Смекни!
smekni.com
Промышленность и производство

Проектирование котельной промышленного предприятия (стр. 9 из 14)

Таблица 4.7.

НАИМЕНОВАНИЕ ВЕЛИЧИНЫ Обозн РАСЧЁТНАЯ ФОРМУЛА Результат
1 2 3 4
Температура газов на входе в экономайзер, Сo
Из расчёта второго конвективного пучка. 280
Энтальпия газов на входе в экономайзер, кДж/м3
Таблица 4.2. 5594
Температура уходящих газов, Сo
Принята 140
Энтальпия уходящих газов, кДж/м3
Таблица 4.2. 2760,6
Количество теплоты, которое должны отдать продукты сгорания, кДж/м3
где
2838
Энтальпия воды на входе в экономайзер, кДж/кг
[6] 436
Энтальпия воды после экономайзера, кДж/кг
кг/с;
кг/с 		628,8
Температура воды после экономайзера, Сo
[6] 149
Перепад температур между температурой насыщения и температурой воды на выходе из экономайзера, Сo -
, т.е. необходимое условие выполняется. 		46
Средний температурный напор, Co
Средняя температура дымовых газов, Сo
210
Число труб в ряду, шт.
Принято 10
Площадь живого сечения для прохода продуктов сгорания, м2
, где
Таблица 6.3. [1] 		1,84
Число параллельно включенных змеевиков в пакете, шт.
6
Действительная скорость продуктов сгорания в экономайзере, м/с
6,5
Коэффициент теплопередачи,
, где
;
Номограмма 6.9. [1] 		19,57
Площадь поверхности нагрева экономайзера, м2
837
Общее число труб, шт.
, где
м2 Таблица 6.3. [1] 		187
Число рядов
Тип устанавливаемого экономайзера

ВЭ-1Х-20п-3,0

4.10 Определение невязки теплового баланса


Невязка:

Полученная точность достаточна, тепловой расчёт закончен.

5. Аэродинамический расчёт парового котла ДЕ-25-14ГМ

Целью аэродинамического расчёта котла является проверка правильности выбора тягодутьевых машин на основе определения производительности тяговой и дутьевой систем и перепада полных давлений в газовом и воздушном трактах.

Газовоздушный тракт включает в себя воздухопровод, запорные и регулирующие органы, газопроводы, элементы собственно парогенератора, тягодутьевые машины и дымовую трубу.

Аэродинамический расчёт ведётся по схеме газовоздушного тракта с разделением его на участки.

Расчёт выполнен для парового котла ДЕ-25-14ГМ, работающем на природном газе. Паропроизводительность котла - 25 т/ч. Котёл оснащён одной газомазутной горелкой типа ГМП-16. Забор воздуха производится из помещения котельной. Воздух, подаваемый вентилятором к горелке, не подогревается.


1

4

5

3

2

6

Рисунок 6.1. Схема газовоздушного тракта


1 – патрубок забора воздуха; 2 – вентилятор; 3 – горелка; 4 – котёл; 5 - водяной экономайзер; 6 – дымосос; 7 – дымовая труба.

Исходные данные для аэродинамического расчёта:

Таблица 5.1.

Расход топлива, м3/с
0,485
Теоретически необходимый объём воздуха, м3/м3
9,73
Коэффициент избытка воздуха в топке
1,1
Температура воздуха в котельной, Сo
30
Коэф. избытка воздуха на выходе из котла
1,35
Температура уходящих газов, Сo
140
Объём продуктов сгорания, м3/м3
13,9

РАСЧЁТ Таблица 5.2.

СОПРОТИВЛЕНИЕ Обозн ФОРМУЛА Расчёт
1 2 3 4

РАСЧЁТ ДУТЬЯ
1. Воздушный тракт – от забора воздуха до горелки, горелка
Средний секундный объём воздуха, м3/с
6,08

Патрубок забора воздуха
Коэффициент местного сопротивления
Таблица 7-3 [5] 0,2
Площадь сечения, м2
По констр. хар-кам 1,088
Скорость воздуха, м/с
5,6
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 1,8
Сопротивление патрубка, мм.вод.ст.
0,36

Участок трения 1
Сопротивление трения, мм.вод.ст.,
;
м;
мм.вод.ст.
, где
Таблица 7-2 [5] 		4,07

Карман
Скорость воздуха на входе в рабочее колесо, м/с,
м
10,1
Коэффициент сопротивления кармана
Пункт 2-32 [5] 0,2
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 6,0
Сопротивление кармана, мм.вод.ст.
1,2

