11. Аэродинамический расчет теплогенерирующей установки.

Аэродинамический расчет выполняется с целью определения аэродинамических сопротивления всех элементов котельной установки. Целью расчета является выбор дымососов и дутьевых вентиляторов а также определение размеров дымовой трубы. Приступая к расчету, необходимо эскизно проработать компоновку котельной установки а также определить сечения и длины участков газового тракта.

11.1 Расчет аэродинамического сопротивления газового тракта котельной установки и выбор дымовой трубы.

Аэродинамическое сопротивление состоит из местных сопротивлений, зависящих от изменения сечения газоходов и их поворотов и из сопротивления, возникающего вследствие трения об ограничивающие поверхности.

Общее аэродинамическое сопротивление определится как сумма сопротивлений отдельных элементов входящих в состав котельной установки.

где - суммарное аэродинамическое сопротивление котельного агрегата по тракту продуктов сгорания, включающее в себя в общем случае аэродинамическое сопротивление собственно котла а также экономайзера и воздухоподогревателя, Па;

- аэродинамическое сопротивление золоуловителей для котельной работающей на твердом топливе, Па;

- аэродинамическое сопротивление заслонок или шиберов, Па;

- аэродинамическое сопротивление газоходов за котлом, Па;

- аэродинамическое сопротивление дымовой трубы, Па.

Сопротивление отдельных элементов, связанное с трением газов о стенки труб или прямых каналов определяется по формуле:

где: l - длина канала, м;

d_э - диаметр круглого канала или эквивалентный (гидравлический) диаметр канала другого сечения, м;

F – площадь живого сечение газохода,м²;

U – полный периметр поперечного (живого) сечения омываемый протекающей средой, м;

W_ср - средняя скорость газов в канале, м/с;

V - объемный расход протекающей среды через данный канал при средней температуре потока в канале,м³/с;

_ср - плотность протекающей среды при средней температуре потока, кг/м³,определяемая по следующему выражению

t_ср - средняя температура протекающей среды в канале, С^о;

_ну - плотность протекающей среды при нормальных физических условиях, для дымовых газов нормального состава можно принять = 1,34 кг/м³;

 - значение коэффициента сопротивления трения, зависящий от относительной шероховатости стенок канала и числа Рейнольдса. В первом приближении можно принять для металлических каналов = 0,02, кирпичных =0,04.

Расчетное значение аэродинамических потерь на трение в газоходах не должно превышать 1Па на метр его длины.

Значение величины местных сопротивлений определяется по следующей формуле:

где: ζ - значение местного коэффициента сопротивления;

w_ср- средняя скорость движения протекающей среды в расчетном сечении, м/с;

_ср - средняя плотность протекающей среды, кг/м³.

Значения коэффициентов местных сопротивлений ζ для наиболее часто встречающихся в котельной практике случаев приводятся в таблице 12 .

При выполнении курсового проекта в первом приближении можно принять сопротивление газоходов за котлоагрегатами до дымовой трубы из расчета 1Па на метр его длины плюс сопротивление установленных по ходу движения продуктов сгорания заслонок. Аэродинамическое сопротивление одной заслонок в первом приближении можно принять = 10 Па.

11.2 Аэродинамическое сопротивление основного оборудования.

Аэродинамическое сопротивление котельного агрегата hк по стороне движения продуктов сгорания и воздушного тракта определяется либо из аэродинамического расчета котла в случае внесения каких либо изменений в его конструкцию, либо по паспортным данным котла. Паспортные данные аэродинамических сопротивлений по стороне движения продуктов сгорания и воздушного тракта паровых котлов серии ДЕ приведены в таблице 3.

Аэродинамическое сопротивление экономайзера складывается из потерь давления при омывании пучка труб и потерь давления при прохождении местных сопротивлений:

h_эк = h_пучка + h_м , Па

Сопротивление пучка, Па, для наиболее распространенных чугунных экономайзеров ВТИ определяется по формуле:

где: W_эк — средняя скорость дымовых газов в экономайзере, определяется тепловым расчетом экономайзера и должна находиться в диапазоне 6 — 10 м/c;

Z₂ - число рядов труб в экономайзере по ходу газов;

 _ср - средняя плотность газов в экономайзере, кг/м³.

