Расчет тяги (газовый тракт)

Газовый тракт котлоагрегата

Топка

Разрежение в конце топки  Па .

Фестон

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

            =1,12∙0,85∙3(4+1)=14,28 Па .

Пароперегреватель

Сопротивление пучка

     коридорный пучок

       =1,2*17=20,4 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

            =1∙13,5=13,5 Па .

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

            =1,2(20,4+13,5)=40,68 Па .

Водяной экономайзер (2-я ступень)

Сопротивление пучка (рис. 17, с. 186)

       Па .

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

            =1,2∙1191,3=1429,5 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 = 0,27+0,32=0,59

Динамический напор h_д =35 Па (рис. 16, с. 185).

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

       =1,1(300,43+0,59∙35)=353,1 Па .

Водяной экономайзер (1-я ступень)

Сопротивление пучка (рис. 17)

        Па .

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

        =1,2∙448,2=537,86 Па 

Воздухоподогреватель (1-я ступень)

Сопротивление трения (рис. 19)

       =12∙0,92∙6,26=69,1 Па .

Отношение живого сечения к площади газохода

           

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

ξ =ξ_вых+ ξ_вх =0,55+0,4=0,95 .

Динамический напор h_д =55Па (рис. 16,с. 185).

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

       =1,1(69,1+0,95∙55)=133,48 Па 

Общее сопротивление газового тракта котельного агрегата

=14,2+40,6+1429,5+353,1+537,8+133,4=2508,6  Па.

 

Газовый тракт от 1-й ступени воздухоподогревателя до золоуловителя

Сечение конвективной шахты

       =5,9∙1,7=10,03 м² .

где a_ш и b_ш - глубина и ширина конвективной шахты.

Принимаем скорость газа в газоходе равной  м/с .

Сечение газохода

       =3,63 м² .

Отношение сечений F₂ /F₁=3,63/10,03=0,361

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

=0,2∙1∙1=0,2 .

Коэффициент В - см. стр. 69.

Сопротивление поворота-конфузора

              =0,2*55=11 Па .

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

        =0,3∙2∙55=33 Па,

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

Золоуловитель

Выбираем золоуловитель - батарейный циклон БЦ4*6*8 (табл. 19, с. 167).

Количество элементов батарейного циклона n=192шт (табл. 19).

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

            =0,785∙192∙0,25²=9,42 м² .

где d = 250 мм - диаметр элемента циклона.

Присосы воздуха в циклоне Δα_ц=0,05(с. 74).

Присосы воздуха в газоходах (стальные газоходы Δα =0,001 табл. 7, с. 155).

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

 =0,001∙20=0,02 .

Температура газов в циклоне

       =134,5 °С ,

Объем дымовых газов в циклоне

       =9,746 , м³/кг .

где =1,33+0,02+0,05=1,40.

       =4,401 м/с .

Сопротивление батарейного циклона

       =90∙9=810

где h_д определяется по скорости газов в циклоне.

Общее сопротивление тракта

            H₂ = h₁ + h₂ + h₃=11+33+810=854 Па .

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 =135, °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=0,001∙33+0,05=0,083 .

Температура газов

       =133,53 , °С .

Расход газов у дымососа

            =41,38 , м³/с ,

где α_д = α_вп1 + Δα_газ=1,33+0,083=1,41.

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

Сечение диффузора за дымососом F₁= u'·з' =0,818*1,540=1,26 м² (табл. 21, 22, с. 168, 169 ).

Для определения сопротивления за дымососом принимаем:

отношение выходного сечения к входномуF₂/F₁ = 3;

относительная длина диффузора l/b = 2 .

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

Скорость газов во входном сечении

            =32,8 м/с.

Сопротивление диффузораh₂ = ξ h_д =400∙0,55=220 Па.

Скорость газов в выходном сечении

            =10,94 м/с .

Коэффициент сопротивления при входе в дымовую трубу ξ_вх=1,4(с. 76).

Сопротивление входа в дымовую трубу

       h₃ = ξ_вхh_д=1,4∙37=51,8 Па.

Динамическое давление определяется по скорости газов в выходном сечении диффузора.

Дымовая труба

Высота дымовой трубы Н_тр=30 м (табл. 20, с. 168).

Экономическая скорость в устье трубы W_эк=12,5 м/с (рис. 22, с. 192).

Внутренний диаметр устья трубы

       =2,051 м .

Выбираем внутренний диаметр устья трубы d_вн=2,1 м (рис. 28, с. 195).

Скорость газов в устье трубы

            =11,9 м/с ,

где

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

       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=11,9 м/с и температуре газов =133,53 °С .

Суммарное сопротивление тракта

       H₃ = h₁ + h₂ + h₃ +h₄ =54+220+51,8+76,7=402,5 Па.

Самотяга

Расчетная высота опускной шахты Н_ш=12,55 м (рис. П1-1, с. 95).

Средняя температура в шахте

       =447,5 °С .

Величина самотяга на 1 м высоты =6,8Па/м (рис. 23, с. 192).

Самотяга опускной шахты

       =12,55∙6,8=85,34 Па .

Самотяга на 1м высоты дымовой трубы =3,2 Па/м при =133,53 (рис. 23, с.192).

Расчетная высота дымовой трубы (рис. П1-1, с. 95)

            H^р_тр = Н_тр – 3=30-3=27 м .

Самотяга дымовой трубы

       =3,2*27=86,4Па.