Расчет газового и воздушного трактов и выбор тягодутьевых машин

Целью аэродинамического расчета теплогенерирующей установки (расчет тяги и дутья) является выбор необходимых тягодутьевых машин на основе определения производительности тяговой и дутьевой систем и перепада полных давлений в газовом и воздушном трактах.

Газовоздушный тракт включает в себя воздуховоды горячего и холодного воздуха, запорно-регулирующие органы, тягодутьевые устройства, элементытеплогенератора с хвостовыми поверхностями нагрева, золоуловители, газовые борова, дымовые трубы и др.

4.1. Расчет газового тракта

Сопротивление газового тракта состоит из суммы сопротивлений его отдельных элементов:

, Па

где - разрежение в топке, принимаем его равным 40 Па;

и - сопротивления I и II котельных пучков;

, здесь , ;

ζ_I = 5,6; ζ_II = 5,4; ζ_пов = 2 (при повороте на 180^о), ζ_пов = 1 (при повороте на 90^о).

Для I конвективного пучка:

где V_г берется по таблице «Объемы воздуха и продуктов сгорания по газоходам котла» для I и II котельного пучка; находится как среднее значение из таблиц поверочного теплового расчета; F_I= 1,24 м²; F_II = 0,83 м².

ρ_о = 1,31 м³/кг.

F_Iэкв = 1,08 м², F_IIэкв = 1,02 м².

Для II конвективного пучка:

- сопротивление камеры догорания принимается большим на 15% от суммарного сопротивления I и II конвективных пучков;

- сопротивление золоуловителя, для ТГУ на газообразном топливе отсутствует;

- сопротивление водяного экономайзера;

;

n=15, тогда .

- сопротивление газовых боровов (включая шибера) принимается равным 8 Па;

- сопротивление дымовой трубы:

. Труба кирпичная, высотой 30 м.

- не учитывается;

где λ – коэффициент сопротивления трения, для кирпича равен 0,03;

i – уклонтрубы по внутренней образующей, принимаем равным 0,02;

W_к иW_н – скорости газов в конце и начале трубы (W_к= 10 м/с,W_н = 2,14 м/с);

ρ_г – плотность уходящих газов (ρ_г = 0,82 м³/кг).

где ζ_к = 1,1.

- величина самотяги дымовой трубы.

ρ_в = 1,29 м³/кг.

Получаем

4.2. Выбор дымососа

Выбор дымососа сводится к подбору машины, обеспечивающей производительность и давление, определенные при расчете газового тракта, и потребляющей меньшее количество энергии при эксплуатации.

Для обеспечения надежной работы котельного агрегата при колебаниях барометрического давления, изменениях качества топлива и сопротивления газового тракта в процессе эксплуатации, а также для учета предусмотренных техническими условиями допусков на характеристики тягодутьевых машин рассчитанные производительности и напоры принимаются при выборе дымососов с коэффициентами запаса, принимаемыми согласно табл. 9.12.

Производительность дымососа определяется по формуле:

, м3/ч;

где β₁ – коэффициент запаса по производительности (β₁ = 1,05);

В_р, V_г,t_ух – берутся из теплового расчета теплогенератора.

Расчетное разрежение, создаваемое дымососом, определяется как:

, Па;

где β₂ – коэффициент запаса по давлению, определяемый по табл. 9.12 (β₂ = 1,1);

– температура, для которой составлена характеристика дымососа (обычно принимается равной 200 ^оС).

Мощность приводного электродвигателя дымососа определяется по формуле:

, кВт;

где β₃ – коэффициент запаса по мощности, принимаемый равным 1,05;

ψ₂ – коэффициент сжимаемости газа в дымососе (для дымососов с Н_д ≤ 3000 Па принимается равным 1,0);

- КПД по характеристике дымососа, выбираемого по рис. 9.16 в точке пересечения Q_д и H_д, % ( = 60 %).

Зная Q_д и H_д по рис. 9.16 определяем тип дымососа (принимаем дымосос Д10, n = 485 об/мин). (павленко скинет этот рис. 9.16 и каждый определит тип дымососа)

4.3. Расчет воздушного тракта

Расчет воздушного тракта, как и газового, производится на номинальную нагрузку котлоагрегата. Все исходные данные берутся из теплового расчета (температура воздуха, живое сечение и средняя скорость воздуха). Сопротивление воздушного тракта складывается из сопротивления воздуховодов и сопротивления топочных устройств:

Н_вт = Δh_взу+Δh_вв+Δh_{горелок}, Па.

Δh_взу – сопротивление воздухозаборных устройств (принимается равным 20 Па);

Δh_вв – сопротивление воздуховодов находится по формуле Δh_вв = Δh_взу. ℓ/25, где ℓ - протяженность воздуховодов равная 14 м.

Сопротивление горелок находится в пределах 800 – 1200 Па (принимаем равное 1200 Па).

4.4. Выбор дутьевого вентилятора

Производительность дутьевого вентилятора определяется по формуле:

, м3/ч;

где V^о – теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 кг твердого или жидкого топлива (м³/кг), для 1 нм³ газообразного топлива (м³/нм³);

α_т – коэффициент избытка воздуха в топке;

Δα_т – присосы воздуха в топку;

t_в – температура воздуха, подаваемого в топку, ^оС.

Значения Вр, Vо, α_т, Δα_т, t_в берутся из теплового расчета теплогенератора.

Расчетное давление, создаваемое дутьевым вентилятором, определяется по формуле:

, Па;

где - суммарное сопротивление воздушного тракта теплогенерирующей установки, (расчетное значение равно 12,31 Па);

- температура, для которой составлена характеристика дутьевого вентилятора (обычно принимается равной 20 ^оС);

Мощность приводного электродвигателя дутьевого вентилятора определяется по формуле:

, кВт;

где β₃ – коэффициент запаса по мощности, принимаемый равным 1,05;

ψ₂ – коэффициент сжимаемости воздуха в вентиляторе принимается равным 1,0 Па);

- КПД по характеристике вентилятора, выбираемого по рис. 9.16 в точке пересечения Q_д и H_д, ( = 65 %).

Зная Q_в и H_в по рис. 9.16 определяем тип вентилятора (принимаем вентилятор В11, n = 510 об/мин). (подбирать самим по рис. 9.16)

Дата добавления: 2015-08-05