Диффузор за вентилятором
Отношение площадей сечений
2,13
Скорость воздуха, м/с
12,16
Таблица 6.2. (продолжение)
1 2 3 4
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 8,5
Коэффициент сопротивления
Рисунок 7-14 [5] 0,26
Сопротивление диффузора, мм.вод.ст.
2,21
Поворот на 90о
Коэффициент сопротивления
Рисунки 7-15,16,17 [5] 0,22
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 8,5
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
1,87

Участок трения
Сопротивление трения, мм.вод.ст.
l=4,56 м;
м
;
;
1,16
Поворот – диффузор на 90о
Отношение площадей сечений
1,34
Скорость воздуха, м/с
9,1
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,8
Коэффициент сопротивления
Рисунок 7-16,17,19 [5] 0,36
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
1,73
Суммарное сопротивление тракта холодного воздуха, мм.вод.ст.
12,6

Горелка газомазутная
Коэффициент сопротивления
Таблица 7-6 [5] 3
Суммарная площадь сечения для прохода воздуха, м2
0,196
Скорость воздуха на выходе из завихрителей, м/с
32,7
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 57
Сопротивление горелки, мм.вод.ст.
171
Перепад полных давлений по воздушному тракту, мм.вод.ст.
183,6

РАСЧЁТ ТЯГИ
Участок – от выхода из топочной камеры до выхода из экономайзера
Разрежение на выходе из топки, мм.вод.ст.
Пункт 2-56 [5] 2
Поворот газов на 90о на выходе из топочной камеры
Коэффициент сопротивления
Пункт 1-36 [5] 1,0
Температура газов на выходе из топки, Сo
Из данных теплового расчёта 1240
Средний секундный объём газов, м3/с
35,75
Средняя площадь, м2
3,1
Средняя скорость газов в повороте, м/с
11,5
Динамическое давление, мм вод ст.
Рисунок 7-2 [5] 1,2
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
1,2

Первый котельный пучок
Коэффициент сопротивления
Рисунок 7-6 [5] 24,67
Площадь сечения, м2
4,16
Средний секундный объём газов, м3/сек
23,43
Скорость газов, м/с
5,63
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 0,6
Сопротивление первого котельного пучка, мм.вод.ст.
14,8
Поворот потока газов на 180о
Коэффициент сопротивления
Пункт 1-36 [5] 2
Средний секундный объём газов, м3/c
17,6
Средняя площадь, м2
3,4
Средняя скорость газов в повороте, м/с
5,2
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 0,8
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
1,6

Второй котельный пучок
Площадь сечения, м2
1,46
Средний секундный объём газов, м3/с
13,78
Скорость газов, м/с
9,44
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 2,7
Коэффициент сопротивления
Рисунок 7-6 [5] 21,6
Сопротивление пучка, мм.вод.ст.
58,32
Поворот на 45о
Площадь сечения, м2
1,24
Коэффициент сопротивления поворота
Пункт 1-29 [5] 0,35
Средний секундный объём газов, м3/с
12,18
Скорость газов в повороте, м/c
9,8
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 2,8
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
0,98

Конфузор в прямом канале
Угол сужения конфузора, град.
48,1
Коэффициент сопротивления
Таблица 7-3 [5] 0,1
Площадь меньшего сечения, м2
0,63
Секундный объём газов, м3/с
12,18
Скорость газов в конфузоре, м/с
19,3
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 10
Сопротивление конфузора, мм.вод.ст.
1,0

Сопротивление при внезапном расширении
Коэффициент сопротивления
Рисунок 7-11 [5] 0,1
Отношение сечений
0,66
Секундный объём газов, м3/с
12,18
Скорость газов в сечении, м/с
12,68
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,8
Сопротивление расширения, мм.вод.ст.
0,48
Поворот на 90о с изменением сечения
Коэффициент сопротивления поворота
Рисунок 7-20 [5] 1,05
Отношение сечений
1,9
Секундный объём газов, м3/с
12,18
Скорость газов в сечении, м/с
6,7
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 1,2
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
1,26

Экономайзер чугунный
Коэффициент сопротивления
Пункт 2-18 [5] 10
Количество рядов, шт.
Из конструктивных характеристик и данных теплового расчёта 20
Площадь сечения, м2
1,656
Живое сечение для прохода газов, м2
0,184
Количество труб в ряду, шт.
9
Средний секундный объём газов, м3/с
10,3
Скорость газов в экономайзере, м/c
6,2
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 1,5
Сопротивление экономайзера, мм.вод.ст.
15
Поворот на 90о с изменением сечения
Коэффициент сопротивления
Рисунки 7-16,17,19 [5] 0,58
Отношение сечений
0,48
Секундный объём газов, м3/c
8,46
Скорость газов в сечении, м/с
10,6
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Таблица 7-2 [5] 4,9
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
2,84