Потери давления при прохождении местных сопротивлений определяются так же, как и при расчете газового тракта.

При выполнении курсового проекта принимается что паровые котлы серии ДЕ комплектуются серийными чугунными экономайзерами собранными из чугунных труб конструкции ВТИ. Аэродинамическое сопротивление экономайзера серии ЭП можно принять по его паспортному значению в соответствии с таблицей 3.

11.3 Определение минимальной высоты трубы по условиям предельно допустимых концентраций вредных выбросов.

1.Минимальное расчетное значение высоты дымовой трубы, м, в первом приближении определяется по формуле:

где ПДК — предельно допустимая концентрация того или иного вредного вещества в приземном слое мг/м³. Значения ПДК различных вредных веществ представлены в таблице 13

Таблица 13

Предельная допустимая концентрация вредных веществ в приземном слое атмосферы населенных пунктов.

Наименование вредного вещества	Химическая формула	Класс опасности	ПДК в атмосферном воздухе жилых районов			Наличие в дымовых газах котельных работающих на
			макс.разовая мг/м3		среднесуточная мг/м3	газе	мазуте	угле
Летучая зола	—	3	0.5	0.15		—	—	+
Сажа	С	3	0.15	0.05		+	+	—
Окись углерода	СО	4	3.0	1.0		+	+	+
Окислы азота в пересчете на NO2	NOx	2	0.085	0.085		+	+	+
Окислы серы	SOx	3	0.5	0.05		—	+	+
Углеводороды	СmHn	3	3	—		—	+	+
Пятиокись ванадия	V2O5	1	—	0.002		—	+	—

Расчет высоты дымовой трубы производится для резервного топлива - высоко сернистого мазута, продукты сгорания которого являются с точки зрения экологии более опасными чем природный газ. Рабочий состав высоко сернистого мазута приведен в задании.

А - коэффициент, зависящий от метеорологических условий местности, определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосфере (А = 240 для субтропической зоны Средней Азии; А = 200 для Казахстана, Кавказа, Нижнего Поволжья, Сибири, Дальнего Востока; А = 160 для районов Севера и Северо-Запада Европейской части России, Среднего Поволжья, Урала и Украины; А = 120 для центральной европейской части России).Принимается по заданию в соответствии с индивидуальным шифром студента.

М_SOх - масса окислов серы SO₂ и SO₃(в пересчете на SO₂ ), выбрасываемых в атмосферу всеми работающими в расчетном режиме котлами, г/с;

М_NOх - масса окислов азота (в пересчете на NO₂), выбрасываемых в атмосферу, всеми работающими котлами, г/с;

М_CO - масса окиси углерода, выбрасываемой в атмосферу всеми работающими котлами, г/с;

Z_ДТ - число дымовых труб, установленных в котельной;

∆t - разность между температурой выбрасываемых газов равной температуре уходящих газов за экономайзерами t_ух, ( охлаждение продуктов сгорания в дымовой трубе и газоходах не учитывается, значение t_ух принимается 150 ^оС для сжигания газообразного и легкого печного топлива и 210⁰С для сжигания мазута ) и температурой атмосферного воздуха, под которой понимается средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, С⁰ по СНиП 23-01-99^* Строительная климатология, Принимается по заданию в соответствии с индивидуальным шифром студента;

F - коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе (для газообразных примесей F = 1, для пыли при степени улавливания более 90% F=2, менее 90% F = 2,5 );

V_ДТ - объемный расход продуктов сгорания через дымовые трубы от всех работающих котлов при температуре их в выходном сечении равной температуре уходящих газов за экономайзерами t_ух, ( охлаждение продуктов сгорания в дымовой трубе и газоходах не учитывается ),м³/с :

где: В_к- расчетный расход топлива всеми работающими котлами, для твердого и жидкого топлива кг/с, для газообразного м³ /с;

