
Дипломный проект. Модернизация котла ПТВМ - 100 (укр) / ПТВМ-100 / 5 Аеродинамічний розрахунок
.doc5 АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК
5.1 Конвективний пакет 1 (КП 1)
Розташування труб – шахматне
Диаметр труб d = 32 мм
Товщина стінки s = 4 мм
Поперечний крок S1 = 126 мм
Продольний крок S2 = 29 мм
Кількість труб по ходу газів z2 = 38 шт
Середня швидкість газів w = 3 м/с
Поправочний коефіцієнт к = 1,2
Середня температура газів, оС:
, (5.1)
.
Відносний поперечний крок:
, (5.2)
.
Діагональний крок:
, (5.3)
.
Відношення:
, (5.4)
.
Динамічний тиск [6. рис. VII-2] ,мм.вод.ст:
, (5.5)
де hд1 – динамічний тиск при швидкості 4 м/с:
.
Опір КП 1 [6. рис.VII-7], мм.вод.ст:
, (5.6)
.
5.2 Конвективний пакет 2 (КП 2)
Розташування труб – шахматне
Диаметр труб d = 32 мм
Товщина стінки труби s = 4 мм
Поперечний крок S1 = 126 мм
Продольний крок S2 = 29 мм
Кількість труб по ходу газів z2 = 38 шт
Середня сшвидкість газов w = 1,7 м/с
Поправочний коефіцієнт к = 1,0
Відносний
поперечний
крок
(см. п. 1)
Діагональний
крок
(см.
п. 1)
Відношення
(см. п. 1)
Середня температура газів, оС:
, (5.7)
.
Динамічний тиск [6. рис. VII-2], мм.вод.ст:
, (5.8)
де hд1 – динамічний тиск при швидкості 4 м/с;
.
Опір КП 2 [6. рис.VII-7], мм.вод.ст:
, (5.9)
.
5.3 Шибер
1)Раптова зміна перетину (вхід):
Вхідний перетин, м2:
, (5.10)
.
Вихідний перетин, м2:
.
Відношення:
.
Коефіцієнт опору [6. рис. VII-11]:
ξ = 0,46.
Швидкість потоку в меньшому перерізі, м/с:
, (5.11)
.
Динамічний тиск [6. рис. VII-2], мм.вод.ст:
.
Опір входу, мм.вод.ст:
, (5.12)
.
2)Раптова зміна перетину (вихід), м2:
Вхідний перетин, м2:
.
Віходний перетин, м2:
, (5.13)
.
Відношення
.
Коефіцієнт опору [6. рис. VII-11]:
ξ = 0,97.
Швидкість потока в меньшому сперетені ,м/с:
, (5.14)
.
Динамічний тиск [6. рис. VII-2], мм.вод.ст:
.
Опір вихіда, мм.вод.ст:
, (5.15)
.
Опір шибера, мм.вод.ст:
, (5.16)
.
5.4 Конфузор
Вхідний перетин, м2:
, (5.17)
.
Вихідний перетин, м2:
, (5.18)
.
Відношення:
.
Коефіцієнт опору [6. рис. VII-11]:
ξ = 0,37.
Швидкість потока в меньшому перетині, м/с:
, (5.19)
.
Динамічний тиск [6. рис. VII-2], мм.вод.ст:
.
Опір вихода, мм.вод.ст:
, (5.20)
.
5.5 Самотяга топки
Теоретична температура горіння, оС.
.
Температура на виході з топки, оС:
Середня температура топки, оС:
, (5.21)
.
Висота топки (від пальникі до вихода з топки),м:
.
Щільність зовнішноьго повітря при t = –20 оС [6. п. 2-45], (кгс·с2)/м4:
, (5.22)
Коефіцієнт
[6.
рис VII-26]
;
.
Щільність димових газів, (кгс·с2)/м4:
, (5.23)
Самотяга топки, мм.вод.ст:
, (5.24)
.
5.6 Самотяга конвективної частини
Висота конвективної частини,м:
.
Середня температура газів оС,:
, (5.25)
.
Самотяга конвективної частини, мм.вод.ст:
, (5.26)
.
5.7 Самотяга диффузора
Висота диффузора, м:
.
Середня температура газів, оС:
оС.
Самотяга диффузора, мм.вод.ст:
, (5.27)
.
5.8 Опір котла
Суммарний опір котла без урахування самотяги, мм.вод.ст:
.
Суммарний опір котла з урахуванням поправки, мм.вод.ст:
, (5.28)
.
Суммарний опір котла з урхуванням самотяги, мм.вод.ст:
, (5.29)
.
де
– розрідження
на виході
з
топки, приймаєтся
равним
2 мм.вод.ст.
5.9 Опір димової труби
Охлаждение газов в трубе [7. стр. 211], оС:
, (5.30)
.
де Q – теплопродуктивність котла, яка дорівнює 51,930Гкал/год.
Нтр – висота труби, яка дорівнює 40,5 м.
Середня температура газів в трубі, оС:
, (5.31)
.
Швидкість газів,м/с:
, (5.32)
.
де D – диаметр труби, який дорівнює 3,2 м.
Динамичний тиск [6. рис. VII-2], мм.вод.ст:
.
Коефіцієнт опору вихода з труби під ковпак [7. диагр. 11-16 кривая 3]:
.
Опір вихода з труби, мм.вод.ст:
, (5.33)
.
Еквівалентний диаметр труби, м:
.
Коефіцієнт [7. табл VII-2]:
.
Коефіцієнт тертя:
, (5.34)
.
Сопротивление трения, мм.вод.ст:
, (5.35)
.
Загальний опір труби, мм.вод.ст:
, (5.36)
.
5.10 Самотяга димової трубы
, (5.37)
.
5.11 Перевірка тяги [7. п. 2-61]:
, (5.38)
.
25,82 > 25,33
Розрядження на виході з топки, мм.вод.ст:
, (5.39)
.
Розрядження на рівні пальника, мм.вод.ст:
, (5.40)
.