непрерывная продувка р , % .

Доля рециркуляции газов в топку - отсутствует.

Температура уходящих газов, ух , °С (выбирается по табл. 5, с.154).

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель 'в, °С (см. с. 11).

Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя гв , °С (выбирается по табл. 6, с.154).

Компоновка конвективных поверхностей нагрева выбирается: одноступенчатая или двухступенчатая.

Тип углеразмольной мельницы (см. с.9).






49. Коэффициент пересчета от противоточной схемы  (рис. 11, с.181).

50. Средний температурный напор t =  tпрт , °С .

51. Необходимая поверхность нагрева

, м2 .

52. Поверхность нагрева одного змеевика

, м2 .

53. Длина одного змеевика

, м .

54. Число рядов по ходу потока (округлить до целого числа)

, шт .

55. Число петель (округлить до целого числа кратного 2).

56. Прямоточная часть Zпрм = АZ , шт .

57. Противоточная часть Zпрт = Z – Zпрм , шт .

Первая ступень воздухоподогревателя





  1. Температура газов на выходе из воздухоподогревателя

(по заданию)

" = ух , °С .

  1. Энтальпия газов I'' , кДж/кг (табл. 2, с.147).

  2. Температура воздуха на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя 'в , °С (см. Исходные данные для расчета, с. 94).

  3. Энтальпия воздуха на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя

, кДж/кг (табл. 2).



Рис. П1-5. Эскиз первой ступени воздухоподогревателя

  1. Отношение количества воздуха за 1-й ступенью воздухоподогревателя к теоретически необходимому

b'' = aт – Daт – Daпл + Daвп .

  1. Доля воздуха рециркуляции

.

  1. Температура воздуха на выходе из 1-й ступени воздухоподогревателя "в (принимаем из следующих соотношений):

а) отношение водяных эквивалентов

,

где mo= 0,86 для топлив с ;

mo= 0,75 для топлив с > 3 ;

б) минимальная температура воздуха на выходе из воздухоподо-

гревателя 1-й ступени

, °С .

Температура воздуха на выходе из ВП1 должна быть не ниже , а дополнительный нагрев воздуха во 2-й ступени должен быть не менее 100 оС .

  1. Энтальпия воздуха , кДж/кг (табл. 2, с.147).

  2. Тепловосприятие ступени по балансу

, кДж/кг .

  1. Средняя температура воздуха

, °С .

  1. Энтальпия газов на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя

, кДж/кг .

где Iопрс – энтальпия присосов при средней температуре воздуха,

кДж/кг (табл. 2).

  1. Температура газов на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя

' , оС (табл. 2).

  1. Средняя температура газов

, °С .

  1. Объем газов на 1 кг топлива Vг , м3/кг (табл. 1, с.146).

  2. Объемная доля водяных паров (табл. 1).

  3. Скорость газов Wг принимаем 112 м/с.

  4. Площадь живого сечения для прохода газов

, м2 .

  1. Диаметр трубок воздухоподогревателя d , мм (по чертежу).

  2. Площадь живого сечения одной трубы

, м2 .

  1. Число всех труб в 1-й ступени .

  2. Скорость воздуха принимаем Wв = 4,5ч6 м/с .

  3. Относительный поперечный шаг труб принимаем 1 = 1,5ч1,2.

  4. Поперечный шаг труб s1 = 1 d , мм .

  5. Число труб в 1-м ряду

, шт ,

где bш - ширина конвективного газохода по чертежу.

  1. Число рядов труб .

  2. Продольный шаг труб

ш - глубина конвективного газохода по чертежу)

.

  1. Относительный продольный шаг труб

.

  1. Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны (рис. 8, с.178)

a1 = aк = Cф Cl aн , Вт/(м2 ·К) .

  1. Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны (рис. 6, с.174)

a2 = Cф Cs Cz aн , Вт/(м2 ·К) .

  1. Коэффициент использования поверхности нагрева  (табл. 15, с.164).

  2. Коэффициент теплопередачи

, Вт/(м ·К) .

  1. Температурный напор на входе газов

, °С .

