Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
котёл гм-50-14.docx
Скачиваний:
11
Добавлен:
21.09.2022
Размер:
736.56 Кб
Скачать

Невязка теплового баланса:

Невязка теплового баланса

∆Q

100%

0,4196

Невязка не превышает 0,5% – расчёт верный.

Аэродинамический расчет котла.

Аэродинамический расчет котла производится с целью выбора тягодутьевых устройств и определения высоты дымовой трубы. При расчете отдельно определяют характеристики газового и воздушного тракта.

Аэродинамический Расчёт Котла

Наименование величины

Обозначе-ние

Размер-ность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Расчет высоты дымовой трубы по резервному топливу

Марка топлива

-

-

Мазут низкосернистый М40

-

-

Состав топлива

W

%

Нормативник

-

0,15

A

%

Нормативник

-

0,03

S

%

Нормативник

-

0,39

C

%

Нормативник

-

87,33

H

%

Нормативник

-

11,90

N

%

Нормативник

-

0,00

O

%

Нормативник

-

0,20

Теплота сгорания резервного топлива

кДж/кг

Нормативник

-

41680,00

Расход резервного топлива

кг/с

 

0,762

Теоретический объем воздуха необходимый на горение

м3/кг

0,0889·(87,33+0,375·0,39)+0,265·11,9+0,0333·0,2 

10,94

 Теоретический объем азота

м3/кг

 

 

8,63

 Теоретический объем сухих трехатомных газов

м3/кг

1,63

Теоретический объем водяных паров 

м3/кг

1,499

 Действительный объем продуктов сгорания

м3/кг

12,87

 Объем газов, выходящих из дымовой трубы

м3

0,762

15

Диаметр устья дымовой трубы

D`

м

1,38

Предварительное значение скорости

ω`

м/с

Задаемся

-

10,00

Стандартный диаметр устья дымовой трубы

м

По ГОСТ 34519-2019

-

1,50

Уточненное значение скорости

ω

м/с

8,49

Масса оксида серы

г/с

5,88

Расчетная высота дымовой трубы

м

Определение высоты дымовой трубы

м

При заданных высотах:

20 25 30

27,48

28,70

29,66

Коэффициент температурной стратификации

А

-

Задаемся

-

120,00

Коэффициент рельефа

Кр

-

Задаемся

-

1,00

Безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе

F

-

Принимаем

-

1

Разность температур между температурой дымовых газов и максимальной среднемесячной температурой наиболее теплого месяца

ΔТ

°С

-

140 - 15

125

Коэффициент, учитывающий условия выхода смеси из устья дымовой трубы.

m

-

Расчёт m на следующие высоты дымовой трубы:

20

25

30

0,6599

0,7197

0,7687

Параметр, зависящий от геометрических размеров трубы

f

-

Расчёт f на следующие высоты дымовой трубы:

20

25

30

2,162

1,384

0,961

Коэффициент, учитывающий условия выхода из дымовой трубы загрязняющего вещества

n

-

-

-

1,00

ПДК

ПДК

мг/м3

Нормы

-

0,05

Высоту дымовой трубы принимаем равной 30 метров.

Расчёт воздушного тракта

Рассчитываемая величина

Обозначе-ние

Размерность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Сопротивление воздушного тракта

Hв.тр

Па

3334,29

Сопротивление всасывающего патрубка

Па

517,8

Скорость воздуха в вс.патрубке

м/c

Принимаем на интервале 10-15

-

12

Коэффициент местного сопротивления вс. патрубка

-

При наличии заслонки

-

0,2

Коэффициент местного сопротивления участка, для поворота на 90°

-

Два поворота на 90°

1+1

2

Коэффициент местного сопротивления участка, для поворота на 180°

-

Два поворота на 180°

2+2

4

Плотность воздуха при реальных условиях

кг/

1,16

Плотность воздуха при нормальных условиях

кг/

-

const

1,29

Температура холодного воздуха

-

-

30

Сопротивление трения воздуховода по длине

Па

· · ·

0,02· · ·1,16

32,49

Эквивалентный диаметр для прямоугольного сечения воздуховода

м

0,617

Длина воздуховода

м

По чертежу

5+7

12

Сопротивление горелки

Па

2784

Коэффициент местного сопротивления горелки

-

Определяется типом горелки. Тип ГМ.

