Водяной экономайзер набираем из чугунных ребристых труб, установленных в коридорном порядке.

Для экономайзера принимаем ребристые чугунные трубы [2]:

Длина трубы - 2 м;

Площадь поверхности нагрева трубы с газовой стороны – 2,95 м²;

Площадь живого сечения для прохода газов - 0,12 м².

Количество труб в поверхности нагрева экономайзера:

Принимаем 200 шт.

где F_тр - площадь поверхности нагрева одной трубы, 2,95м².

Принимаем, согласно паспорту котла, в ряду n₁=10 труб.

Количество рядов труб по глубине газохода:

Принимаем 20 ряд.

Фактическая поверхность нагрева равна, м²:

% < 2 % - следовательно, требование выполняется.

Фактическая площадь поверхности водяного экономайзера больше расчетной менее чем на 2%, что допустимо.

Скорость газового потока в водяном экономайзере:

t_г=(397,3+220)/2=308,65 ^оС

где F_ж - площадь «живого» сечения газохода, предназначенная для прохода дымовых газов:

где F_тр - площадь «живого» сечения для прохода газов одной трубы, м². Скорость газового потока находится в промежутке 6 – 14 м/с, что предотвратит возможность золовых отложений на трубах водяного экономайзера, ведущих к пережогу труб и повышению их износа золовыми частицами, а относительная погрешность – в допустимых пределах отклонения.

9. Расчет тягодутьевой установки

При расчете тяговой установки определены:

- требуемая высота дымовой трубы для организации естественной тяги при удалении дымовых газов из котлоагрегата;

- требуемые параметры дымососов для организации искусственной тяги, если расчетная высота трубы оказалась более 60 м (для промышленных и отопительных котельных).

Необходимая высота трубы определяется по формуле:

где Н_т – высота трубы, м;

g = 9,81 – ускорение свободного падения, м/с²;

ρ_в – плотность воздуха окружающей среды, кг/м³;

ρ_г – плотность уходящих газов, кг/м³;

β – коэффициент запаса по тяге, β= 1,2, [4];

∑h – суммарное сопротивление газового тракта, Па.

Плотность воздуха окружающей среды может быть определена из выражения:

где = 1,293 кг/м³ – плотность воздуха при нормальных условиях; [4]

= +5ºС – температура окружающего воздуха.

Определяем плотность газов при нормальных условиях:

Для первого кипятильного пучка:

Для пароперегревателя:

Для второго кипятильного пучка:

Для водяного экономайзера:

Плотность газов:

Для первого кипятильного пучка:

Для пароперегревателя:

Для второго кипятильного пучка:

Для водяного экономайзера:

Наименование газохода	Коэффициент избытка воздуха за газоходом 	Средняя температура газов в газоходе tг	, кг/м3	, кг/м3
Кипятильные трубы 1-ого пучка (по ходу газов)	1,3	822,5	1,306	0,325
Пароперегреватель	1,35	625,5	1,304	0,396
Кипятильные трубы 2-ого пучка (по ходу газов)	1,35	461,65	1,304	0,596
Экономайзер	1,45	608,65	1,302	0,611

Аэродинамическое сопротивление при движении дымовых газов в межтрубном пространстве поверхности нагрева:

–коэффициент сопротивления одного ряда труб (для гладкотрубных труб – при установке их в коридорном порядке, [4];

–число рядов труб по глубине пучка, шт;

–скорость движения газового потока, м/с;

Аэродинамическое сопротивление кипятильных труб 1-ого пучка:

Па

Аэродинамическое сопротивление пароперегревателя:

Па

Аэродинамическое сопротивление кипятильных труб 2-ого пучка:

Па

Аэродинамическое сопротивление водяного экономайзера:

Па

Суммарное сопротивление газового тракта составляет сумму сопротивлений каждого газохода:

где k=1,5 – коэффициент, учитывающий прочие аэродинамические сопротивления газового тракта, [4];

h_кт1 – аэродинамическое сопротивление кипятильных труб 1-ого пучка, Па;

h_пп – аэродинамическое сопротивление пароперегревателя, Па;

h_кт2 – аэродинамическое сопротивление кипятильных труб 2-ого пучка, Па;

h_эк – аэродинамическое сопротивление водяного экономайзера, Па;

Необходимая высота трубы:

м,

где – ускорение свободного падения, м/с²;

–плотность воздуха окружающей среды, кг/м³;

–плотность уходящих газов, кг/м³;

–коэффициент запаса по тяге, ,[4];

–суммарное сопротивление газового тракта, Па.

Принимаю к установке трубу высотой 55 м. Для организации искусственной тяги необходим дымосос.

Расчетная производительность дымососа:

где =1,1 – коэффициент запаса по производительности ,[4];

–коэффициент избытка воздуха в продуктах сгорания перед дымососом.

Дымосос выбирают так, чтобы развиваемое им давление с учетом тяги, создаваемое трубой, обеспечивало с некоторым запасом необходимый перепад полного давления по газовому тракту:

где – коэффициент запаса по давлению, [4];

–разряжение в верхней части топки, [4].

Мощность привода дымососа:

где = 1,1 – коэффициент запаса по мощности электродвигателя, [4];

–эксплуатационный КПД двигателя дымососа, [4].

К установке принимаем 2 дымососа ДН-13 на один котел (один из них - резервный).

Производительность, м3/ч	60000
Частота вращения, об/мин .	1480
Мощность на валу, кВт	132
Максимально допустимая частота вращения, об/мин .	1500
Максимальный КПД, %	83