  1. Температурный напор на выходе газов

, °С .

  1. Средний температурный напор

, °С .

  1. Необходимая поверхность нагрева

, м2 .

  1. Высота первой ступени воздухоподогревателя

, м .

  1. Секундный расход воздуха

, м3/с .

  1. Живое сечение для прохода воздуха

, м2 .

  1. Высота одного хода

, м .

  1. Число ходов воздухоподогревателя по воздуху

, шт .

Первая ступень водяного экономайзера





  1. Температура газов на выходе из водяного экономайзера " , °С

(из расчета ВП 1-й ступени).

  1. Энтальпия газов I'' , кДж/кг (из расчета ВП 1-й ступени).

  2. Температура питательной воды tпв , °С (по заданию).

  3. Энтальпия питательной воды iпв , кДж/кг

(табл. 10 при , с.158).

  1. Тепловосприятие ступени по балансу

, кДж/кг .

  1. Энтальпия воды на входе в 1-ю ступень водяного экономойзера

, кДж/кг ,

где , кг/с .

  1. Температура воды на входе в 1-ю ступень водяного экономайзера

tв' , °С (табл. 10).

  1. Энтальпия воды на выходе из 1-й ступени водяного экономайзера

, кДж/кг .

  1. Температура воды на выходе tв'' , °С (табл. 10, с.158).

10. Энтальпия газов на входе в 1-ю ступень экономайзера

, кДж/кг .

  1. Температура газов на входе в 1-ю ступень экономайзера ' , °С

(табл. 2, с.147).


Рис. П1-6. Эскиз первой ступени водяного экономайзера
12. Средняя температура газов

, °С .

13. Средняя температура воды

, °С .

14. Диаметр труб d , мм (по чертежу).

  1. Относительные шаги труб принимаем:
    поперечный 1 = 2,0 ч 3,0 ;
    продольный 2 = 1,5 ч 2,5 .

    1. Шаги труб:
      поперечный s1 = d 1 , мм ;
      продольный s2 = d 2 , мм .

    2. Число труб в одном ряду

, шт .

    1. Площадь живого сечения для прохода газов ( аш и bш - глубина и

ширина конвективной шахты)

Fжс = aш bш – Z1 d lтр , м2 ,

где lтр = bш – 0,1 , м .

    1. Объем газов на 1 кг топлива Vг , м3/кг (табл. 1, с.146).

    2. Скорость газов

, м/с .

Полученная скорость газов не должна быть выше предельно

допустимой (табл. 13, с.163), но не ниже 6 м/с.

    1. Объемная доля водяных паров (табл. 1).

    2. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров rп (табл.1).

    3. Концентрация золовых частиц mзл (табл. 1).

    4. Коэффициент теплоотдачи конвекцией (рис. 6, с.174)

aк = aн Сz Сs Cф , Вт/(м2 ·К) .

    1. Эффективная толщина излучающего слоя

, м .

    1. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

PnS = rn РS , м ·МПа.,

где Р = 0,1 МПа – давление в газоходах котельного агрегата.

    1. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (рис. 3, с.172) kг, 1/(м·МПа).

    2. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами (рис. 3) kзл, 1/(м·МПа).

      1. Оптическая толщина

.

      1. Степень черноты a (рис. 2, с.171).

      2. Температура загрязненной стенки

, °С .

        1. Коэффициент теплоотдачи излучением (рис. 9, с.179)

aл = aн a , Вт/(м2 ·К) .

        1. Температурный напор на входе газов

Dtб = '   t''в , °С .

        1. Температурный напор на выходе газов

Dtм = "   t'в , °С .

        1. Средний температурный напор

, °С .

        1. Коэффициент использования поверхности нагрева =1 .



        1. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1 =  (aк + aл) , Вт/(м2 ·К) .

        1. Коэффициент тепловой эффективности y (рис. 14, с.183).

        2. Коэффициент теплопередачи

k = y a1 , Вт/(м2 ·К) .

        1. Необходимая поверхность нагрева

, м2 .

