6. Конструктивный расчет водяного экономайзера.

1. Энтальпия газов перед водяным экономайзером определяем по графику по получаем

2. Энтальпия уходящих газов (из теплового баланса)

3. Количество теплоты вносимое подсасываемым воздухом

4. Количество теплоты, определяемое по уравнению теплового баланса

5. Температура воды на входе в водяной экономайзер

6. Температура воды на выходе из экономайзера

Где , - теплоемкость воды;

, - количество воды проходящей через экономайзер;

7. Средняя разность температур с достаточной степенью точности можно определить как среднеарифметическую величину:

8. Средняя скорость в экономайзере (рекомендуется принимать )

Где ;

, - живое сечение экономайзера;

- число труб в одном ряду;

- живое сечение прохода газов;

9. Расчётная поверхность нагрева водяного экономайзера

10. Число горизонтальных рядов

Где - пов-ть нагрева одгой трубы, ;

– число труб в одном ряду.

7. Аэродинамический расчёт теплогенерирующей установки.

Целью аэродинамического расчёта теплогенерирующей установки является выбор необходимых тягодутьевых машин на основе определения производительности тяговой и дутьевой систем и перепада полных давлений в газовом и воздушных трактах.

Газовоздушный тракт включает в себя воздуховоды горячего и холодного воздуха, запорные и регулирующие органы, тягодутьевые машины, элементы собственно теплогенератора, золоуловители, газопроводы и дымовые трубы.

Требуемая производительность дымососа и вентилятора определяется необходимыми расходами воздуха и газов, а требуемый напор сопротивлением газового и воздушного трактов.

Сопротивление газового тракта состоит из суммы сопротивлений его отдельных элементов и в общем виде может быть записано:

,

где - разрежение в топке;

- сопротивление конвективных пучков;

_. - сопротивление водяного экономайзера;

- сопротивление дымовой трубы;

- сопротивление газовых боровов;

- величина самотяги дымовой трубы.

Разрежение в топке :

Разрежение в топке принимаем .

Сопротивление кипятильных пучков :

Суммарное сопротивление котельных пучков в частном случае складывается из сопротивлений следующих видов: сопротивление поперечно омываемых труб I и II конвективных пучков и сопротивление поворотов газов внутри пучков на 180⁰ и сопротивление газов на выходе из топки и выходе из второго конвективного пучка на 90⁰.

При наличии перед I пучком камеры догорания её сопротивление отдельно не учитывается, а учитывается увеличением значения поправочного коэффициента к зависящего от типа газохода, до 1,15.

;

.

Сопротивление поворота на 90^О:

где местное сопротивление участка;

плотность газов;

скорость газового потока, м/с.

=1,0 для поворота на 90⁰.

Сопротивление поперечно омываемых пучков труб первого конвективного пучка :

- коэффициент сопротивления, зависит от расположения труб в пучке, а также от числа Re. Коэффициенты сопротивления гладкотрубного коридорного пучка определяются из выражения:

- коэффициент сопротивления, отнесенный к одному ряду пучка, зависящий от и , определяется графически для d=51мм ;

S₁ и S₂ - шаги труб по ширине и глубине пучка, мм;

d – наружный диаметр труб, м;

z₂ = 40- количество рядов труб по глубине пучка.

При , коэффициент сопротивления определяется по следующей формуле:

Сопротивление поворота на 180^О:

=2,0 для поворота на 180⁰.

Сопротивление поперечно омываемых пучков труб второго конвективного пучка :

.

Сопротивление водяного экономайзера:

где z = n – количество труб в водяном экономайзере .

Сопротивление газовых боровов:

Принимается .

Сопротивление дымовой трубы :

Сопротивление дымовой трубы состоит из сопротивления трения и потери с выходной скоростью:

, Па

где - коэффициент сопротивления трения;

- уклон трубы по внутренней образующей , ;

и - скорость газов, соответственно в конце и в начале трубы, ;

V= м³/c;

В [1, табл.9.9]по расходу топлива В_р=0,19*4*3600/1000=2.7 т/ч, принимаем высоту дымовой трубы котельной .

По [1, рис.9.15]для находим _=10м/с.

По значению экономической скорости дымовых газов на выходе из дымовой трубы определяется диаметр устья:

где - часовой расход газов всех подключённых к дымовой трубе котлов, работающих при номинальной нагрузке.

Диаметр трубы на входе определяется по:

d_вх=d_вых+2iH_дт=1,5+2*0,02*30=2,68,м.

W_вых=4*V/(πd_вх²)=4*17.16/(3,14*2,68²)=3.05 м/с.

Потеря давления с выходной скоростью рассчитывается по формуле

с коэффициентом местного сопротивления выхода

Δh_тр= ;

Δh_д.тр =Δh_тр+Δh_в.с.=7.98+41.55=49.53 , Па.

Самотяга дымовой трубы определяется как:

где и - плотность воздуха и газа соответственно.

Сопротивление газового тракта равно:

H_г.тр.=50+2033.54+214.17+20+49.53-111.81=2255.41, Па.

Сопротивление воздушного тракта.

Расчет воздушного тракта , как и газового, ведется на номинальную нагрузку котлоагрегата. Все исходные данные принимаются из теплового расчета. Сопротивление воздушного тракта складывается из сопротивления воздуховодов и сопротивления топочных устройств:

, Па;

где : -сопротивление создаваемое воздухозаборным устройством, принимаем равным

сопротивление по длине воздуховода:

Па.

Па.