3.7 Вентилятор подачи воздуха на горение

Расчет проводим согласно рисунку 1. Вентилятор и топка смонтированы на открытой площадке, защищенной от атмосферных осадков индивидуальным навесом. Воздух от вентилятора подается по параллельным воздуховодам, поэтому расчет проводим по линии наибольшего сопротивления, т.е. по линии подачи воздуха в форсунку.

Параметры воздуха, подаваемого в форсунку

Объемная производительность, V_ф, м³/ч 806

Температура, t₀,С 0

Плотность, _t0, кг/м³ [см.6, приложение 2] 1,251

Динамическая вязкость, _t0, Пас [см.6, приложение 3] 17,310^-6

Диаметр воздуховода:

Скорость воздуха принимаем w=10 м/с

0,169 м.

Выбираем стандартный диаметр воздуховода 180×0,5 мм [см.5, таблица 2]D=0,179 м.

Фактическая скорость воздуха: w=V_ф/0,785D²=806/36000,7850,179²=8,9 м/с.

Критерий Рейнольдса:

Re=wD_t0/_t0=8,90,1791,251/17,310^-6=115200.

Коэффициент трения определяем по критерию Reдля гладкой трубы (шероховатости практически отсутствуют, так как воздуховод новый) и поRe=115200,е=0,1 мм, приd_э/е=179/0,1=1790 по [см.1, рисунок 5]=0,0185.

Длину воздуховода принимаем ориентировочно: L=7 м.

Местные сопротивления принимаем по [см.5, таблица 12] и рисунку 1:

конфузор (вход в вентилятор) _к=0,21 1 шт.

диффузор (выход из вентилятора) _диф=0,21 1 шт.

отводы при =90_от=0,39 3 шт.

заслонка (задвижка) _з=1,54 1 шт.

диафрагма (измерение расхода воздуха) _д=2 1 шт.

вход в форсунку _вх=1 1 шт.

=1_к+1_диф+3_от+1_з+1_д=10,21+10,21+30,39+11,54+12+11=6,13.

Гидравлическое сопротивление воздуховода:

Р_в^г=(1+(L/D)+ ) (w²_t0/2)=(1+(0,01857/0,179)+6,13)(8,9²1,251/2)=389 Па.

Суммарное гидравлическое сопротивление от вентилятора до топки:

Р^г=Р_в^г+Р_ф+Р_топки=389+5000+500=5889 Па,

где Р_ф=5000 Па – сопротивление форсунки при подаче воздуха на распыление мазута и горение;Р_топки=500 – сопротивление топки.

Приведенное сопротивление не рассчитываем, т.к. t₀=0 °С и_t0=1,251 кг/м³.

Выбираем вентилятор высокого давления по [см.5, таблица 31] по V^г_t0=1143 м³/ч=0,32 м³/с иР^г=5889 Па.

Принимаем турбовоздуходувку марки ТВ-25-1,1 V=0,833 м³/с,Р=10000 Па,n=48,3 с^-1.

Установочная мощность электродвигателя:

N=V^г_t0^г/1000=1,10,325889/10000,65=3,2 кВт.

Принимаем электродвигатель типа АО2-62-6, N=13 кВт [см.5, таблица 31].

3.8 Вентилятор-дымосос

Вся сушильная установка (рисунок 1), начиная от камеры смешения, работает под небольшим разрежением. Это исключает утечку топочных газов неплотности в газоходах и аппаратах и подсос воздуха на разбавление топочных газов.

3.8.1 Патрубок с обратным клапаном для подсасывания воздуха в камеру смешения (приточная шахта)

Воздух из атмосферы подсасывается в камеру смешения с целью снизить температуру топочных газов с 1000 С до 530С.

Параметры атмосферного воздуха

Влагосодержание, х₀, кг пара/кг воздуха 0,003

Температура, t₀,С 0

Теплосодержание, J₀, кДж/кг 7,5

Масса воздуха, подаваемого в камеру смешения для разбавления топочных газов в расчете на 1 кг мазута, L_см, кг воздуха/кг мазута 41

Плотность, _t0, кг/м³ [см.6, приложение 2] 1,251

Вязкость, _t0, Пас [см.6, приложение 3] 17,3×10^-6

Давление, Р_t0, Па 1,01310⁵

Объемный расход воздуха на разбавление топочных газов:

=BL_см(1+x₀)/_t0=5441(1+0,003)/1,251=1775 м³/ч=0,5 м³/с.

Диаметр воздуховода рассчитываем, принимая скорость воздуха w=10 м/с по [см.5, таблица 9]:

D=0,252 м.

Выбираем стандартный диаметр воздуховода [см.5, таблица 2]: 280×0,6 мм,D=0,278 м.

Фактическая скорость воздуха:

w=/0,785D²=0,5/0,7850,279²=8,2 м/с.

Критерий Рейнольдса:

Re=wD_t0/_t0=8,20,2521,251/17,310^-6=149423.

Коэффициент трения определяем для гладкой трубы поRe=149423,е=0,1 мм, приd_э/е=279/0,1=2790 и по [см.1, рисунок 5]=0,018.

Длина патрубка: L=2 м.

Местные сопротивления в патрубке принимаем по [см.5, таблица 12] и рисунку 1:

патрубок _вх=2,5 1 шт.

выход из патрубка _вых=1 1 шт.

=2,5_вх+1_вых=2,5+1=3,5.

Гидравлическое сопротивление патрубка:

_патр=(1+(L/D)+)(w²_t0/2)=(1+(0,0182/0,278)+3,5)(8,2²1,251/2)=195 Па.