        1. Длина одного змеевика

, м .

  1. Число рядов по ходу потока

, шт .

  1. Число петель

, шт .

  1. Шаг одной петли

Sпет = 2 s2 , мм .

  1. Высота пакета экономайзера

hэк = Zпет Sпет · 10-3 , м .

Вторая ступень воздухоподогревателя





  1. Температура газов на выходе из 2-й ступени воздухоподогревателя " , °С (из расчета В.Э 1-й ступени).

  2. Энтальпия газов I'' , кДж/кг (из расчета В.Э 1-й ступени).

  3. Температура воздуха на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя , °С (из расчета ВП 1-й ступени).

  4. Энтальпия воздуха , кДж/кг (из расчета ВП 1-й ступени).

  5. Температура горячего воздуха (по заданию) = гв , °С .

  6. Энтальпия воздуха , кДж/кг (табл. 2, с.147).

  7. Отношение количества воздуха за 2-й ступенью воздухоподо-гревателя к теоретически необходимому

b'' = aт   Daт   Daпл .



Рис. П1-7. Эскиз второй ступени воздухоподогревателя

  1. Тепловосприятие ступени по балансу

, кДж/кг .

  1. Средняя температура воздуха

, °С .

  1. Энтальпия газов на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя

, кДж/кг ,

где Iопрс – энтальпия присосов при средней температуре воздуха (табл. 2, с.147).

  1. Температура газов на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя

' , °С (табл. 2).

  1. Средняя температура газов

, °С .

  1. Объем газов на 1 кг топлива Vг , м3/кг (табл. 1, с.146).

  2. Скорость газов Wг принимаем 112 м/с .

  3. Площадь живого сечения для прохода газов

, м2 .

  1. Диаметр труб d , мм (из расчета ВП 1-й ступени).

  2. Площадь живого сечения одной трубы

, м2 .

  1. Число всех труб во второй ступени

, шт .

  1. Скорость воздуха Wв принимаем м/с.

  2. Относительный поперечный шаг труб ?1 принимаем .

  3. Поперечный шаг труб , мм .

  4. Количество труб в одном ряду

, шт .

  1. Количество рядов труб

, шт .

  1. Продольный шаг труб

, мм .

  1. Относительный продольный шаг труб

.

  1. Объемная доля водяных паров (табл. 1, с.146).

  2. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров rп (табл. 1).

  3. Концентрация золовых частиц mзл (табл. 1).

  4. Коэффициент теплоотдачи конвекцией с газовой стороны (рис. 8, с.178)

aк = Cф Cl aн , Вт/(м2 ·К) .

    1. Эффективная толщина излучающего слоя

, м .

    1. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

PnS = rnРS , м ·МПа .

    1. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (рис. 3, с.172)

kг , 1/(м·МПа).

    1. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами (рис. 3)

kзл , 1/(м·МПа).

    1. Оптическая толщина

.

    1. Степень черноты a (рис. 2, с.171).

    2. Температура стенки труб воздухоподогревателя 2-й ступени

, °С .

    1. Коэффициент теплоотдачи излучением (рис. 9, с.179)

aл = aн a , Вт/(м2 ·К) .

    1. Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

a1 = aк + aл , Вт/(м2 ·К) .

    1. Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны (рис. 6, с.174)

a2 = Cz Cs Cф aн , Вт/(м2 ·К) .

    1. Коэффициент использования поверхности нагрева  (табл. 15, с.164).

    2. Коэффициент теплопередачи

, Вт/(м2 ·К) .

    1. Температурный напор на входе газов

Dtвх = '   в" , °С .

    1. Температурный напор на выходе газов

Dtвых = ''   Jв' , °С .

    1. Средний температурный напор

, °С .

    1. Необходимая поверхность нагрева

, м2 .

    1. Высота 2-й ступени воздухоподогревателя

, м .

    1. Секундный расход воздуха

, м3/с .


    1. Живое сечение для прохода воздуха

, м2 .

    1. Высота одного хода

, м .

    1. Число ходов воздухоподогревателя по воздуху

.