где: D_кi- паропрозводительность котлов каждого типа (равной паропроизводительности) установленных в котельной, т/час;

n_к- количество котлов данного типа, установленных в котельной;

- энтальпия насыщенного пара при рабочем давлении в котле, при давлении 1.4 МПа – 2790 кДж/кг;

t_пв – температура питательной воды, принимается по заданию в соответствии с индивидуальным шифром;

с_в - теплоемкость воды - 4.19 кДж/кг^оС;

η_кi - коэффициент полезного действия каждого типа котлов, установленных в котельной, для котлов серии ДЕ при работе на жидком и газообразном топливе η_кi =91%;

- низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, МДж/м³ для газообразного и МДж/кг для жидкого и твердого, для газообразного, для газообразного топлива определяется по следующей формуле:

для твердого и жидкого:

Q_н^р =339 С^р+1030 Н^р – 109 (О^р - S^р_о+к) – 25.1 W^р, МДж/кг

где: H₂;CO;H₂S;С_mH_n – процентное содержание горючих газов в газообразном топливе, С^р Н^р S^р_о+к – процентное содержание в рабочей массе топлива горючих веществ (углерод, водород, органическая и колчеданная сера, О^р процентное содержание кислорода, W^р процентное содержание влаги в рабочем составе твердого и жидкого топлива;

V_гтр- действительный суммарный объем дымовых газов получающийся при сжигании 1м³ газообразного топлива, или 1 кг жидкого или твердого, м³/м³ или м³/кг. Определение величины V_гтр производится следующим образом.

Определяется количество воздуха, необходимое для полного сгорания единицы количества топлива, называемое теоретическим количеством воздуха для сжигания единицы количества топлива.

Теоретическое количество воздуха, необходимое для сжигания 1 м³ газообразного топлива, м³/м³, составляет:

V⁰=0,0476 (0,5 CO+0,5 H₂+1.5H₂S +Σ(m+n/4)C_m H_n –O₂ ), м³/м³

где: CO; H₂; H₂S; C_mH_n; O₂ процентное содержание соответствующих компонентов в газообразном топливе.

При сжигании жидкого и твердого топлива, м³/кг:

V⁰ = 0.0889 (С^р+0.375 S^р_о+к) + 0.265 Н^р – 0.0333 О^р , м³/кг

где: С^р; Н^р; О^р; S^р_о+к - процентное содержание в рабочей массе топлива соответствующих элементов.

На практике сжигание топлива в большинстве случаев производится с некоторым избытком воздуха ∆ V_в по сравнению с теоретическим количеством V⁰. Отношение действительного количества воздуха идущего на горение к теоретически необходимому называется коэффициентом избытка воздуха.

α=( V⁰+∆ V_в)/ V⁰

В зависимости от вида топлива, способа его сжигания и типа топочного устройства коэффициент избытка воздуха составляет при сжигании газообразного и жидкого топлива α=1.05 – 1.10.

При сгорании топлива образуются продукты сгорания, которые разделяют на сухие газы и водяные пары. Сухие газы разделяются на трехатомные и двухатомные.

Теоретическое количество образующихся продуктов сгорания при сжигании газообразного топлива при коэффициенте избытка воздуха α=1, м³/м³:

Трехатомных газов

V ^o_RO2 =0.01(CO₂+ CO+ H₂S+ ΣmC_m H_n), м³/м³ м³/м³

Двухатомных газов

V ^o_R2 = V ^о_N2 = 0.79 V⁰ +0.01N^р, м³/м³ м³/м³

Водяных паров

V ^o_H2O =0.01(H₂+ H₂S+ Σn/2 C_m H_n +0.124 d_г) +0.0161 V⁰ , м³/м³ м³/м³

d_г – влагосодержание газообразного топлива, отнесенное к 1 м³ сухого газа, г/м³

Теоретическое количество образующихся продуктов сгорания при сжигании жидкого топлива при коэффициенте избытка воздуха α=1, м³/кг:

V ^o_RO2 = 0.01866 (С^р+0.375 S^р_о+к) , м³/кг м³/кг

V ^o_R2 = V ^о_N2 =0.79 V⁰ + 0.008N^р , м³/кг м³/кг

V ^o_H2O = 0.111 Н^р+0.0124 W^р+0.0161 V ^o , м³/кг м³/кг

При коэффициенте избытка воздуха α>1 объем избыточного воздуха в продуктах сгорания составит:

∆ V_в = (α-1) V⁰ м³/м³ (м³/кг )

Избыточный объем водяных паров в продуктах сгорания:

∆ V_Н2О = 0.016 (α-1) V⁰ м³/м³(м³/кг )

Действительный суммарный объем дымовых газов :

V_г = V ^о_RO2+ V ^о_R2 + V ⁰_H2O +∆ V_Н2О+∆ V_в м³/м³ (м³/кг)

При расчете высоты дымовой трубы для котельных оборудованных паровыми котлами серии ДЕ коэффициент избытка воздуха перед дымовой трубой принимается α_дт = 1.4, коэффициент избытка воздуха за экономайзером принимается α_гух = 1.3

V_гтр = V ^о_RO2+ V ^о_R2 + V ⁰_H2O +∆ V_Н2О+ (α_дт-1) V⁰ м³/м³ (м³/кг)

V_гух = V ^о_RO2+ V ^о_R2 + V ⁰_H2O +∆ V_Н2О+ (α_гух-1) V⁰ м³/м³ (м³/кг)

2.Масса окислов серы, г/с, при сжигании твердого или жидкого топлива (в пересчете на SO₂) определится по следующей формуле:

где: В_к- расчетный расход топлива всеми работающими котлами, для твердого и жидкого топлива кг/с, для газообразного, м³ /с , смотри выше;

S^Р - содержание серы в рабочей массе топлива, % ;

^I_SOх - доля оксидов серы, связанных летучей золой в котле принимается для сланцев эстонских и ленинградских - 0.8, остальных - 0.5 , Каче - Ачинчских углей -0.2 , торфа — 0.15 , экибастузких углей - 0.02, прочих - 0.1, мазута - 0.02, газ - 0.

^II_SOх - доля оксидов серы улавливаемых в сухих золоуловителях практически равна 0 , в мокрых золоуловителях 0.1 - 0.2.

При наличие в топливе сероводорода расчет дополнительного количества оксидов серы в пересчете на SO₂ ведется по формуле:

где: H₂S - содержание сероводорода в топливе, %.

3.Масса окислов азота, г/с, определяется по следующей формуле:

г/с

где: ₁- безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива и способа шлака и золоудаления на выход оксидов азота, принимается по таблице 14,

₂ -коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания в зависимости от условий подачи их в топку, принимается по таблице15 ;

₃ - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок (для вихревых горелок принимается = 1, для прямоточных = 0,85 );

r - степень рециркуляции продуктов сгорания в процентах расхода дутьевого воздуха, при отсутствии рециркуляции r = 0;

К_NOx - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 гДж теплоты сожженного условного топлива кг/гДж, определяемый по графикам рис.4 для различных видов топлива в зависимости от номинальной нагрузки котлов. При нагрузках, отличающихся от номинальной коэффициент К_NOx следует умножить на ( Q_ф / Q _н ) ^0.25 или ( D_Ф/D_н ) , где Q_ф и Q_н - номинальная и фактическая мощность МВт, D_Ф и D_н - номинальная и фактическая паропроизводительность, т/ч ;

q₄ - потери тепла с механическим недожогом, принимаются для каждого конкретного топочного устройства по его паспорту или в первом приближении можно принять для ручных колосниковых решеток 4,5 - 9% для шахтных топок для сжигания дров 1% для сжигания торфа 2%, для топок с шурующей планкой 7-9%, для топок с пневмомеханическим забрасывателем и решеткой с поворотными колосниками 7 - 10%, для топки с цепной решеткой прямого хода 5 - 6 %, обратного хода 6 - 9 %, при сжигании жидкого и газообразного топлива q₄ =0%;

- низшая теплота сгорания рабочей массы топлива, МДж/м³ для газообразного и МДж/кг для жидкого и твердого, смотри выше.

