Размещено на http://www.allbest.ru/

126

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

Исходные данные для расчета

Тип котла - барабанный, с естественной циркуляцией.

Паропроизводительность D_пе, кг/с.

Давление перегретого пара Р_пе, бар.

Температура перегретого пара t_пе, °С.

Состав топлива:

- месторождение и марка топлива;

- влажность ^, % ;

- зольность А^r, % ;

- сера колчеданная _, % ;

- сера органическая _, % ;

- углерод С^r, % ;

- водород Н^r, % ;

- азот N^r, % ;

- кислород О^r, % ;

- низшая теплота сгорания Q^r_i, МДж/кг ;

- приведенная влажность W^r_пр^, (% · кг)/МДж ;

- приведенная зольность А^r_пр^, (% · кг)/МДж ;

- выход летучих на горючую массу V^daf, %.

Способ сжигания топлива - камерный, с твердым шлакоудалением.

Температура питательной воды после регенеративного подогрева t_пв,°С.

Непрерывная продувка р, %.

Доля рециркуляции газов в топку - отсутствует.

Температура уходящих газов, _ух, °С.

Температура воздуха на входе в воздухоподогреватель '_в, °С.

Температура горячего воздуха после воздухоподогревателя _гв, °С.

Компоновка конвективных поверхностей нагрева выбирается:

одноступенчатая или двухступенчатая.

1. Первая ступень воздухоподогревателя

Температура газов на выходе из воздухоподогревателя (по заданию)

" = _ух, °С

Энтальпия газов I'', кДж/кг.

Температура воздуха на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя '_в, °С.

Энтальпия воздуха на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя

, кДж/кг.

Эскиз первой ступени воздухоподогревателя

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

'' = _т - _т - _пл + _вп.

Доля воздуха рециркуляции

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

а) отношение водяных эквивалентов

,

где m_o= 0,86 для топлив с ;

m_o= 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.

Энтальпия воздуха , кДж/кг.

Тепловосприятие ступени по балансу

, кДж/кг.

Средняя температура воздуха

, °С.

Энтальпия газов на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя

, кДж/кг.

где I^о_прс - энтальпия присосов при средней температуре воздуха, кДж/кг.

Температура газов на входе в 1-ю ступень воздухоподогревателя', ^оС.

Средняя температура газов

, °С

14. Объем газов на 1 кг топлива V_г, м³/кг.

15. Объемная доля водяных паров .

16. Скорость газов W_г принимаем 112 м/с.

17. Площадь живого сечения для прохода газов

, м²

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

19. Площадь живого сечения одной трубы

, м².

20. Число всех труб в 1-й ступени .

21. Скорость воздуха принимаем W_в = 4,5ч6 м/с.

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

23. Поперечный шаг труб s₁ = ₁ d, мм.

24. Число труб в 1-м ряду

, шт,

где b_ш - ширина конвективного газохода по чертежу.

25. Число рядов труб .

26. Продольный шаг труб

(а_ш - глубина конвективного газохода по чертежу)

.

27. Относительный продольный шаг труб

28. Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

₁ = _к = C_ф C_{l н,} Вт/(м² ·К).

29. Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны

₂ = C_ф C_s C_{z н,} Вт/(м² ·К).

30. Коэффициент использования поверхности нагрева .

31. Коэффициент теплопередачи

, Вт/(м·К).

32. Температурный напор на входе газов

, °С.

33. Температурный напор на выходе газов

, °С.

34. Средний температурный напор

, °С.

35. Необходимая поверхность нагрева

, м².

36. Высота первой ступени воздухоподогревателя

, м.

37. Секундный расход воздуха

, м³/с.

38. Живое сечение для прохода воздуха

, м².

39. Высота одного хода

, м.

40. Число ходов воздухоподогревателя по воздуху

, шт.

2. Первая ступень водяного экономайзера

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

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

Температура питательной воды t_пв, °С (по заданию).

Энтальпия питательной воды i_пв, кДж/кг

Тепловосприятие ступени по балансу

, кДж/кг.

Энтальпия воды на входе в 1-ю ступень водяного экономойзера

, кДж/кг,

где , кг/с.

Температура воды на входе в 1-ю ступень водяного экономайзера t_в', °С.