-

3,0

Скорость воздуха в горелке

м/с

Принимаем

-

40

Коэффициент сопротивления трения для металлических каналов

-

Нормативный метод

-

0,02

Выбор центробежного дутьевого вентилятора для подачи воздуха в топку. (Воздушный тракт)

Рассчитываемая величина

Обозначе-ние

Размер-ность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Сопротивление воздушного тракта

Hв.тр

Па

3334,29

Производительность вентилятора

Qв

м3

37228

Коэффициент запаса по производительности

-

Нормативный метод

-

1,1

Расчетный расход топлива

м3

Рассчитан ранее

-

0,676

Коэффициент избытка воздуха в топке по мазуту

αТ

-

Рассчитан ранее

-

1,05

Присос воздуха в топку

Δαт

-

Рассчитан ранее

-

0,05

Теоретический объем воздуха для сжигания 1 м3 газа

Vo

м3/ м3

Рассчитано ранее

-

12,53

Расчётное давление, создаваемое дутьевым вентилятором

Па

4137,7

Коэффициент запаса по давлению

-

Нормативный метод

-

1,2

Температура, для которой составлена характеристика дутьевого вентилятора

Нормативный метод

-

20

Мощность привода электродвигателя для вентилятора

кВт

64,18

Коэффициент запаса по потребляемой мощности

-

Нормативный метод

-

1,05

КПД вентилятора

%

Определяется по выбору вентилятора

-

70

Выбираем центробежный вентилятор одностороннего всасывания типа ВДН-13,5 с мощностью электродвигателя N = 200 кВт, производительностью Q = 60 тыс. м3/ч и полным давлением H = 5030 Па. Частота вращения 1000 об/мин. Марка электродвигателя, поставляемого к вентилятору: АИР355S6.

Расчёт газового тракта

Рассчитываемая величина

Обозна-чение

Разме-рность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Сопротивление газового тракта

Па

40+20,02+46,47+116,7+640,1 +46,81+36,58+120,38+72,23 – 88

1051,29

Топка

Разрежение в топке

Па

Принимается на интервале 20-50

-

40

Фестон

Сопротивление пучка фестона

Па

20,02

Средняя скорость продуктов сгорания на поверхности нагрева фестона

м/с

Рассчитана раннее

10,82

Средняя температура продуктов сгорания у пучка фестона

Рассчитана ранее

-

1315,5

Средняя плотность газов

0,225

Коэффициенты сопротивления гладкотрубного коридорного пучка

-

1,52

Количество рядов труб по глубине пучка

z

-

По чертежу

-

3

Коэффициент сопротивления, отнесённый к одному ряду шахматного пучка

-

·

0,38

Коэффициент формы шахматного пучка

-

≥ 2

= 3,2

= 3,5 ≥ 2

3,2

Диагональный шаг труб

-

0,53

Коэффициент φ

φ

-

0,319

Число Рейнольдса

Re

-

2622

Пароперегреватель

Сопротивление пучка ПП

Па

46,47

Средняя скорость продуктов сгорания на поверхности ПП

м/с

Рассчитана раннее

8,87

Средняя температура продуктов сгорания

-

1052,5

Средняя плотность газов

0,2698

Коэффициенты сопротивления гладкотрубного коридорного пучка пароперегревателя

-

·z

0,1399·17

2,3783

Коэффициенты сопротивления гладкотрубного коридорного пучка одного ряда труб

-

0,32· · ·

0,32· ·

0,1399

Коэффициент φ

φ

-

1,87

Число Рейнольдса

Re

-

1599

Количество рядов труб по глубине пучка ПП

z

-

По чертежу

-

17

Коэффициент местного сопротивления участка, для поворота на 1800

-

Нормативный метод

-

2

Водяной экономайзер

Сопротивление водяного экономайзера

Па

116,7

Средняя скорость продуктов сгорания на поверхности нагрева ВЭК

м/с

Рассчитана раннее

5,08

Средняя плотность газов

0,444

Средняя температура продуктов сгорания

-

530

Коэффициент сопротивления шахматного пучка

·(z + 1)

0,43·(46+1)