Вторая ступень водяного экономайзера




      1. Температура газов на выходе из 2-й ступени водяного экономайзера " , °С (из расчета ВП 2-й ступени).

  1. Энтальпия газов I'' , кДж/кг (из расчета ВП 2-й ступени).

  2. Температура воды на входе во 2-ю ступень водяного экономайзера tв' , °С (из расчета В.Э 1-й ступени).

  3. Энтальпия воды iв' , кДж/кг (из расчета В.Э 1-й ступени).

  4. Температура газов на входе во 2-ю ступень водяного экономайзера ' , °С (из расчета пароперегревателя).

  5. Энтальпия газов на входе I' , кДж/кг (из расчета пароперегрева-теля).

  6. Тепловосприятие ступени

, кДж/кг .

  1. Энтальпия воды на выходе из 2-й ступени водяного экономайзера

, кДж/кг .

  1. Температура воды на выходе tв'', °С (табл. 10, с.158).

  2. Средняя температура газов

, °С .




Рис. П1-8. Эскиз второй ступени водяного экономайзера


  1. Средняя температура воды

, °С .

  1. Диаметр труб (из расчета В.Э 1-й ступени) d , мм .

  2. Число труб в одном ряду (из расчета В.Э 1-й ступени) Z1 .

  3. Шаги труб (из расчета В.Э 1-й ступени):
    поперечный s1 , мм;
    продольный s2 , мм .

  4. Относительные шаги (из расчета В.Э 1-й ступени)
    поперечный ?1 ;

продольный ?2 .

  1. Объем газов на 1 кг топлива Vг , м3/кг (табл. 1, с.146).

  2. Площадь, занятая трубами,

, м2 .

  1. Площадь живого сечения прохода газов

, м2 .

  1. Скорость газов


, м/с .

Скорость газов не должна превышать предельно допустимой

(табл. 13, с.163), но не ниже 6 м/с.

  1. Объемная доля водяных паров (табл. 1).

  2. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров rп (табл. 1).

  3. Концентрация золовых частиц (табл. 1).

  4. Коэффициент теплоотдачи конвекцией (рис. 6, с.174)

aк = aнCфCz Сs , Вт/(м2 К) .

  1. Эффективная толщина излучающего слоя

, м .

  1. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

PnS = rnSР , м·МПа .

  1. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами (рис. 3, с.172)

kг , 1/(м·МПа).

  1. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами (рис. 3)

, 1/(м·МПа).

  1. Оптическая толщина

.

  1. Степень черноты a (рис. 2, с.171).

  2. Температура загрязненной стенки

, оС .

  1. Коэффициент теплоотдачи излучением (рис. 9, с.179)

aл = aн , Вт/(м2 ·К) .

  1. Температурный напор на входе газов

Dtвх = '   tв" , °С .

  1. Температурный напор на выходе газов

Dtвых = J"   tв' , °С .

  1. Средний температурный напор

, °С .

  1. Коэффициент использования поверхности нагрева =1 .

  2. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

a1 =  (aк + aл ) , Вт/(м2 ·К) .

  1. Коэффициент тепловой эффективности ? (рис. 14, с.183).

  2. Коэффициент теплопередачи

k = ? a1 , Вт/(м2 ·К) .

  1. Необходимая поверхность нагрева

, м2 .

  1. Длина одного змеевика

, м .

  1. Число рядов по ходу потока

, шт .

  1. Число петель

, шт .

  1. Шаг одной петли

sпет = 2 s2 , мм .

  1. Высота пакета экономайзера

hэк = Zпет sпет ·10-3 , м .

Невязка баланса

1. Невязка баланса

, кДж/кг.

  1. Относительная невязка

, % .

После выполнения теплового расчета необходимо заполнить табл. 18, с.166. для выполнения аэродинамического расчета.
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Расчет тяги (газовый тракт)
1. Газовый тракт котлоагрегата

Топка

Разрежение в конце топки Па .

Фестон

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

, Па .

