Аэродинамический расчет Расчет тяги (газовый тракт)

1. Газовый тракт котлоагрегата

Топка

Разрежение в конце топки Па .

Фестон

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

, Па .

Пароперегреватель

Сопротивление пучка

коридорный пучок

, Па ,

где ξ – коэффициент сопротивления пучка (рис. 18, с. 188);

h_д - динамический напор, Па (рис. 16, с. 185).

.

Поворот за пароперегревателем

, Па ,

где , - средний динамический напор, который определяется по скорости газов в пароперегревателе и водяном экономайзере 2-й ступени.

Коэффициент сопротивления поворота (с. 70).

Сопротивления поворота

, Па .

Общее сопротивление пароперегревателя с учетом поправочного коэффициента k (с.73)

, Па .

Водяной экономайзер (2-я ступень)

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

, Па .

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.73)

, Па .

Воздухоподогреватель (2-я ступень)

Сопротивление трения (рис. 19, с. 190)

, Па ,

где С_ш - коэффициент, учитывающий шероховатость труб, определяется по абсолютной шероховатости труб К =0,2 мм).

Соотношение живого сечения труб к площади газохода

.

Коэффициент сопротивления входа и выхода (рис. 20, с. 191)

ξ = ξ_вых + ξ_вх .

Динамический напор h_д , Па (рис. 16, с. 185).

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.74)

, Па .

Водяной экономайзер (1-я ступень)

Сопротивление пучка (рис. 17)

, Па .

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.73)

, Па .

Воздухоподогреватель (1-я ступень)

Сопротивление трения (рис. 19)

, Па .

Отношение живого сечения к площади газохода

.

Коэффициент сопротивления входа и выхода (рис. 20, с. 191)

ξ = ξ_вых + ξ_вх .

Динамический напор h_д , Па (рис. 16,с. 185).

Сопротивление ступени с учетом поправочного коэффициента k (с.74)

, Па .

Общее сопротивление газового тракта котельного агрегата

, Па .

2. Газовый тракт от 1-й ступени воздухоподогревателя до золоуловителя

Сечение конвективной шахты

, м² .

где a_ш и b_ш - глубина и ширина конвективной шахты.

Принимаем скорость газа в газоходе равной м/с .

Сечение газохода

, м² .

Отношение сечений F₂ /F₁ .

Коэффициент сопротивления поворота-конфузора на 90^о (рис. 29,30, с. 196 при а/b = b_ш/а_ш)

.

Коэффициент В - см. стр. 69.

Сопротивление поворота-конфузора

, Па .

Сопротивление участка двух поворотов (по рис. П1-1, с. 95)

, Па ,

где ξ_пов - коэффициент сопротивления колена с закругленными кромками (с. 76).

Золоуловитель

Выбираем золоуловитель - батарейный циклон БЦ (табл. 19, с. 167).

Количество элементов батарейного циклона n , шт (табл. 19).

Коэффициент сопротивления батарейного циклона с элементами, имеющими лопаточный закручивающий аппарат типа “розетка ξ^л (с. 77).

Суммарная площадь сечений всех циклонных элементов

, м² .

где d = 250 мм - диаметр элемента циклона.

Присосы воздуха в циклоне Δα_ц (с. 74).

Присосы воздуха в газоходах (стальные газоходы Δα , табл. 7, с. 155).

При длине участка L₁ = 17 + 3 = 20 м (рис. П1-1, с. 95)

.

Температура газов в циклоне

,°С ,

Объем дымовых газов в циклоне

, м³/кг .

где .

Теоретический объем дымовых газов берется из теплового расчета (табл. 1, с. 146).

Расчетная скорость газов в циклоне

, м/с .

Сопротивление батарейного циклона

, Па ,

где h_д определяется по скорости газов в циклоне.

Общее сопротивление тракта

H₂ = h₁ + h₂ + h₃ , Па .

3. Участок от золоуловителя до выхода из дымовой трубы

Коэффициент сопротивления колена 90° с закругленными кромками

ξ_пов (с. 76).

Сопротивление участка с учетом трех поворотов (рис. П1-1, с. 95)

, Па .

Динамическое давление определяется при ,°С и скорости газа 12 м/с.

Дымосос

Величина присосов в газоходах на участке котел-дымосос

L₂= 17+ 3 + 5 + 8 = 33 м (рис. П1-1)

+ Δα_ц .

Температура газов

,°С .

Расход газов у дымососа

, м³/с ,

где α_д = α_вп1 + Δα_газ .

По расходу газов у дымососа выбираем предварительно дымосос (рис. 24, 25, с. 193, 194).

Сечение диффузора за дымососом F₁= u'·з' , м² (табл. 21, 22, с. 168, 169 ).

Для определения сопротивления за дымососом принимаем:

отношение выходного сечения к входному F₂/F₁ = 2÷3,5;

относительная длина диффузора l/b = 1,5÷3 .

Коэффициент сопротивления диффузора ξ (рис. 21, с. 191).

Скорость газов во входном сечении

, м/с .

Сопротивление диффузора h₂ = ξ h_д , Па .

Скорость газов в выходном сечении

, м/с .

Коэффициент сопротивления при входе в дымовую трубу ξ_вх (с. 76).

Сопротивление входа в дымовую трубу

h₃ = ξ_вх h_д , Па .

Динамическое давление определяется по скорости газов в выходном сечении диффузора.

Дымовая труба

Высота дымовой трубы Н_тр , м (табл. 20, с. 168).

Экономическая скорость в устье трубы W_эк , м/с (рис. 22, с. 192).

Внутренний диаметр устья трубы

, м .

Выбираем внутренний диаметр устья трубыd_вн,м (рис. 28, с. 195).

Скорость газов в устье трубы

, м/с ,

где .

Потери на сопротивление трения в дымовой трубе и на выходе из нее

, Па ,

где i - средний уклон внутренних стенок трубы (с. 78);

- коэффициент сопротивления выхода (с. 78).

Динамическое давление определяется по скорости газа в устье трубы W_г , м/с и температуре газов ,°С .

Суммарное сопротивление тракта

H₃ = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ , Па .