Таблица14

Значение коэффициента ₁

Топливо	Содержание азота %	Значение 1
Природный газ	—	0.85
Мазут	0.3 — 0.6	0.8
Угли ангренский Б-2 , березовский Б-2 ,ирша - бородинский Б-1 , донецкий - АЩ , каче-ачинский , горючие сланцы.	1.0	0.55 - 08
Угли веселовский ,черемховский,сучанский , анадырский ,донецкий Т,ПАШ , карагандинский ПрП, подмосковный Б-2 , егоршинский ПА	1 - 1.4	0.7 - 1.0
Угли донецкий Д , Г , ГСШ , ПрПр , экибастузский СС , печерский Ж ,кузнецкий ГРОК, южно-сахалинский	1.4 - 2	1.0 - 1.4
Угли кузнецкий Д , Г , 2СС , 1СС , интинский Д, печерский , фрезерный торф	2.0-2.5	1.4 - 2.0

Для твердого топлива приводится по два значения ₁ - слева при твердом, справа при жидком шлакозолоудалении.

Таблица 15

Значение коэффициента ₂ при рециркуляции 0 < r < 0.25

Способ ввода в топку газов рециркуляции	2
При сжигании газа и мазута и вводе : в под топки при расположении горелок на вертикальных экранах через шлицы под горелками по наружному каналу горелок в воздушном дутье в рассечку двух воздушных потоков	0.002 0.015 0.020 0.025 0.030
При сжигании твердого топлива и вводе : в первичную аэросмесь во вторичный воздух	0.010 0.005

4.Масса окиси углерода, г/с, выбрасываемая в атмосферу:

где: С_СО - коэффициент, характеризующий выход СО при сжигании топлива таблица 16.

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

q₄ - потери теплоты от механической неполноты сгорания.( см.выше);

В_к - расход топлива котельной, кг/c или м³ /c .

Таблица 16

Значение коэффициента Сн

Тип топки	Угли		Торф	Мазут	Газ
	каменные	бурые
Слоевые механизированные	25.7	10.3	16	—	—
Камерные для котлоагрегатов паропроизводительностью , кг/с до 20.8 более 20.8	— —	— —	— —	19.4 9.6	17.9 9.3

5.Количество твердых частиц летучей золы, г/с, выбрасываемое в атмосферу определится как:

где: В_к - расчетный расход топлива всеми котлами, работающими на дымовую трубу, кг/с для жидкого топлива или м³ /с для газообразного;

- доля твердых частиц уносимых из топки, зависит от вида топки и в первом приближении может быть принята 0.2  0.3 ;

_з - КПД золоуловителя, принимается по его паспорту или в первом приближении можно принимать для блоков циклонов при слоевом сжигании 85 -90% и 70 - 80% при камерном; для батарейных циклонов соответственно 85 - 92% и 80 -85% ; для батарейных циклонов с рециркуляцией соответственно 93 -95% и 85 - 90; для мокрых золоуловителей для обеих случаев 93 - 95%, электрофильтров 96 - 99%;

q₄ - потери теплоты от механической неполноты горения, %.

5. Расчетный диаметр устья дымовой трубы определяется ,м:

где: V_ДТ - объемный расход продуктов сгорания через трубу от работающих через нее котлов при температуре их в выходном сечении равной температуре уходящих газов за котлами (150 ^оС), ( охлаждение продуктов сгорания в дымовой трубе и газоходах не учитывается ) см п.п.1 расчета,м³/с

где: w_выхр — расчетная скорость продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы ( принимается 12 — 20 м/с для искусственной тяги и 6 — 12 м /с для естественной ).

6.По полученному значению в соответствии со СНиП 11-35-76^* выбирается ближайшее осредненное до десятых долей метра значение диаметра. Минимальный диаметр выходного отверстия кирпичной трубы 1,2 м, монолитных железобетонных — 3,6 м, диаметр стальных труб выбирается в соответствии с сортаментом выпускаемых труб D_утр.