Энтальпия воды на выходе из 1-й ступени водяного экономайзера

, кДж/кг.

Температура воды на выходе t_в'', °С.

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

, кДж/кг.

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

Эскиз первой ступени водяного экономайзера

12.Средняя температура газов

, °С.

13.Средняя температура воды

, °С.

14.Диаметр труб d, мм (по чертежу).

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

16. Шаги труб: поперечный s₁ = d _1, мм ; продольный s₂ = d _2, мм.

17. Число труб в одном ряду

, шт.

18. Площадь живого сечения для прохода газов ( а_ш и b_ш - глубина и ширина конвективной шахты)

F_жс = a_ш b_ш - Z₁ d l_тр, м²,

где l_тр = b_ш - 0,1, м.

19. Объем газов на 1 кг топлива V_г, м³/кг.

20. Скорость газов

, м/с.

Полученная скорость газов не должна быть выше предельно допустимой, но не ниже 6 м/с.

21. Объемная доля водяных паров .

22. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_п.

23. Концентрация золовых частиц _зл.

24. Коэффициент теплоотдачи конвекцией

_к = _н С_z С_s C_ф, Вт/(м² ·К).

25. Эффективная толщина излучающего слоя

, м.

26. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

P_nS = r_n РS, м МПа.,

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

27. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами k_г, 1/(м·МПа).

28. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами k_зл, 1/(м·МПа).

29. Оптическая толщина

.

30. Степень черноты a.

31. Температура загрязненной стенки

, °С.

32. Коэффициент теплоотдачи излучением

_л = _н a, Вт/(м² ·К).

33. Температурный напор на входе газов

t_б = ' _ t''_в, °С.

34. Температурный напор на выходе газов

t_м = " _ t'_в, °С.

35. Средний температурный напор

, °С.

36. Коэффициент использования поверхности нагрева =1.

37. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке

₁ = (_к + _л), Вт/(м² ·К).

38. Коэффициент тепловой эффективности .

39. Коэффициент теплопередачи

k = _1, Вт/(м² ·К).

40. Необходимая поверхность нагрева

, м^2.

41. Длина одного змеевика

, м.

42. Число рядов по ходу потока

, шт.

43. Число петель

, шт.

44. Шаг одной петли

S_пет = 2 s_2, мм.

45. Высота пакета экономайзера

h_эк = Z_пет S_пет 10^-3, м.

3. 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.

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

'' = _т _ _т _ _пл.

Эскиз второй ступени воздухоподогревателя

8. Тепловосприятие ступени по балансу

, кДж/кг.

9. Средняя температура воздуха

, °С.

Энтальпия газов на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя

, кДж/кг,

где I^о_прс - энтальпия присосов при средней температуре воздуха.

Температура газов на входе во 2-ю ступень воздухоподогревателя ', °С.

Средняя температура газов

, °С.

Объем газов на 1 кг топлива V_г, м³/кг.

Скорость газов W_г принимаем 112 м/с.

Площадь живого сечения для прохода газов

, м²

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

17. Площадь живого сечения одной трубы

, м².

18. Число всех труб во второй ступени

, шт.

19. Скорость воздуха W_в принимаем м/с.

20. Относительный поперечный шаг труб у₁ принимаем .

21. Поперечный шаг труб , мм.

22. Количество труб в одном ряду

, шт.

23. Количество рядов труб

, шт.

24. Продольный шаг труб

, мм.

25. Относительный продольный шаг труб

.

26. Объемная доля водяных паров .

27. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_п

28. Концентрация золовых частиц _зл.

29. Коэффициент теплоотдачи конвекцией с газовой стороны

_к = C_ф C_{l н,} Вт/(м² К).

30. Эффективная толщина излучающего слоя , м.

31. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов

P_nS = r_nРS, м МПа.

32. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами

k_г, 1/(м·МПа)

33. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами

• k_зл 1/(м·МПа)
• 34. Оптическая толщина

.

35. Степень черноты a.

36. Температура стенки труб воздухоподогревателя 2-й ступени

, °С.

37. Коэффициент теплоотдачи излучением

_л = _н a, Вт/(м² ·К).

