Паровой котел ДЕ 6,5-14 ГМ (стр. 9 из 11)

Определяем сопротивление двух поворотов под углом 90

, Па

где:

– коэффициент местных сопротивлений под углом 90°

1*2+2=4

Определяем аэродинамическое сопротивление котельной установки ∆h_к.у , Па

∆h_к.у=448,6+30+243,28+64,64+88,88=845,4

9. Расчет и выбор тягодутьевых устройств

9.1 Расчет и выбор дымососа

Для котлов паропроизводительностью 1 тонна и выше рекомендуется устанавливать индивидуальные дымососы.

Определяем производительность дымососа Q_р.д, м³/ч

Q_р.д=β₁*V^сек_дым

где: β₁ – коэффициент запаса при выборе дымососа по производительности;

β₁=1,05

101080 – нормальное атмосферное давление, Па

Б – барометрическое давление в месте установки дымососа, Па

V^сек_дым – количество дымовых газов от одного котла, м³/с

V^сек_дым=

V^сек_дым=

Q_р.д=1,05*2,82

=2,97

Определяем расчетный полный напор дымососа Н_р, Па

Н_р= β₂(∆h_ку -h_с)

где: β₂ – коэффициент запаса по напору

β₂=1,1

Н_р=1,1(845,4-164,8)=748,66

Определяем мощность электродвигателя для привода дымососа N, кВт

где: Q_р.дым – производительность, м³/с

Н_дым – напор, Па

– КПД дымососа, 0,83%

По таблице источника 2 выбираем подходящий по производительности Q_р.д и напору Н_р дымосос, выписываем его основные характеристики:

марка дымососа ДН-9

производительность, м³/ч 14,65*10³

напор, кПа 1,78

КПД, % 83

марка электродвигателя 4А160S6

мощность, кВт 11

9.2 Расчет и выбор вентилятора

Для котлов паропроизводительностью от 1 тонны и выше рекомендуется устанавливать индивидуальные дутьевые вентиляторы.

Определяем производительность вентилятора ( количество холодного воздуха забираемого вентилятором) Q_в, м³/с

где: В_р – расчетный расход топлива, кг/с

β₁ – коэффициент запаса, равный 1,1

Определяем полный расчетный напор вентилятора Н_{р. в} , Па

Н_р.в= ∆h_г+∆h_в

где: ∆h_г – сопротивление горелки, Па, принимаем ∆h_г=1000 Па

∆h_в – сопротивление воздуха, Па; принимаем 10% от сопротивления горелки принимаем ∆h_в =100 Па

Н_р.в=1000+100=1100

Определяем мощность для привода вентилятора N_дв , кВт

– КПД двигателя вентилятора, 0,83%

По таблице 14.1 источник 2 выбираем подходящий по производительности Q_р и напору Н_р.в вентилятор; выписываем его основные характеристики:

марка вентилятора ВДН-8

производительность, м³/ч 10,2*10³

напор, кПа 2,19

КПД, % 83

марка электродвигателя 4А160S6

мощность, кВт 11

10. Расчет и выбор дымовой трубы

Определяем минимальную допустимую высоту трубы Н,м

где: ПДК – предельно допустимая концентрация вредного вещества, мг/м³.

А – коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности;

А=120

F – коэффициент, учитывающий скорость движения вредных веществ в атмосферном воздухе; принимаем по СН 369-74

F=1

∆t – разность температур продуктов сгорания, выбрасываемых из трубы и окружающего воздуха, К

∆t=120

M_SO2-масса оксидов серы SO₂ и SO₃,г/с

M_NO2-масса оксидов азота,г/с

M_СO2-масса оксида углерода, выбрасываемой в атмосферу,г/с

M_з- масса летучей золы, г/с

V- объемный расход удаляемых продуктов сгорания, м³/c

Z –число дымовых труб.

Определяем выброс оксидов азота, рассчитанный по NO_{2 ,} (г/с)

М_NO2=β₁*К*В_р*Q_рн(1- q_н/100)(1 – β₂r) β₃,

где: β₁ –безразмерный поправочный коэффициент, β₁ = 0,85 , таблица 12,3, источник 1

β₃ – коэффициент, учитывающий конструкцию горелок β₃ = 1, стр. 235, источник 1

r – степень рециркуляции, r = 0 , стр. 235, ситочник1

β₂ – коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих газов, β₂ =0,02 ,таблица 12.4, источник 1

К- коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 ГДж теплоты сожженного условного топлива, кг/ГДж, определяется в зависимости от номинальной нагрузки котлов,

К=3,5(D/70)

D – паропроизводительность котла, D = 6,5

К=3,5(6,5/70)=0,325

М_NO2=0,85*0,325*0,129*3*36,68(1- 0/100)(1 – 0,02*0) 1=3,9

Масса оксидов углерода М_СО2,г/с, выбрасываемая в атмосферу, определяется как:

где: С_н-коэффициент, характеризующий выход СО при сжигании топлива;

β – поправочный коэффициент, учитывающий влияние режима горения на выход СО ( при нормативных значениях коэффициента избытка воздуха на выходе из топки принимается β=1)

Определяем объемный расход продуктов сгорания через трубу от всех работающих котлов, м³/с

где: n – число котлов, установленных в котельной, шт, n=3

В – расход топлива одним котлом, м³/с, В=0,129

Определяем диаметр устья дымовой трубы D^вых_тр , м

где: ω_вых – скорость продуктов сгорания на выходе из трубы. Принимаем равной 30 м/с, стр. 237 источник 1;

Принимаем стандартный диаметр устья дымовой трубы 1,2 м.

Для вычисления уточненной высоты дымовой трубы определяем значения коэффициентов f и v_м:

Значение коэффициента m в зависимости от параметра 𝒇:

Безразмерный коэффициент n в зависимости от параметра

:

При

>2 n=1

Минимальную высоту дымовой трубы во втором приближении определяют:

В соответствии со СНиП П-35-76 выбираем стандартную высоту дымовой трубы 30 метров.

Аэродинамическое сопротивление дымовой трубы определяют следующим образом.

Скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы w_вых принимают равной значению, принятому в расчете минимально допустимой высоте трубы.

Определяют уменьшение температуры продуктов сгорания на 1 м трубы из за их охлаждения, °С:

Для кирпичных и железобетонных труб.

где: D- паропроизводительность всех котлов, кг/с.

Температура продуктов сгорания на выходе из трубы, °С:

t_вых=t_ух - ∆t

где: t_ух – температура уходящих газов за котлами, °С.

t_вых=155-0,17*30=149,9

Диаметр основания трубы,м:

D^осн =2Н_трi+

где: i = 0,02-0,03 конусность железобетонных и кирпичных труб; для стальных труб i=0;

D^осн =2*30*0,02+1,2=2,4

Средний диаметр дымовой трубы, м:

D_ср=0,5(D^осн +

)

D_ср=0,5(2,4+1,2)=1,8

Средняя температура дымовых газов в трубе, °С:

t_ср = 0,5(t_ух+t_вых)