7.По выбранному диаметру дымовой трубы определяется истинная скорость дымовых газов на выходе из дымовой трубы, м/с:

м/с

8.Определяется значения параметров f и v_м:

где t - разность между температурой выбрасываемых газов и температурой атмосферного воздуха, под которой понимается средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, С⁰ по СНиП 23-01-99^* Строительная климатология ;

9.Определяется значение поправочного коэффициента m в зависимости от параметра f :

10. Определяется поправочный коэффициент n в зависимости от параметра v_м :

при v_м < 0,3 принимается n = 3;

при 0,3 < v_м < 2 принимается

при v_м > 2 принимается n = 1.

11. Определяется минимальная допустимая высоту дымовой трубы по условиям ПДК вредных выбросов во втором приближении, м:

м

12.Выбираем ближайшую в сторону увеличения до целого значения в метрах высоту дымовой трубы H_тр, м.

11.4 Аэродинамическое сопротивление дымовой трубы

1.Определяется уменьшение температуры продуктов сгорания на 1 м длины трубы из-за их охлаждения, C:

— для стальных нефутерованных труб

— для кирпичных и железобетонных

где: D_кот — паропроизводительность всех паровых котлов работающих на дымовую трубу , кг/с.

В случае использования водогрейных котлов принимается D =Q / 3.6

где Q — общая теплопроизводительность водогрейных котлов присоединенных к дымовой трубе, МВт.

4.Температура продуктов сгорания на выходе из дымовой трубы , ^оС:

где: t_ух - температура уходящих газов за котлами, ^оC.

5. Диаметр основания дымовой трубы, м:

м

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

D_утр - диаметр устья дымовой трубы ( определялся выше ).

6. Средний диаметр дымовой трубы, м:

м

7.Средняя температура дымовых газов в трубе, ^оС:

м

8.Площадь сечения дымовой трубы, рассчитанная по среднему диаметру, м²:

м²

9.Средняя скорость дымовых газов в дымовой трубе, м/с:

м/с

10.Средняя плотность дымовых газов в трубе, кг/м³ :

кг/м³

где:  ₀ = 1,34 кг/м³ — плотность дымовых газов среднего состава при нормальных физических условиях.

11. Потери давления на трение в дымовой трубе, Па :

Па

где: _дт - значение коэффициента трения, для кирпичных труб и каналов принимается 0,04 , для железобетонных 0,035, для металлических 0,02.

12.Местные потери давления на выходе из дымовой трубы, Па:

Па

13. Суммарные потери давления в дымовой трубе, Па :

Па

11.5 Расчет самотяги дымовой трубы

Самотяга дымовой трубы, обуславливается разностью плотностей горячих продуктов сгорания и атмосферного воздуха и может быть определена по формуле, Па:

Па

где: t_сжм- температурой атмосферного воздуха, под которой понимается средняя максимальная температура воздуха наиболее теплого месяца, С⁰ по СНиП 23-01-99^* Строительная климатология ;

t_срдт - средняя температура газов в дымовой трубе , ^оС ;

Б_тр - барометрическое давление в месте установки дымовой трубы, Па, при отсутствии данных можно принять 10⁵Па;

Н_тр - высота дымовой трубы, м.

В случае если сумма сопротивлений отдельных элементов входящих в состав котельной установки превышает величину самотяги дымовой трубы h_самдт в котельной устанавливаются дымососы.

11.6 Выбор дымососа

Обычно к каждому котельному агрегату устанавливается индивидуальный дымосос. Дымосос выбирается по производительности и создаваемому им разряжению. Расчетная производительность дымососа определяется, м³ / с:

м³/с

где: s₁ — коэффициент запаса по производительности, принимаемый для котлов теплопроизводительностью до 17,4 МВт равным 1,05 ,а для больших 1,1;

Б_дым - барометрическое давление в месте установки дымососа, Па ;

V_дым - расход продуктов сгорания через дымосос, м³/c :

м³/с

где: В_1к - расчетный расход топлива котлом к которому присоединен дымосос, кг/с или м³/c ;

V_гух - расчетный объем продуктов сгорания за экономайзером м³/ кг или м³/м³, определяется из теплового расчета теплогенерирующей установки см. пункт 1 расчета минимальной высоты трубы по условиям предельно допустимых концентраций вредных выбросов;