Пароперегреватель

Сопротивление пучка

коридорный пучок

, Па ,

где ? – коэффициент сопротивления пучка (рис. 18, с. 188);

hд - динамический напор, Па (рис. 16, с. 185).

.

Поворот за пароперегревателем

, Па ,

где , - средний динамический напор, который определяется по скорости газов в пароперегревателе и водяном экономайзере 2-й ступени.

Коэффициент сопротивления поворота (с. 70).

Сопротивления поворота

, Па .

Общее сопротивление пароперегревателя с учетом поправочного коэффициента k (с.73)

, Па .

Водяной экономайзер (2-я ступень)

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

, Па .

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.73)

, Па .

Воздухоподогреватель (2-я ступень)

Сопротивление трения (рис. 19, с. 190)

, Па ,

где Сш - коэффициент, учитывающий шероховатость труб, определяется по абсолютной шероховатости труб К =0,2 мм).

Соотношение живого сечения труб к площади газохода

.

Коэффициент сопротивления входа и выхода (рис. 20, с. 191)

? = ?вых + ?вх .

Динамический напор hд , Па (рис. 16, с. 185).

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.74)

, Па .

Водяной экономайзер (1-я ступень)

Сопротивление пучка (рис. 17)

, Па .

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.73)

, Па .

Воздухоподогреватель (1-я ступень)

Сопротивление трения (рис. 19)

, Па .

Отношение живого сечения к площади газохода

.

Коэффициент сопротивления входа и выхода (рис. 20, с. 191)

? = ?вых + ?вх .

Динамический напор hд , Па (рис. 16,с. 185).

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.74)

, Па .

Общее сопротивление газового тракта котельного агрегата

, Па .

2. Газовый тракт от 1-й ступени воздухоподогревателя до золоуловителя

Сечение конвективной шахты

, м2 .

где aш и bш - глубина и ширина конвективной шахты.

Принимаем скорость газа в газоходе равной м/с .

Сечение газохода

, м2 .

Отношение сечений F2 /F1 .

Коэффициент сопротивления поворота-конфузора на 90о (рис. 29,30, с. 196 при а/b = bшш)

.

Коэффициент В - см. стр. 69.

Сопротивление поворота-конфузора

, Па .

Сопротивление участка двух поворотов (по рис. П1-1, с. 95)

, Па ,

где ?пов - коэффициент сопротивления колена с закругленными кромками (с. 76).

Золоуловитель

Выбираем золоуловитель - батарейный циклон БЦ (табл. 19, с. 167).

Количество элементов батарейного циклона n , шт (табл. 19).

Коэффициент сопротивления батарейного циклона с элементами, имеющими лопаточный закручивающий аппарат типа “розетка ?л (с. 77).

Суммарная площадь сечений всех циклонных элементов


, м2 .

где d = 250 мм - диаметр элемента циклона.

Присосы воздуха в циклоне ??ц (с. 74).

Присосы воздуха в газоходах (стальные газоходы ?? , табл. 7, с. 155).

При длине участка L1 = 17 + 3 = 20 м (рис. П1-1, с. 95)

.

Температура газов в циклоне

, °С ,

Объем дымовых газов в циклоне

, м3/кг .

где .

Теоретический объем дымовых газов берется из теплового расчета (табл. 1, с. 146).

Расчетная скорость газов в циклоне


, м/с .

Сопротивление батарейного циклона

, Па ,

где hд определяется по скорости газов в циклоне.

Общее сопротивление тракта

H2 = h1 + h2 + h3 , Па .

3. Участок от золоуловителя до выхода из дымовой трубы

Коэффициент сопротивления колена 90° с закругленными кромками

?пов (с. 76).

Сопротивление участка с учетом трех поворотов (рис. П1-1, с. 95)

, Па .

Динамическое давление определяется при , °С и скорости газа 12 м/с.
Дымосос

Величина присосов в газоходах на участке котел-дымосос

L2= 17+ 3 + 5 + 8 = 33 м (рис. П1-1)

+ ??ц .

Температура газов

, °С .

Расход газов у дымососа

, м3/с ,

где ?д = ?вп1 + ??газ .

