Расчет и выбор тягодутьевых машин

 

Рассчитаем производительность дымососа V_p, м³/с:

 

V_p = b₁V_дым, (95)

 

где b₁ - коэффициент, равный 1,05.

V_дым – расход продуктов сгорания у дымососа, м³/с.

Рассчитываем расход продуктов сгорания у дымососа, м³/ч:

 

, (96)

 

 

V_p=l,05∙ 7,3 = 7,67

 

V_p = 7,67∙3600 = 27612

 

Рассчитаем напор дымососа Н_р.дым, Па:

 

Н _р.дым = b₂ (Dh_к.у + Dh_д.тр - Н_с), (97)

 

где b₂ - коэффициент, равный 1,1.

 

 

Сделаем перерасчёт напора Н'_р.дым, Па, на температуру перемещаемой среды:

 

(98)

 

где t_xap - температура, для которой составлена приведённая в каталоге характеристика, С˚.

 

 

Рассчитаем мощность N, кВт, электродвигателя для привода дымососа:

 

, (99)

 

где К — коэффициент запаса, равный 1,1;

h_дым - КПД электродвигателя дымососа.

 

 

По источнику [2], выбираем дымосос ДН-11,2 со следующими характеристиками:

- производительность 27650 м³/ч;

- напор 2,76 кПа;

- тип электродвигателя 4А160S6;

- мощность электродвигателя 22 кВт.

 

Рассчитаем производительность вентилятора V_p, м³/ч:

 

, (100)

V_p = 4,33∙3600 = 15588

 

Рассчитаем напор вентилятора Н_{р дв}, Па:

 

, (101)

 

где b₂ - коэффициент, равный 1,05;

Dh_возд - сопротивление воздуховодов, Па, принимаем 20 9,81.

Аэродинамическое сопротивление горелки ГМ - 16 равно 1900 Па.

 

 

Рассчитаем мощность N, кВт, электродвигателя для привода вентилятора:

 

, (102)

 

где К - коэффициент запаса, равный 1,1;

h_вен - КПД электродвигателя вентилятора.

 

 

По источнику [2], выбираем вентилятор ВДН – 10 со следующими характеристиками:

- производительность 19600 м³/ч;

- напор 4,82 кПа;

- тип электродвигателя 4А 200 M6;

- мощность электродвигателя 22 кВт.

Расчет рассеивания вредных выбросов и выбор высоты дымовой трубы

 

Расчёт дымовой трубы сводится к определению ее выходного сечения и высоты. Сопротивление дымовой трубы складывается из потерь на трение при движении продуктов сгорания и на создание динамического напора, необходимого для получения определенной скорости продуктов сгорания на выходе из трубы.

Определяем минимально допустимую высоту Н, м, дымовой трубы:

 

, (103)

 

где А - коэффициент, зависящий от условий местности, принимаем 120;

М - суммарный выброс вредных веществ в атмосферу, г/с;

F - коэффициент, учитывающий скорость движения вредных веществ в атмосферном воздухе; принимаем 1;

ПДК - предельно допустимая концентрация вредных веществ, принимаем 0,085;

V_тp - объемный расход продуктов сгорания через дымовую трубу при температуре их в выходном сечении, м/с;

DТ - разность температур продуктов сгорания и наружного воздуха, равна 120°С.

 

, (104)

 

где b₁ - безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качество сжигаемого топлива;

b₂ - коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания в зависимости от условий подачи их в топку;

b₃ - коэффициент, учитывающий конструкцию горелок; принимаем для вихревых горелок b₃ = 1;

r - степень рециркуляции продуктов сгорания в процентах расхода дутьевого воздуха, при отсутствии рециркуляции r = 0;

k - коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 т сожженного условного топлива, кг/т, определяем по формуле для котлов паропроизводительностью менее 70 т/ч:

 

k = 3,5∙D/48, (105)

 

k = 3,5∙16/48 = 1,17

 

M_NO2 = 0,034∙0,85∙1,17∙0,317∙36,72(l-0/100)(l-0)∙ 0,85= 0,394

 

V_тр = n V_дым , (106)

 

где n - число котлов, принимаем из тепловой схемы равным 3;

V_дым - расход продуктов сгорания у дымососа рассчитываем по формуле (101), м³/с.

 

 

V_тр = 22,1 ∙3 = 66,3

 

 

Принимаем кирпичную трубу высотой 45 метров. Скорость истечения дымовых газов w_вых принимаем 15 м/с. Рассчитаем диаметр устья D^вых_тр, м, дымовой трубы в свету:

 

, (107)

 

 

Принимаем диаметр устья 2,5 метра.

Рассчитаем диаметр основания d_осн, м, трубы в свету:

 

, (108)

 

 

Рассчитаем средний расчетный диаметр d_cp, м, трубы:

 

, (109)

 

 

Рассчитаем среднюю скорость w_cp, м/с, продуктов сгорания:

 

, (110)

 

где q_тр -температура газов при выходе из трубы, С˚.

Рассчитаем изменение температуры уходящих газов Dq, С˚/м, в трубе:

 

, (111)

 

где D - производительность всех котлов, т/ч.

 

, (112)

 

 

 

Рассчитываем аэродинамическое сопротивление Dh_д.тр, дымовой трубы:

 

, (113)

 

где Dh_тр -сопротивление трения в трубе, Па;

Dh_вс -потери с выходной скоростью, Па.

 

, (114)

 

где l — коэффициент трения, равен 0,04;

r_г - плотность дымовых газов в трубе, м³/кг.

 

, (115)

 

где t_cp - средняя температура в газоходе, равна 147,8 °С.

 

 

 

, (116)

 

где x - коэффициент, равен 1.

 

 

 

Рассчитаем самотягу Н_с, Па, дымовой трубы:

 

Н_с = 9,81Н(1,2-r_г) (117)

 

Н_с = 9,81 ∙45 (1,2-0,87) = 145,7