Участок – от выхода из экономайзера до выхода из дымососа

Участок трения
Сопротивление трения, мм.вод.ст.
0,69
Секундный объём газов, м3/с
8,46
Площадь сечения, м2
0,8
Расчётная скорость газов, м/c
10,6
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,9
Эквивалентный диаметр сечения
0,89
Коэффициент сопротивления трения
Таблица 7-2 [5] 0,02
Длина участка, м l Задано 6,3
Два поворота на 30о
Коэффициент сопротивления поворота
Рисунки 7-16,17,19 [5] 0,18
Площадь сечения, м2
0,8
Секундный объём газов, м3/c
8,46
Расчётная скорость, м/c
10,6
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,9
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
1,76
Поворот на 90о с изменением сечения
Коэффициент сопротивления поворота
Рисунки 7-16,17,19 [5] 0,94
Отношение сечений
1,5
Секундный объём газов, м3/c
8,46
Расчётная скорость газов в сечении, м/c
7,05
Таблица 6.2. (продолжение)
1 2 3 4
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 2,2
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
2,07

Участок – от дымососа до дымовой трубы

Сопротивление трения
Секундный объём газов, м3/c
8,46
Площадь сечения, м2
0,8
Расчётная скорость газов, м/c
10,6
Эквивалентный диаметр сечения, м
0,89
Длина участка, м l Задано 22,5
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,9
Коэффициент сопротивления трения
Таблица 7-2 [5] 0,02
Сопротивление трения, мм.вод.ст.
2,48
Поворот на 45о
Площадь сечения, м2
0,8
Коэффициент сопротивления поворота x Рисунки 7-16,17,19 [5] 0,57
Секундный объём газов, м3/c
8,46
Расчётная скорость газов, м/c
10,6
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,9
Сопротивление поворота, мм.вод.ст.
2,79

Вход в дымовую трубу
Коэффициент сопротивления входа
Пункт 2-34 [5] 0,62
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 4,9
Сопротивление входа, мм.вод.ст.
3,04

Участок – дымовая труба

Потери давления с выходной скоростью
Коэффициент сопротивления трубы
Пункт 2-44 [5] 1,0
Расчётная скорость газов, м/c
Из расчёта дымовой трубы 16
Динамическое давление, мм.вод.ст.
Рисунок 7-2 [5] 37
Потери давления, мм.вод.ст.
6,0

Сопротивление трения
Высота трубы, м l Из расчёта дымовой трубы 30
Таблица 6.2. (продолжение)
1 2 3 4
Диаметр трубы, м
1,2
Коэффициент сопротивления трения
Таблица 7-2 [5] 0,02
Сопротивление трения, мм.вод.ст.
18,5
Самотяга дымовой трубы
Высота дымовой трубы
Задано 30
Температура уходящих газов, оС
Задано 140
Объёмная доля водяных паров в дымовых газах
Из теплового расчёта котла 0,161
Значение самотяги на один метр высоты, мм.вод.ст.
¢ 		Рисунок 7-26 [5] 0,41
Самотяга дымовой трубы, мм.вод.ст.
¢ 		12,3
Среднее барометрическое давление, мм.рт.ст.
Рисунок 2-6 [5] 760
Поправка на разницу плотностей дымовых газов и сухого воздуха при 760 мм.рт.ст.
Рисунок 7-26 [5] 0,98
Суммарное сопротивление газового тракта, мм.вод.ст.
132,02
Перепад полных давлений по тракту, мм.вод.ст.
117,62

ВЫБОР ДЫМОСОСА
Коэффициент запаса по производительности
Таблица 4-1 [5] 1,1
Расчётная производительность дымососа, м3/час
33501,6
Коэффициент запаса по давлению
Таблица 4-1 [5] 1,2
Расчётный напор дымососа, мм.вод.ст.
141,144
Температура, для которой составлена характеристика, Сo
Рисунок 7-53 [5] 100
Коэффициент пересчёта
1,14
Приведённый напор, мм.вод.ст.
160,9
Тип дымососа ДН – 12,5 (n=1500 об/мин.)

ВЫБОР ВЕНТИЛЯТОРА
Расчётная производительность, м3/ч
24076,8
Расчётный напор вентилятора, мм.вод.ст.
220,32
Температура, для которой составлена характеристика, Сo
Таблица 14-1 [2] 30
Коэффициент пересчёта
1
Приведённый напор, мм.вод.ст.
220,32
Тип вентилятора ВДН – 11,2 (n=1500 об/мин.)

В результате произведённого аэродинамического расчёта по напору и производительности были выбраны вентилятор ВДН–11,2 и дымосос типа ДН – 12,5.

 
назад
читать дальше
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
НАПИШИТЕ НАМ
Copyright © Smekni.com. All rigths reserved.