По расходу газов у дымососа выбираем предварительно дымосос (рис. 24, 25, с. 193, 194).

Сечение диффузора за дымососом F1= u'·з' , м2 (табл. 21, 22, с. 168, 169 ).

Для определения сопротивления за дымососом принимаем:

отношение выходного сечения к входному F2/F1 = 2ч3,5;

относительная длина диффузора l/b = 1,5ч3 .

Коэффициент сопротивления диффузора ? (рис. 21, с. 191).

Скорость газов во входном сечении

, м/с .

Сопротивление диффузора h2 = ? hд , Па .

Скорость газов в выходном сечении

, м/с .

Коэффициент сопротивления при входе в дымовую трубу ?вх (с. 76).

Сопротивление входа в дымовую трубу

h3 = ?вх hд , Па .

Динамическое давление определяется по скорости газов в выходном сечении диффузора.

Дымовая труба

Высота дымовой трубы Нтр , м (табл. 20, с. 168).

Экономическая скорость в устье трубы Wэк , м/с (рис. 22, с. 192).

Внутренний диаметр устья трубы

, м .

Выбираем внутренний диаметр устья трубы dвн , м (рис. 28, с. 195).

Скорость газов в устье трубы

, м/с ,

где .

Потери на сопротивление трения в дымовой трубе и на выходе из нее

, Па ,

где i - средний уклон внутренних стенок трубы (с. 78);

- коэффициент сопротивления выхода (с. 78).

Динамическое давление определяется по скорости газа в устье трубы Wг , м/с и температуре газов , °С .

Суммарное сопротивление тракта

H3 = h1 + h2 + h3 + h4 , Па .

4. Самотяга


Расчетная высота опускной шахты Нш , м (рис. П1-1, с. 95).

Средняя температура в шахте

, °С .

Величина самотяги на 1 м высоты , Па/м (рис. 23, с. 192).

Самотяга опускной шахты

, Па .

Самотяга на 1м высоты дымовой трубы , Па/м при (рис. 23, с.192).

Расчетная высота дымовой трубы (рис. П1-1, с. 95)

Hртр = Нтр – 3 , м .

Самотяга дымовой трубы

, Па .

5. Перепад полных давлений по газовому тракту

Суммарное сопротивление всего газового тракта

?hi = H1 + H2 + H3 , Па.

Суммарное сопротивление с учетом поправки на плотность дымовых газов

?Н = ?hi M? , Па ,

где М? - поправка на плотность дымовых газов (рис. 23).

Перепад полных давлений

, Па .

6. Выбор дымососа

Расчетная производительность дымососа

Qр = ?1 Vд , м3/с ,

где ?1 - коэффициент запаса по производительности (с. 87).

Расчетное сопротивление

Нр = ?2п , Па ,

где ?2 - коэффициент запаса по напору (с. 87).

Поправочный коэффициент

,

где ?о - определяется по рис. 23;

tзав определяется по табл. 21, 22, с. 168, 169.
Приведенный напор

= К? Нр , Па .

Тип дымососа (рис. 24,25, с. 193, 194 ; табл. 21, 22, с. 168, 169).

Число оборотов n, об/мин (табл. 21,22).

Производительность на исходном режиме Qисх , м3/с (табл. 21,22).

Относительная глубина регулирования Qр/Qисх .

КПД регулирован ?рег (рис. 27, с. 195).

Эксплуатационный КПД машины

?э = ?рег ?исх ,

где ?исх - КПД машины на исходном режиме определяется по графикам аэродинамических характеристик Q-H тяго-дутьевых установок (Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод). При выполнении курсового проекта исходный КПД ?исх принять по табл. 21, 22.

Необходимая мощность электродвигателя

, кВт ,

где ?3 - коэффициент запаса мощности электродвигателя, с. 91.

Расчет дутья
Коэффициент избытка воздуха по воздушному тракту

;

;

;

;

;

.

Основные данные для расчета сводятся в табл.23, с. 170.

Тракт холодного воздуха

Расход холодного воздуха Vв , м/с (табл.23, с. 170).