38. Коэффициент теплоотдачи с газовой стороны

• ₁ = _к + _л, Вт/(м² ·К).
• 39. Коэффициент теплоотдачи с воздушной стороны
• ₂ = C_z C_s C_{ф н,} Вт/(м² ·К).
• 40. Коэффициент использования поверхности нагрева
• 41. Коэффициент теплопередачи
• , Вт/(м² ·К).
• 42. Температурный напор на входе газов
• t_вх = ' _ _в", °С.
• 43. Температурный напор на выходе газов
• t_вых = '' _ _в', °С.
• 44. Средний температурный напор
• , °С.
• 45. Необходимая поверхность нагрева
• , м^2.
• 46. Высота 2-й ступени воздухоподогревателя
• , м.
• 47. Секундный расход воздуха
• , м³/с.
• 48. Живое сечение для прохода воздуха
• , м².
• 49. Высота одного хода
• , м.
• 50. Число ходов воздухоподогревателя по воздуху
• .

4. Вторая ступень водяного экономайзера

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

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

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

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

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

6. Энтальпия газов на входе I', кДж/кг (из расчета пароперегревателя).

7. Тепловосприятие ступени

• , кДж/кг.
• 8. Энтальпия воды на выходе из 2-й ступени водяного економайзера
• , кДж/кг.
• 9. Температура воды на выходе t_в'', °С.
• 10. Средняя температура газов
• , °С.
• Эскиз второй ступени водяного экономайзера
• 11. Средняя температура воды
• , °С.
• 12. Диаметр труб (из расчета В.Э 1-й ступени) d, мм.
• 13. Число труб в одном ряду (из расчета В.Э 1-й ступени) Z₁.
• 14. Шаги труб (из расчета В.Э 1-й ступени): поперечный s_1, мм; продольный s_2, мм.
• 15. Относительные шаги (из расчета В.Э 1-й ступени) поперечный у₁; продольный у_2.
• 16. Объем газов на 1 кг топлива V_г, м³/кг.
• 17. Площадь, занятая трубами,
• , м².
• 18. Площадь живого сечения прохода газов
• , м².
• 19. Скорость газов
• , м/с.
• Скорость газов не должна превышать предельно допустимой, но не ниже 6 м/с.
• 20. Объемная доля водяных паров .
• 21. Объемная доля трехатомных газов и водяных паров r_п.
• 22. Концентрация золовых частиц .
• 23. Коэффициент теплоотдачи конвекцией
• _к = _нC_фC_z С_s, Вт/(м² К).
• 24. Эффективная толщина излучающего слоя
• , м.
• 25. Суммарная поглощающая способность трехатомных газов
• P_nS = r_nSР, м·МПа.
• 26. Коэффициент ослабления лучей трехатомными газами
• k_г, 1/(м·МПа)
• 27. Коэффициент ослабления лучей золовыми частицами
• , 1/(м·МПа)
• 28. Оптическая толщина
• .
• 29. Степень черноты a.
• 30. Температура загрязненной стенки
• , ^оС.
• 31. Коэффициент теплоотдачи излучением
• _л = _н, Вт/(м² К).
• 32. Температурный напор на входе газов
• t_вх = ' _ t_в", °С.
• 33. Температурный напор на выходе газов
• t_вых = " _ t_в', °С.
• 34. Средний температурный напор
• , °С.
• 35. Коэффициент использования поверхности нагрева =1.
• 36. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке
• ₁ = (_к + _л ), Вт/(м² ·К).
• 37. Коэффициент тепловой эффективности ш.
• 38. Коэффициент теплопередачи
• k = ш _1, Вт/(м² ·К).
• 39. Необходимая поверхность нагрева
• , м².
• 40. Длина одного змеевика
• , м.
• 41. Число рядов по ходу потока
• , шт.
• 42. Число петель
• , шт.
• 43. Шаг одной петли
• s_пет = 2 s_2, мм.
• 44. Высота пакета экономайзера
• h_эк = Z_пет s_пет ·10^-3_, м.
• Невязка баланса
• , кДж/кг.
• Относительная невязка
• , %.