 - присос воздуха в газоходах за экономайзером ,принимается 0,01 на каждые 10 м длины стального газохода и 0,05 кирпичного;

L_газдым- длина газоходов от экономайзера до дымососа, определенная по чертежам котельной,м;

V⁰ - теоретически необходимое количество воздуха м ³ для сжигания 1 кг или 1м³ топлива см. пункт 1 расчета минимальной высоты трубы по условиям предельно допустимых концентраций вредных выбросов;

t_гух - температура дымовых газов у дымососа, принимается равной температуре уходящих газов за экономайзером .

Учитывая, что в каталогах производительность дымососов приводится при 100⁰С то производится пересчет полученного значения по следующей формуле:

Расчетное полное давление, которое должен создавать дымосос, Па :

где: s₂ - коэффициент запаса по давлению = 1,1;

h_газтр – общее сопротивление газового тракта котлоагрегата, Па;

h_самдт - самотяга дымовой трубы, Па.

По полученным значениям производится выбор дымососа таблица 17.

Таблица 17

Центробежные дымососы одностороннего всасывания (главные характеристики при температуре 100⁰ C )

	при 740 об/м			при 980 об/м
Произв. м3/с	Напор Па	КПД	Произв.м3 /с	Напор Па	КПД
		ДН - 9
0.72	740	0.68	0.97	1340	0.68
0.83	750	0.71	1.11	1300	0.71
1.11	710	0.77	1.39	1250	0.77
1.39	690	0.81	1.67	1250	0.79
1.67	660	0.81	1.94	1200	0.81
1.94	600	0.82	2.22	1150	0.81
2.22	550	0.83	2.50	1080	0.82
2.50	500	0.81	2.78	1030	0.83
2.78	460	076	3.06	950	0.82
			3.33	860	0.81
			3.61	780	0.77
			3.89	680	0.72
		ДН- 10
1.11	900	0.71	1.67	1600	0.72
1.39	900	0.73	1.94	1600	0.75
1.67	870	0.78	2.22	1550	0.77
1.94	840	0.80	2.78	1450	0.81
2.22	800	0.81	3.33	1350	0.82
2.50	770	0.82	3.61	1300	0.83
2.78	720	0.83	3.88	1250	0.83
3.06	680	0.82	4.16	1150	0.82
3.33	630	0.81	4.44	1100	0.81
3.61	560	0.79	4.72	1020	0.80
3.89	500	0.72	5.00	930	0.76
4.17	420	0.67	5.27	900	0.72
		ДН - 11.2
1.94	1150	0.73	2.50	2000	0.73
2.50	1100	0.78	3.33	1930	0.79
3.05	1030	0.81	3.89	1830	0.81
4.26	950	0.82	4.72	1700	0.82
3.89	930	0.82	5.28	1600	0.82
4.17	880	0.83	5.56	1530	0.83
4.44	830	0.81	5.83	1470	0.81
4.72	780	0.81	6.38	1350	0.81
5.00	730	0.80	6.67	1280	0.79
5.27	680	0.77	6.95	1220	0.77
5.55	630	0.73	7.22	1120	0.74
5.83	550	0.68	7.50	1030	0.71
		ДН - 12.5
2.22	1350	0.69	2.78	2420	0.69
2.77	1340	0.76	4.17	2450	0.76
4.17	1300	0.81	5.56	2250	0.81
5.56	1150	0.83	6.94	2050	0.82
6.94	900	0.79	8.33	1800	0.81
7.78	720	0.71	9.72	1450	0.76

Электрическая мощность, потребляемая дымососом , кВт:

кВт

где:  _дым - КПД дымососа, 075-0.85 .

11.7 Выбор дутьевого вентилятора.

Для каждого котельного агрегата устанавливается индивидуальный дутьевой вентилятор. При подборе вентилятора полное давление рекомендуется увеличить на 10%.