20,21

Коэффициент сопротивления, отнесённый к одному ряду шахматного пучка

-

·

0,43

Коэффициент формы шахматного пучка

-

≥ 2

= 3,2

= 2,5 ≥ 2

3,2

Коэффициент φ

φ

-

1,31

Диагональный шаг труб

-

0,06

Количество рядов труб по глубине ВЭК

z

-

По чертежу

-

46

Число Рейнольдса

Re

-

1680

Воздухоподогреватель

Сопротивление воздухоподогревателя

Па

640,1

Средняя скорость продуктов сгорания на поверхности нагрева ВЭК

м/с

Рассчитана раннее

11,77

Средняя температура продуктов сгорания

-

167,5

Средняя плотность газов

0,812

Коэффициент сопротивления шахматного пучка

·(z + 1)

0,268·(34+1)

9,38

Коэффициент сопротивления, отнесённый к одному ряду шахматного пучка

-

·

0,268

Коэффициент местного сопротивления участка, для поворота на 1800

-

Нормативный метод

-

2

Коэффициент формы шахматного пучка

-

=

3,2+(4,6-2,7· φ)·

3,2+(4,6-2,7·1,6)·

3,368

Коэффициент φ

φ

-

1,6

Диагональный шаг труб

-

0,05

Количество рядов труб по глубине ВЗП

z

-

По чертежу

-

34

Число Рейнольдса

Re

-

11770

Самотяга дымовой трубы

Самотяга дымовой трубы

Па

88

Плотность ух газов

0,866

Плотность воздуха при температуре 30

Справочник

-

1,165

Сопротивление дымовой трубы

Сопротивление дымовой трубы

Па

12,48 + 34,33

46,81

Потеря напора с выходной скоростью

Па

34,33

Коэффициент местного сопротивления с выходной скоростью

-

Нормативный метод

-

1,1

Сопротивление трения дымовой трубы по длине

Па

0,02 · ·

12,48

Скорость дым. газов

м/c

Задавались в расчёте дым. трубы

-

8,49

Плотность дымовых газов

кг/м3

0,866

Сопротивление трения газохода по длине

Сопротивление трения газохода по длине

Па

· · ·

0,02· · ·0,866

36,58

Эквивалентный диаметр для прямоугольного сечения газохода

м

0,8227

Длина газохода

м

По схеме газового и воздушного тракта

7 + 9 + 9

25

Плотность ух газов

0,866

Коэффициент сопротивления трения для металлических каналов

-

Нормативный метод

-

0,02

Местные потери в газоходе (повороты на 90°)

Местное сопротивление газохода

Па

120,38

Коэффициент местного сопротивления участка, для поворота на 90°

-

Два поворота на 90°

1+1

2

Сопротивление дымососа

Па

(

72,23

Коэффициент местного сопротивления дымососа

-

Нормативный метод

-

0,2

Плотность ух газов

0,866

Выбор дымососа. (Газовый тракт)

Рассчитываемая величина

Обо-значе-ние

Разме-рность

Формула или обоснование

Расчет

Значение

Сопротивление газового тракта

Па

40+20,02+46,47+116,7+640,1 +46,81+36,58+120,38+72,23 – 88

1051,29

Производительность дымососа

Qд

м3

1,1 · 0,676 · 21,348· ·

86454

Объём уходящих газов

м3/ м3

13,83·(1,05+0,05+0,075+

0,14+0,21-1)·12,53

21,348

Коэффициент запаса по производительности

-

Нормативный метод

-

1,1

Расчетный расход топлива

кг/с

Рассчитан ранее

-

0,676

Расчётное давление, создаваемое дымососом

Па

1101,52

Коэффициент запаса по давлению

-

Нормативный метод

-

1,2

Температура, для которой составлена характеристика дымососа

Нормативный метод

-

200

Мощность привода электродвигателя для дымососа

кВт

39,68

Коэффициент запаса по мощности

-

Нормативный метод

-

1,05

КПД дымососа

%

Определяется по выбору дымососа

-

70

Выбираем дымосос типа ДН-18 с мощностью электродвигателя N = 132 кВт, производительностью Q = 103 тыс. м3/ч и полным давлением H = 3100 Па. Частота вращения 750 об/мин. Марка электродвигателя, поставляемого к дымососу: АИР355S8.