Расчет тепловой схемы котельной (стр. 5 из 5)

Потери напора на трение, Па определяют по формуле Дарси-Вейсбаха:

где

– коэффициент сопротивления трением, зависящий при турбулентном режиме от

шероховатости, а при ламинарном и турбулентном от числа Рейнольдса;

– длина участка, м;

– плотность газа, кг/м³;

– средняя скорость потока, м/с;

– эквивалентный диаметр, м;

g – ускорение свободного падения, м/с².

1. часовой объем дыма от одного котельного агрегата по формуле:

- действительное количество дымовых газов при средней величине избытка воздуха в газоходе,, м³/кг;

-расчетный расход топлива, кг/ч;

-плотность газового топлива, кг/м³,определяемая по следующей формуле:

где V_г^д – средний объем продуктов сгорания при нормальных условиях и средней величине избытка воздуха в газоходе, м³/ч;

α – коэффициент избытка воздуха;

V⁰ – теоретически объем воздуха для горения при α=1, м³/кг, м³/ м³;

ρ^с_г.т.- плотность сухого газа, кг/м³;

d_г.т_. – содержание влаги в топливе, кг/м³, равная 10 г/м³.

Для действительных условий плотность газовоздушной смеси определяется по формуле:

где t_г – температура газов у дымососа, ⁰С, принимается равной температуре газов за воздухоподогревателем (при его отсутствии за экономайзером).

Определяют сечение дымовых боровов, задаваясь скоростью движения дымовых газов 10 м/с по формуле

где

- объем дыма, м³/с;

- оптимальная скорость движения дымовых газов, м/с;

м²

Действительная скорость движения дымовых газов:

Определяем потери напора в местном сопротивлении в Па на участке по формуле:

Определяем потери напора на трение на участке, Па, по формуле Дарси-Вейсбаха:

l – длина участка, м;

ρ – плотность газа, кг/м³

ω – средняя скорость потока, м/с.

d – эквивалентный диаметр, равный для круглого сечения его диаметру и для некруглого определяемый по формулам, м

10. Расчет дымовой трубы

Для котельной следует иметь одну общую дымовую трубу для всех котлоагрегатов, стоящую отдельно от здания котельной, с возможностью присоединения к ней еще одного-двух котлов. Стальные трубы могут иметь высоту не более 45 м, и устанавливаются только на вертикально-цилиндрических котлах и водогрейных котлах большой теплопроизводительности башенного типа. При естественной тяге и сжигании природного газа высота дымовой трубы должна быть не ниже 20 м.

Скорость газов на выходе из дымовых труб определяется условием недопустимости задержки ветром газов в трубе («задувания») при естественной тяге и целесообразным выбросом газов на необходимую высоту. При искусственной тяге скорость истечения газов определяется материалом труб и их высотой с учетом необходимости выброса в верхние слои атмосферы. Ориентировочные значения скорости дымовых газов на выходе их дымовых труб приведены в табл…

Потери на трение в дымовой трубе (кирпичной или железобетонной), Па, (кгс/см²), определяются из выражения:

λ – коэффициент сопротивления трения. Среднее опытное значение для бетонных и кирпичных труб с учетом кольцевых выступов футеровки равно 0,05, для стальных труб с диаметром d_д.т. ≥2 м λ=0,015, а при d_д.т <2м λ=0,02;

ω₀ – скорость, м/с, в выходном сечении трубы диаметром d_д.т.

Ориентировочные значения выходных скоростей газов из дымовых труб, м/с

Материал для дымовой трубы	Естественная тяга		Искусственная тяга
	Высота дымовой трубы, м
	<20	20 – 45	<20	20 – 45	>45
Кирпич	5 – 8	8 – 10	–	15 – 20	20 – 25
Железобетон	5 – 8	8 – 10	–	15 – 20	20 – 25
Стальной лист	6 – 10	10 – 12	–	15	–

При искусственной тяге охлаждение газов в дымовой трубе не учитывается. Потеря напора с выходной скоростью, Па (кгс/см²), определяется

ξ – коэффициент местных потерь на выходе из трубы, равный 1,1.

Задаваясь скоростью движения дымовых газов на выходе их дымовой трубы согласно данным табл… определяют диаметр устья дымовой трубы по формуле:

Диаметр основания определяем по формуле:

Определяем действительную скорость истечения дымовых газов, м/с:

Определяем самотягу дымовой трубы, Па:

Рассчитываем полезную тягу дымовой трубы, Па:

Определяем полное сопротивление газового тракта котельной установки, Па (кгс/см²), суммированием сопротивлений отдельных элементов установки:

11. Выбор дымососа

Найдем производительность дымососа:

Найдем напор по формуле:

По полученным значениям напора и производительности выбираем дымосос типа ВД: марка – ВД–6; частота вращения n=1450 об/мин, к.п.д. – 65 %.

Определим мощность дымососа по формуле:

Тепловая схема (принципиальная) отопительно-производственной котельной с паровыми котлами для закрытой системы теплоснабжения.

1 – котел; 2 – расширитель непрерывной продувки; 3 - питательный насос; 4 – подогреватель сырой воды; 5 – химводоочистка; 6 – потребитель технологического пара; 6а – потребитель теплоты, используемой на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;7 – насос для подпитки тепловых сетей; 8 – теплообменники для сетевой воды; 9 – деаэратор атмосферный; 10 – охладитель выпара из деаэратора; 11 – сетевой насос; 12 – регулируемый клапан; 13 – редукционный клапан.

Библиографический список

1. Тепловой расчёт паровых котлов малой мощности: Учебное пособие / Курилов В.К. . - Иваново: ИИСИ, 1994. – 80 с.

2. Задачник по процессам тепломассообмена: Учебное пособие для вузов / Авчухов В.В., Паюсте Б.Я.. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 144 с.: ил.

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

4. СП 41-104-2000 Проектирование автономных источников теплоснабжения.

5. СП 41-101-95 Проектирование тепловых пунктов.

6. СНиП 2.04.07-86* Тепловые сети.