Полное давление, создаваемое вентилятором определяется, Па

Па

где: h _сл — сопротивление колосниковой решетки и слоя топлива (для слоевой топки) при сжигании газа и мазута - сопротивление горелочного устройства. Общее сопротивление воздушного тракта котлов серии ДЕ можно принять по таблице 3.

В случае отсутствия паспортных данных для слоевой топки можно принять h _сл = 500 Па, для газовых горелок низкого давления 800 Па, для распылительных мазутных горелок от 2000 до 3000 Па.

h _вз — сопротивление воздуховодов при скоростях воздуха 5 - 8 м/с. В первом приближении можно принять 200 Па.

Расчетная производительность вентилятора, м³/с, определяется по формуле:

м³/с

где: _т - коэффициент избытка воздуха в топке, при сжигании газообразного и жидкого топлива 1.05 – 1.1;

V_o - теоретически необходимое количество воздуха м ³ для сжигания 1 кг или 1м³ топлива см. пункт 1 расчета минимальной высоты трубы по условиям предельно допустимых концентраций вредных выбросов;

t_в - расчетная температура воздуха на входе в вентилятор, при отсутствии воздухоподогревателя принимается +30^оС;

Б_рвент - расчетное рабочее давление вентилятора, Па;

Б_вент - действительное барометрическое давление в месте установки вентилятора;

В_1к - расчетный расход топлива горелочным устройством котла к которому присоединен дутьевой вентилятор, кг/с или м³/c;

Выбор типоразмера вентилятора производится по таблице 18.

Таблица 18.

Центробежные дутьевые вентиляторы

( главные характеристики при температуре всасываемого воздуха 30 ⁰ С )

	При 740 об/м			При 980 об/м
Произв. м3/с	Напор Па	КПД	Произв. м3 / с	Напор Па	КПД
		ВДН - 8
0.56	70	0.71	0.56	1240	0.68.
0.83	67	0.78	0.83	1220	0.72
1.11	63	0.81	1.11	1200	0.77
1.38	57	0.815	1.38	1130	0.81
1.66	50	0.79	1.66	1050	0.82
1.94	40	0.73	1.94	960	0.815
			2.22	850	0.79
			2.50	750	0.76
			2.77	600	0.68
		ВДН - 9
0.56	890	0.68		1550	0.69
0.83	890	0.72	1.11	1550	0.72
1.11	870	0.77	1.39	1550	0.77
1.39	850	0.79	1.66	1500	0.78
1.66	790	0.82	1.94	1440	0.80
1.94	720	0.83	2.22	1370	0.82
2.22	670	0.815	2.50	1300	0.83
2.50	600	0.78	2.77	1220	0.82
			3.06	1120	0.80
			3.33	1030	0.78
			3.61	930	0.76
			3.88	810	0.70
		ВДН - 10
1.38	1100	0.77	1.38	1900	0.71
1.67	1070	0.79	1.67	1920	0.74
1.94	1040	0.81	1.94	1900	0.77
2.22	1000	0.825	2.22	1860	0.79
2.50	930	0.83	2.50	1830	0.80
2.78	870	0.825	2.78	1750	0.82
3.06	820	0.82	3.06	1700	0.825
3.33	750	0.79	3.33	1640	0.83
3.60	700	0.78	3.60	1560	0.83
3.88	630	0.73	3.88	1480	0.82
			4.17	1400	0.81
			4.44	1310	0.79
			4.72	1230	0.78
			5.00	1140	0.76
			5.28	1050	0.71
		ВДН - 11.2
1.94	1350	0.77	4.17	2100	0.82
2.22	1330	0.79	4.44	2050	0.825
2.50	1300	0.80	4.72	2000	0.83
2.78	1270	0.81	5.00	1920	0.825
3.06	1230	0.82	5.27	1850	0.82
3.61	1150	0.83	5.56	1800	0.82
4.17	1000	0.82	5.83	1700	0.81
4.72	930	0.80	6.11	1650	0.80
5.00	860	0.78	6.38	1570	0.79
5.55	700	0.72	6.67	1500	0.78

Электрическая мощность потребляемая вентилятором , кВт

где: _вент - КПД вентилятора при полном давлении 0.75-0.85.