Скорость воздуха в шахте (принимается) Wв = 9 м/с .

Сечение всасывающей шахты

, м2 .

Коэффициент сопротивления патрубка для забора воздуха с заслонкой .

Коэффициент сопротивления поворота на 90° (рис. П1-1, с. 95)

,

где К??о - коэффициент сопротивления поворота с учетом шероховатости стенок (рис. 29, с. 196); B – коэффициент, зависящий от угла поворота, с. 69; C – коэффициент, зависящий от формы сечения (рис. 30, c. 196). Принимаем отношение r/b = 0,1 ; a/b = 1,3.

Сопротивление участка воздухопровода до вентилятора

h1 = (?1 + ?2) hд , Па .

По расходу воздуха за вентилятором (табл. 23) предварительно выбираем вентилятор (рис. 26, с. 194).

Сечение диффузора за вентилятором (табл. 22, с. 169)

, м2 .

Скорость воздуха во входном сечении , м/с .

Для определения сопротивления диффузора за вентилятором принимаем:

отношение выходного сечения к входному F2/F1 = 2ч3,5;

относительная длина диффузора l/b = 1,5ч3 .

Коэффициент сопротивления диффузора (рис. 21, с. 191).

Сопротивление диффузора

h2 = ? hд , Па .

Скорость воздуха в выходном сечении , м/с .

Коэффициент сопротивления поворота на 90о (рис. П1-1, с. 95) за диффузором (рис.29, 30, с. 196).

.

Сопротивление поворота

h3 = ? hд , Па .

Сопротивление поворота – диффузора на 90о (рис. П1-1).

Отношение сечений F2/F1 ,

где F1 - сечение воздуховода за диффузором, м2; F2 = h1 bш ;

h1 - высота одного хода воздухоподогревателя 1-й ступени (из теплового расчета), м; bш - ширина конвективной шахты, м.

Коэффициент сопротивления поворота при отсутствии стабилизационного участка (рис. 29,30)

? = 1,8 К??оВС .

Сопротивление поворота-диффузора

h4 = ? hд , Па .

Динамический напор hд определяется по скорости в выходном сечении диффузора за вентилятором.

Суммарное сопротивление тракта до воздухоподогревателя

Н1 = h1 + h2 + h3 + h4 , Па .

Воздухоподогреватель

1-я ступень

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

, Па .

Поворот на 180° (рассчитывается, если Zход).

Площадь сечений

; , м2 ,

где h1 - высота одного хода ( из теплового расчета ); bш - ширина конвективной шахты; ав - глубина воздуховода между пакетами воздухоподогревателя (по чертежу).
Среднее сечение воздуховода

.

Скорость в среднем сечении (Vв - табл. 23, с. 170)

, м/с .

Коэффициент сопротивления поворота (см. с. 83).

Сопротивление поворота

, Па .

Перепускной канал между 1-й и 2-й ступенью


Два поворота на 90° во втором перепускном канале (рис. П1-1, с. 95).

Площадь сечений

F1 = h1bш , м2 ; F2 = ав1bш , м2 ,

где а в1 - глубина перепускного канала между 1-й и 2-й ступенью воздухоподогревателя (по чертежу).

Среднее сечение воздуховода

.

Скорость в среднем сечении (Vв - табл. 23)

, м/с .

Коэффициент сопротивления поворота на 90° ? (с. 83) .

Сопротивление двух поворотов

, Па .

2-я ступень

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

, Па .

Поворот на 180° (рассчитывается, если Zход).

Площадь сечений

; , м2 ,

где h1 – высота одного хода воздухоподогревателя 2-й ступени.

Среднее значение воздуховода

.

Скорость в среднем сечении (Vв – табл. 23, с. 170)

, м/с .

Коэффициент сопротивления поворота на ? (с. 83).

Сопротивление поворота

, Па .

Общее сопротивление воздухоподогревателя с учетом поправочного коэффициента k (c. 83)

H2 = k (h1 + h2 + h3 + h4 + h5) , Па .

