Файл: В.В.Назаревич Расчет котельной установки.pdf

21

В. Расчет воздухоподогревателя

Из уравнения теплового баланса определяют температуру воздуха после воздухоподогревателя

кДж/кг; tГВ , t ХВ – температура горячего и холодного воздуха, °С.

Примечание: полученная температура воздуха после воздухоподогревателя не должна отличаться от температуры горячего воздуха,

принятой к расчету при определенииQГВ.

Из уравнения теплопередачи определяется необходимая величина площади поверхности нагрева воздухоподогревателя, м2:

где K ВП – коэффициент теплопередачи воздухоподогревателя (дан в задании на курсовой проект), Вт/(м2К); ∆tСР – средний температурный напор между греющей и нагреваемой средами, °С

∆tСР = ( t′ВП −tГВt′) −−( tt′ВП′ −tХВ ) ,

ln ВП ГВ t′ВП′ −tХВ

здесь индексом "ХВ" обозначены параметры холодного воздуха, индексом "ГВ" – горячего.

Поверхность нагрева воздухоподогревателя набирается из труб диаметром d = 40…33 мм.

Если конструкция воздухоподогревателя предусматривает проход дымовых газов в межтрубном пространстве воздухоподогревателя, то расчет количества труб поверхности нагрева и скорости движения дымовых газов производится аналогично рассмотренному в п. «А» данного раздела. Если же конструкция воздухоподогревателя предусматривает движение дымовых газов по трубам, а воздуха по межтрубному про-

tГ – температура газового потока, °С.

Суммарное сопротивление газового тракта выражает сопротивление движению газов по газоходам из-за наличия в них поверхностей нагрева: пароперегревателя, водяного экономайзера, воздухоподогревателя и др., а также сопротивление движению газов из-за трения о стенки газоходов. Определяется по формуле

∑h= k(hПП +hЭК +hВП ),

где k = 1,5 – коэффициент, учитывающий прочие аэродинамические сопротивления газового тракта; hПП – аэродинамическое сопротивление пароперегревателя, Па; hЭК – аэродинамическое сопротивление водяного экономайзера, Па; hВП – аэродинамическое сопротивление воздухоподогревателя, Па.

Аэродинамическое сопротивление i–й поверхности нагрева зависит от количества труб, плотности газового потока, скорости движения газов и порядка установки труб в поверхности нагрева. При движении дымовых газов в межтрубном пространстве поверхности нагрева аэродинамическое сопротивление (Па) определяется по формуле

hi = ko n ρГ2 w2 ,

где ko = 0,1…0,5 – коэффициент сопротивления одного ряда труб (для гладких труб ko = 0,1 – при установке их в коридорном порядке, ko = 0,2 – при установке труб в шахматном порядке; для чугунных

труб ребристого экономайзера ko =0,5); n – число рядов труб по глуби-

не пучка, шт.; w – скорость движения газового потока, м/с.

При движении газового потока внутри труб, в частности внутри труб воздухоподогревателя, аэродинамическое сопротивление (Па) оп-

25

где ξ = 0,03 – коэффициент местного сопротивления; l – длина трубы,

м; dвн - внутренний диаметр трубы, м; Fг – площадь сечения газохода, м2; Fж- площадь "живого" сечения газохода, м2.

Дымосос устанавливают такой производительности, чтобы он полностью удалял из котельной установки все газообразные продукты сгорания топлива, имел при этом небольшой запас по производительности. Расчетную производительность дымососа определяют (м3/с) по формуле

где β1 =1,1 – коэффициент запаса по производительности;αД – коэф-

фициент избытка воздуха в продуктах сгорания перед дымососом. Дымосос выбирают так, чтобы развиваемое им давление с учетом

тяги, создаваемое трубой, обеспечивало с некоторым запасом необходимый перепад полного давления (Па) по газовому тракту:

НД = β2( hВТ +∑h ) ,

где β2 =1,1 – коэффициент запаса по давлению; hBT = 20…30, Па –

разрежение в верхней части топки. Мощность привода дымососа, кВт:

ηЭ = 0,7 – эксплуатационный КПД двигателя дымососа.

РАСЧЕТ ДУТЬЕВОГО ВЕНТИЛЯТОРА

Расчетная производительность дутьевого вентилятора определяется тем количеством воздуха, которое необходимо подать в топку для полного сгорания потребляемого количества топлива (м3/с)

QВ = β1B(αт −∆αт +∆αВП )Vo 273+tВ ,

273

26

где β1 =1,05 – коэффициент запаса производительности дутьевого вентилятора; αт – коэффициент избытка воздуха в конце топки; tB – тем-

пература воздуха, поступающего в вентилятор, °C.

Мощность привода дутьевого вентилятора (кВт) определяется по формуле

NЭл. Д. = β3 QηВH В ,

Э

где H B = 1000…1500, Па – требуемое полное давление вентилятора ( H B =1000, Па – котел без воздухоподогревателя; H B =1500, Па – ко-

тел с воздухоподогревателем).

Далее следует по справочной литературе подобрать тягодутьевое оборудование и указать его характеристики, а именно: тип оборудования, его производительность, развиваемое давление, количество, приходящееся на один котел, тип и мощность привода.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Зах Р.Г. Котельные установки. – М.: Энергия, 1968. – 352 с.

2.Роддатис К.Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К.Ф. Роддатис, А.Н. Полтарецкий. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 488 с.

3.Двойнишников В.А. Конструкция и расчет котлов и котельных установок: Учеб. для техникумов по специальности «Котлостроение». – М.: Машиностроение, 1988. – 264 с.

4.Богданов С.Н. Холодильная техника. Свойства веществ. Справочник / С.Н. Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянова. – М.: Агро-

промиздат, 1985. – 208 с.

5.Мейкляр М.В. Современные котельные агрегаты ТКЗ. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергия, 1978. – 223 с.

27

Таблица 5

Основные расчетные характеристики слоевых топок