5. Аэродинамический расчет

Расчет тяги (газовый тракт)

• Газовый тракт котлоагрегата
• Топка воздухоподогреватель газовый котел теплоотдача
• Разрежение в конце топки Па.
• Фестон
• Сопротивление пучка
• , Па.
• Пароперегреватель
• Сопротивление пучка
• коридорный пучок
• , Па,
• где о - коэффициент сопротивления пучка;
• h_д - динамический напор, Па.
• .
• Поворот за пароперегревателем
• , Па,
• где , - средний динамический напор, который определяется по скорости газов в пароперегревателе и водяном экономайзере 2-й ступени.
• Коэффициент сопротивления поворота .
• Сопротивления поворота
• , Па.
• Общее сопротивление пароперегревателя с учетом поправочного коэффициента k
• , Па.
• Водяной экономайзер (2-я ступень)
• Сопротивление пучка
• , Па.
• Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k
• , Па.
• Воздухоподогреватель (2-я ступень)
• Сопротивление трения
• , Па,
• где С_ш - 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
• о = о_вых + о_вх.
• Динамический напор h_д, Па.
• Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k
• , Па.
• Водяной экономайзер (1-я ступень)
• Сопротивление пучка
• , Па.
• Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.73)
• , Па.
• Воздухоподогреватель (1-я ступень)
• Сопротивление трения
• , Па.
• Отношение живого сечения к площади газохода
• .
• Коэффициент сопротивления входа и выхода
• о = о_вых + о_вх.
• Динамический напор h_д, Па.
• Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.74)
• , Па.
• Общее сопротивление газового тракта котельного агрегата
• , Па.

Газовый тракт от 1-й ступени воздухоподогревателя до золоуловителя

Сечение конвективной шахты

, м².

где a_ш и b_ш - глубина и ширина конвективной шахты.

Принимаем скорость газа в газоходе равной м/с.

Сечение газохода

, м².

Отношение сечений F₂ /F_1.

Коэффициент сопротивления поворота-конфузора на 90^о

.

Сопротивление поворота-конфузора

, Па.

Сопротивление участка двух поворотов

, Па,

где о_пов - коэффициент сопротивления колена с закругленными кромками.

Золоуловитель

Выбираем золоуловитель - батарейный циклон БЦ.

Количество элементов батарейного циклона n, шт.

Коэффициент сопротивления батарейного циклона с элементами, имеющими лопаточный закручивающий аппарат типа “розетка о^л.

Суммарная площадь сечений всех циклонных элементов

, м².

где d = 250 мм - диаметр элемента циклона.

Присосы воздуха в циклоне Дб_ц.

Присосы воздуха в газоходах.

При длине участка L₁ = 17 + 3 = 20 м

.

Температура газов в циклоне

, °С,

Объем дымовых газов в циклоне

, м³/кг.

где .

Теоретический объем дымовых газов берется из теплового расчета.

Расчетная скорость газов в циклоне

, м/с.

Сопротивление батарейного циклона

, Па,

где h_д определяется по скорости газов в циклоне.

Общее сопротивление тракта

H₂ = h₁ + h₂ + h₃, Па.

• Участок от золоуловителя до выхода из дымовой трубы
• Коэффициент сопротивления колена 90° с закругленными кромками о_пов.

Сопротивление участка с учетом трех поворотов

, 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

+ Дб_ц.

Температура газов

, °С.

Расход газов у дымососа

, м³/с,

где б_д = б_вп1 + Дб_газ.

По расходу газов у дымососа выбираем предварительно дымосос.

Сечение диффузора за дымососом F₁= u'·з', м².

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 о.

Скорость газов во входном сечении

, м/с.

Сопротивление диффузора h₂ = о h_д, Па.

Скорость газов в выходном сечении

, м/с.

Коэффициент сопротивления при входе в дымовую трубу о_вх.

Сопротивление входа в дымовую трубу

h₃ = о_вх h_д, Па.

Динамическое давление определяется по скорости газов в выходном сечении диффузора.

Дымовая труба

Высота дымовой трубы Н_тр, м.

Экономическая скорость в устье трубы W_эк, м/с.

Внутренний диаметр устья трубы

, м.

Выбираем внутренний диаметр устья трубы d_вн, м.

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;

- коэффициент сопротивления выхода.