Тракт горячего воздуха

Сопротивление конфузора - поворота на 90о на выходе из воздухоподогревателя (рис. П1-1, с. 95).

Скорость воздуха в воздухопроводе принимаем W=12 м/с.

Сечение воздухопровода горячего воздуха (Vв - табл. 23)

, м2 .

Отношение выходного сечения к входному F2/F1 , где F1 = h1bш .

Коэффициент сопротивления конфузора-поворота на 90° (рис. 29, 30, с. 196)

?1 = К??оВС .

Коэффициент сопротивления поворота на 90° (рис. П1-1) без измене-ния сечения (с. 69)

.

Сопротивление участка до разветвления коробов

h1 = (?1 + ?2) hд , Па .

Динамическое давление определяется по температуре горячего воздуха гв и Wв=12 м/с .
Сопротивление раздающего тройника

Отношение скоростей в основном канале и воздухопроводе вторичного воздуха принимаем Wб/Wс = 1.

Коэффициент сопротивления тройника ?б (рис. 31, с. 197).

Сопротивление тройника

h2 = ?б hд , Па .
Сопротивление раздающего короба вторичного воздуха на горелки

Сечение подводящего канала

, м2 ,

где Wв – скорость воздуха в воздуховоде вторичного воздуха, м/с.

Суммарное сечение в отводах на горелки, при скорости воздуха в отводах Wотв = 16 м/с

, м2 .

Коэффициент сопротивления раздающего короба

.

Сопротивление раздающего короба

h3 = ? hд , Па ,

где hд - динамический напор определяется по скорости воздуха в отводах.

Сопротивление короба, идущего на мельницу, учитывается при расчете системы пылеприготовления согласно «Нормам расчета и проектирования пылеприготовительных установок»

Коэффициент сопротивления горелок гор (для прямоточных горелок с. 85).

Скорость вторичного воздуха принимаем W2 = 24 м/с.

Сопротивление горелок

h4 = ?гор hд , Па .

Сопротивление тракта горячего воздуха

Н3 = h1 + h2 + h3 + h4 , Па .

Общее сопротивление воздушного тракта

?H = H1 + H2 + H3 , Па .

Расчет самотяги

Высота воздухоподогревателей Нвп , м (рис. П1-1, с. 95).


Средняя температура воздуха в воздухоподогревателе

, °С .

Самотяга на 1 м высоты воздухоподогревателя , Па/м (рис. 23, с.192).

Самотяга в воздухоподогревателях

hсвп = Нвп h'с , Па .

Расчетная высота воздухопровода горячего воздуха Нвпр , м (рис. П1-1).

Самотяга на 1 м высоты воздухопровода горячего воздуха , Па/м (рис. 23).

Самотяга в воздухопроводе горячего воздуха

h свпр = , Па .

Перепад полных давлений

Расстояние между сечениями ввода воздуха в топку и выхода газов из топки Н1 , м (рис. П1-1).


Разрежение в топке на уровне ввода воздуха

, Па .

Перепад полных давлений

?Нп = ?H - hсвп + hсвпр - h'т , Па .

Выбор вентилятора

Расчетная производительность

Qр = ?1 Vв , м3/с ,

где Vв - расход воздуха за вентилятором, м3/с (табл. 23, с. 170); ?1 - поправочный коэффициент по производительности (с. 87).

Расчетный напор

Нр = ?2 ?Н , Па ,

где ?2 - коэффициент запаса по напору (с. 87).

Поправочный коэффициент

.

Приведенный напор

, Па .

Тип вентилятора (рис. 26, с. 194; табл. 22, с. 169).

Число оборотов n , об/мин (табл.22).

Производительность на исходном режиме Qисх, м3/с (табл. 22).

Относительная глубина регулирования Qр/Qисх .

КПД регулирования ?рег (рис. 27, с. 195).

Эксплуатационный КПД машины

?э = ?рег ?исх ,

где ?исх - КПД машины в исходном режиме.

Необходимая мощность электродвигателя

, кВт ,

где ?з - коэффициент запаса по производительности (с. 91).



Федеральное агентство по образованию
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации