Тепловой и аэродинамический расчет парового котла ДЕ-4-14ГМ (стр. 9 из 11)

− сопротивление воздуха, Па; принимаем 10% от сопротивления горелки.

= 110 Па

.

Определяем мощность для привода вентилятора

, кВт

, (101)

.

По таблице 14.1 [3] выбираем подходящий по производительности

и напору вентилятор и выписываем его основные характеристики:

- марка вентилятора ВДН−8;

- производительность, м³/ч 10,20·10³;

- напор, кПа 2,19;

- КПД 0,83;

- масса без электродвигателя, кг 417;

- марка электродвигателя 4А -160S6;

- мощность, кВт 11;

- частота вращения, мин^-1 1000.

10 Расчет и выбор дымовой трубы

Расчет дымовой трубы ведем по формулам в соответствии с источником [2].

Определяем выброс оксидов азота

, г/с

, (102)

где β1 − безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива, принимается по [2]; β1 = 0,85

β3 − коэффициент, учитывающий конструкцию горелок; принимается для вихревых горелок равным 1; [2]. β3 = 1

r − степень рециркуляции продуктов сгорания в процентах расхода дутьевого воздуха; при отсутствии рециркуляции r = 0; [2].

β2 − коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания; [2]. β2 = 0

Вр − расход топлива, м³/с; при расчете учитываем, что работает 1 котел;

k − коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 тонну сожженного условного топлива, кг/т; для котлов паропроизводительностью менее 70 т/ч определяется по формуле

, (103)

где D − паропроизводительность котлов, т/ч.

.

.

Определяем диаметр устья дымовой трубы

, м

, (104)

где

− объёмный расход продуктов сгорания через трубу при температуре их в выходном сечении, м³/с

, (105)

где n − количество котлов, устанавливаемых в котельной;

− объем продуктов сгорания за экономайзером, м³/м³;

.

ωвых − скорость продуктов сгорания, м/с, предварительно принимаем равной 20.

.

Принимаем стандартный диаметр устья дымовой трубы 1,2 м в соответствии с источником [2].

Определяем предварительную минимальную высоту трубы

, м

, (106)

где А − коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности, принимаем равным А=120;

F − коэффициент, учитывающий скорость движения вредных веществ в атмосферном воздухе, принимается по[2];

− предельно допустимая концентрация , мг/м³; принимается по [2]; = 0,085

ΔТ − разность температур продуктов сгорания, выбрасываемых из трубы и окружающего воздуха, К.

, (107)

.

.

Принимаем стандартную высоту дымовой трубы Н = 30 м.

Определяем диаметр основания трубы в свету

, м

, (108)

.

Определяем средний расчетный диаметр тубы

, м

, (109)

.

Определяем среднюю скорость продуктов сгорания в дымовой трубе

, м/с

, (110)

где Δθ −охлаждение дымовых газов в трубе на 1 метр высоты трубы,˚С/м.

, (111)

где D − максимальная часовая паропроизводительность всех котлов, т/ч.

.

.

Определяем температуру газов на выходе из трубы θвых, град

, (112)

.

Определяем аэродинамическое сопротивление дымовой трубы Δhд.тр, Па, вызванное трением газов о стенки и потерей давления при выходе газов из трубы в атмосферу

, (113)

где

− сопротивление трения в трубе, Па

, (114)

где

− коэффициент трения; для кирпичных труб λ=0,04;

− плотность дымовых газов в трубе,

, (115)

где r0 − плотность дымовых газов при 0˚С, кг/м³, принимаем в соответствии с источником [6]; r₀ = 1,34 кг/м³

θср − средняя температура дымовых газов в трубе, град

, (116)

.

.

.

− потери с выходной скоростью, Па

, (117)

где

=1.

.

Пересчитываем скорость продуктов сгорания

, м/с

.

.

.

Определяем самотягу дымовой трубы Нс, Па

, (118)

где Н – высота дымовой трубы, м.

.

12 Энергосберегающие мероприятия

Одной из основных задач эксплуатации котельных установок является внедрение энергосберегающих мероприятий в процессе выработки тепловой энергии. В связи с этим различают следующие направления в области энергосбережения:

- сокращение потерь в процессах добычи, переработки и транспортировки энергетического сырья ;

- улучшение структуры и технологий в области производства, преобразования энергии;

- рационализация и оптимизация развития систем энергопотребления, в частности теплоснабжение объектов со средней и малой концентрацией тепловых нагрузок;

- совершенствование технологии производственных процессов в области изменения формы, физических свойств и агрегатного состояния вещества;

- совершенствование конструкционных материалов, улучшение их прочности и теплоизоляционных свойств;

Значительные резервы экономии топливо-энергетических ресурсов в области выработки тепловой энергии обусловленные несовершенством технологических процессов и оборудования, недостаточным внедрением новых энергосберегающих технологий, нерегулируемого электропривода вентиляторов, дымососов, питательных и подпиточных насосов, низкой оснащённостью приборами счёта, контроля и регулирования технологических процессов и т.д.