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

Суммарное сопротивление тракта

H₃ = h₁ + h₂ + h₃ + h_4, Па.

Самотяга

Расчетная высота опускной шахты Н_ш, м.

Средняя температура в шахте

, °С.

Величина самотяги на 1 м высоты , Па/м.

Самотяга опускной шахты

, Па.

Самотяга на 1м высоты дымовой трубы , Па/м при

Расчетная высота дымовой трубы

H^р_тр = Н_тр - 3, м.

Самотяга дымовой трубы

, Па.

• Перепад полных давлений по газовому тракту
• Суммарное сопротивление всего газового тракта
• Уh_i = H₁ + H₂ + H_3, Па.
• Суммарное сопротивление с учетом поправки на плотность дымовых газов
• ДН = Уh_i M_с, Па,
• где М_с - поправка на плотность дымовых газов.
• Перепад полных давлений
• , Па.
• Выбор дымососа
• Расчетная производительность дымососа
• Q_р = в₁ V_д, м³/с,
• где в₁ - коэффициент запаса по производительности.
• Расчетное сопротивление
• Н_р = в₂ ДН_п, Па,
• где в₂ - коэффициент запаса по напору.
• Поправочный коэффициент
• ,
• Приведенный напор
• = К_с Н_р, Па.
• Число оборотов n, об/мин.
• Производительность на исходном режиме Q_исх, м³/с.
• Относительная глубина регулирования Q_р/Q_исх.
• КПД регулирован з_рег.
• Эксплуатационный КПД машины
• з_э = з_рег з_исх,
• где з_исх - КПД машины на исходном режиме определяется по графикам аэродинамических характеристик Q-H тяго-дутьевых установок (Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод).
• Необходимая мощность электродвигателя
• , кВт,
• где в₃ - коэффициент запаса мощности электродвигателя.
• Расчет дутья
• Коэффициент избытка воздуха по воздушному тракту
• ;
• ;
• ;
• ;
• ;
• .
• Тракт холодного воздуха
• Расход холодного воздуха V_в, м/с
• Скорость воздуха в шахте (принимается) W_в = 9 м/с.
• Сечение всасывающей шахты
• , м².
• Коэффициент сопротивления патрубка для забора воздуха с заслонкой .
• Коэффициент сопротивления поворота на 90°
• ,
• где К_До_о - коэффициент сопротивления поворота с учетом шероховатости стенок; B - коэффициент, зависящий от угла поворота; C - коэффициент, зависящий от формы сечения. Принимаем отношение r/b = 0,1 ; a/b = 1,3.
• Сопротивление участка воздухопровода до вентилятора
• h₁ = (о₁ + о₂) h_д, Па.
• По расходу воздуха за вентилятором предварительно выбираем вентилятор.
• Сечение диффузора за вентилятором
• , 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 .
• Сопротивление диффузора
• h₂ = о h_д, Па.
• Скорость воздуха в выходном сечении , м/с.
• Коэффициент сопротивления поворота на 90^о за диффузором.
• .
• Сопротивление поворота
• h₃ = о h_д, Па.
• Сопротивление поворота - диффузора на 90^о.
• Отношение сечений
• F₂/F₁,
• где F₁ - сечение воздуховода за диффузором, м²; F₂ = h₁ b_ш ;
• h₁ - высота одного хода воздухоподогревателя 1-й ступени (из теплового расчета), м; b_ш - ширина конвективной шахты, м.
• Коэффициент сопротивления поворота при отсутствии стабилизационного участка
• о = 1,8 К_До_оВС.
• Сопротивление поворота-диффузора
• h₄ = о h_д, Па.
• Динамический напор h_д определяется по скорости в выходном сечении диффузора за вентилятором.
• Суммарное сопротивление тракта до воздухоподогревателя
• Н₁ = h₁ + h₂ + h₃ + h_4, Па.

Воздухоподогреватель

• 1-я ступень
• Сопротивление пучка
• , Па.
• Поворот на 180° (рассчитывается, если Z_ход).
• Площадь сечений
• ; , м²,
• где h₁ - высота одного хода ( из теплового расчета ); b_ш - ширина конвективной шахты; а_в - глубина воздуховода между пакетами воздухоподогревателя (по чертежу).
• Среднее сечение воздуховода
• .
• Скорость в среднем сечении
• , 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.

