6.3. Сопротивление воздушного тракта
Расчет воздушного тракта, как и газового, ведется на номинальную нагрузку котлоагрегата. Все исходные данные: температура воздуха, живое сечение и средняя скорость воздуха в воздухоподогревателе и другие данные - принимаются из теплового расчета или определяются по Нормативному методу теплового расчета.
Самотяга по тракту не подсчитывается. Расчет сопротивлений будем выполнять по упрощенной методике.
Температура
холодного воздуха
,
засасываемого дутьевым вентилятором,
принимается обычно в соответствии с
Нормативным методом теплового расчета
равной 30°С.
Количество холодного воздуха, засасываемого дутьевым вентилятором, определяется по формуле:
(6.14)
где
- коэффициент избытка воздуха в топке;
- присосы воздуха
в топке и системе пылеприготовления;
- относительная
утечка воздуха в воздухоподогревателе,
принимаемая равной присосу в нем по
газовой стороне.
Значения всех величин, входящих в формулу (6.11) берутся, непосредственно, из теплового расчета. По рассчитанному расходу воздуха рассчитывается весь тракт холодного воздуха . до воздухоподогревателя.
Воздухопроводы обычно изготавливаются сварными (без фланцев) и утечки воздуха в них принимаются равными нулю.
Расчет сопротивления воздухопроводов, как и газопроводов, сводится в основном к определению местных сопротивлений. Сопротивления трения при скоростях холодного воздуха, меньших 10 м/с, может не учитываться.
При расчете сопротивления трубчатых воздухоподогревателей учитывается, что воздух омывает трубы снаружи. Расчет сопления ведется как для обычного трубного пучка.
Поправочный коэффициент К к суммарному сопротивлению воздухоподогревателя по воздушной стороне принимается при числе ходов по воздуху не более двух, равным 1,05 при числе ходов больше двух – равным 1,15.
Температура
горячего воздуха
принимается, непосредственно, из
теплового расчета.
Расход горячего воздуха определяется в соответствии с тепловым расчетом по формуле:
. (6.15)
На этот расход рассчитывается воздухопровод от воздухоподогревателя до топочного устройства или до места отвода части воздуха в систему пылеприготовления.
Расчет сопротивления воздушного тракта представим в виде таблицы причем расчет сопротивления воздушного тракта ведется в соответствии со схемой воздушного тракта котлов ДКВР, представленной на рис. 6.5.
6.4. Расчет дымовой трубы.
Дымовые трубы выполняют кирпичными, железобетонными и стальными. Из кирпича обычно сооружают трубы высотой до 80 м. более высокие трубы сооружают из железобетона. Стальные трубы устанавливают только на вертикально-цилиндрических котлах.
При естественной тяге дымовой труба должна преодолеть сопротивление всей котельной установки. При искусственной тяге назначение дымовой трубы сводиться к выносу дымовых газов в более высокие слои атмосферы, а тяга которую она создает, становится только добавлением к тяге, создаваемой дымососом. Однако, некоторая часть этой тяги затрачивается на преодоление трения дымовых газов о саму трубу и создание динамического давления, необходимого для получения заданной скорости выхода дымовых газов из трубы. Естественная тяга создается дымососами.
Высоту дымовой трубы при искусственной тяге выбирают, исходя из санитарных требований отвода газов на необходимую высоту. Из этих же соображений принимают минимальную допустимую высоту трубы при естественной тяге, По табл. 6,7 выбирают высоту трубы установки или котельной, работающей на твердом и жидком топливе, при наличии устройств для очистки дымовых газов от золы со степенью улавливания 85-90 %.
Для котельных предназначенных для работы на газообразном топливе, высоту трубы выбирают по конструктивным соображениям, но не ниже 20 м.
Таблица 6.5.
Сопротивление воздухоподогревателя по воздушной стороне
-
Наименование рассчитываемой величины
Обозначение
Единицы измерения
Расчетная формула или источник
Расчет
Результаты
расчетов
Относительный продольный шаг
-
Конструктивные данные
Относительный поперечный шаг
-
-“-
Средняя скорость воздуха
м/с
По тепловому расчету
Средняя температура воздуха
°С
-“-
Число рядов труб в глубину пучка по ходу воздуха
-
Конструктивные данные
Значение коэффициента сопротивления
-
По рис. 6.
одного ряда пучка
-
При
всего пучка
-
Плотность воздуха при средней температуре
кг/м
Динамическое давление при средней скорости и средней плотности воздуха
-
Сопротивление трубного пучка воздухоподогревателя
-“-
Коэффициент сопротивления поворота под 180°в коробе
мм вод. ст.
Сопротивление двух поворотов под 180°
мм вод. ст.
Поправочный коэффициент
К
-“-
-“-
Суммарное сопротивление воздухоподогревателя
-“-
84
Таблица 6.6.
Расчет сопротивлений воздушного тракта. Действительная плотность воздуха перед вентилятором при tХВ=30°С, ρВ=1,2928. Действительный объем воздуха перед вентилятором VХВ=4,02 м3/с
|
№ участка на схеме |
Наименование участка |
Действительный объем воздуха, м3/с |
Площадь поперечного сечения участка, м2 |
Скорость движения воздуха,м/с |
Динамическое давление, мм. вод. ст. |
Коэффициент местного сопротивления участка |
Сопротивление участка, мм.вод.ст |
|
1 |
Заборное окно |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
колено 90°, r/B=0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
отвод 90°, r/B=1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
Диффузор за вентилятором (15°) |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
колено 60° |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
колено 90°, r/B=0,0 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
Тройник 90° |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
Горелка |
|
|
|
|
|
|
|
|
Итого |
|
|
|
|
|
|
85
Таблица 6.7