Площадь сечений

F₁ = h₁b_ш, м² ; F₂ = а_в1b_ш, м²,

где а _в1 - глубина перепускного канала между 1-й и 2-й ступенью воздухоподогревателя (по чертежу).

Среднее сечение воздуховода

.

Скорость в среднем сечении V_в

, м/с.

Коэффициент сопротивления поворота на 90° о.

Сопротивление двух поворотов

, Па.

• 2-я ступень
• Сопротивление пучка
• , Па.
• Поворот на 180° (рассчитывается, если Z_ход).
• Площадь сечений
• ; , м²,
• где h₁ - высота одного хода воздухоподогревателя 2-й ступени.
• Среднее значение воздуховода
• .
• Скорость в среднем сечении
• , м/с.
• Коэффициент сопротивления поворота на о.
• Сопротивление поворота
• , Па.
• Общее сопротивление воздухоподогревателя с учетом поправочного коэффициента k
• H₂ = k (h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅), Па.

Тракт горячего воздуха

Сопротивление конфузора - поворота на 90^о на выходе из воздухоподогревателя.

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

Сечение воздухопровода горячего воздуха

, м².

Отношение выходного сечения к входному

F₂/F₁,

где F₁ = h₁b_ш.

Коэффициент сопротивления конфузора-поворота на 90°

о₁ = К_До_оВС.

Коэффициент сопротивления поворота на 90° без изменения сечения

.

Сопротивление участка до разветвления коробов

h₁ = (о₁ + о₂) h_д, Па.

Динамическое давление определяется по температуре горячего воздуха _гв и W_в=12 м/с.

Сопротивление раздающего тройника

Отношение скоростей в основном канале и воздухопроводе вторичного воздуха принимаем W_б/W_с = 1.

Коэффициент сопротивления тройника о_б.

Сопротивление тройника

h₂ = о_б h_д, 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 W_отв = 16 м/с

, м².

Коэффициент сопротивления раздающего короба

.

Сопротивление раздающего короба

h₃ = о h_д, Па,

где h_д - 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»

Скорость вторичного воздуха принимаем W₂ = 24 м/с.

Сопротивление горелок

h₄ = о_гор h_д, Па.

Сопротивление тракта горячего воздуха

Н₃ = h₁ + h₂ + h₃ + h_4, Па.

Общее сопротивление воздушного тракта

ДH = H₁ + H₂ + H_3, Па.

Расчет самотяги

Высота воздухоподогревателей Н_вп, м.

Средняя температура воздуха в воздухоподогревателе

, °С.

Самотяга на 1 м высоты воздухоподогревателя , Па/м.

Самотяга в воздухоподогревателях

h_свп = Н_вп h'_с^, Па.

Расчетная высота воздухопровода горячего воздуха Н_впр, м.

Самотяга на 1 м высоты воздухопровода горячего воздуха , Па/м.

Самотяга в воздухопроводе горячего воздуха

h _свпр = , Па.

Перепад полных давлений

Расстояние между сечениями ввода воздуха в топку и выхода газов из топки Н_1, м.

Разрежение в топке на уровне ввода воздуха

, Па.

Перепад полных давлений

ДН_п = ДH - h_свп + h_свпр - h^'_т, Па.

Выбор вентилятора

Расчетная производительность

Q_р = в₁ V_в, м³/с,

где V_в - расход воздуха за вентилятором, м³/с; в₁ - поправочный коэффициент по производительности.

Расчетный напор

Н_р = в₂ ДН, Па,

где в₂ - коэффициент запаса по напору.

Поправочный коэффициент

.

Приведенный напор

, Па.

Тип вентилятора.

Число оборотов n, об/мин.

Производительность на исходном режиме Q_исх, м³/с.

Относительная глубина регулирования Q_р/Q_исх.

КПД регулирования з_рег.

Эксплуатационный КПД машины

з_э = з_рег з_исх,

где з_исх - КПД машины в исходном режиме.

Необходимая мощность электродвигателя

, кВт,

где в_з - коэффициент запаса по производительности.

Размещено на Allbest.ru