Уточнение теплового баланса.

 

Невязка теплового баланса:

∆Q=Q_P^P+η_к.а-(Q_т+ Q_кп1+ Q_кп11+ Q_вэ) *(100-q₄)/l 00= 8170*0_,918-(4255,2+2529,1+342,4+381,7)=8,34

 

Относительная невязка теплового баланса: (∆Q /Q_P^P)* 100=(8,34/8170)* 100=0,102%

 

Допустимая невязка баланса 0,5%, расчет не уточняется.

 

Аэродинамический расчет

Расчет проводится по нормативному методу «Аэродинами­ческий расчет котельных установок».

Целью аэродинамического расчета котлоагрегата (расчета тяги и дутья) является определение производительности тяговой и дутьевой систем и перепада полных давлений в газовом и воздушном трактах.

Исходные данные:

1. Расход топлива - 487,9 м/ч

2. Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах- 1.2

3. Температура уходящих газов - 130 °С

1. Расчет тяги:

1. Разрежение в топке:

2. Площадь окна:

F_окна=1,32 м²

 

3. Скорость газов на входе в поворотную камеру:

487,9* 11,442* 1204/3600* 1,32*273

=502 м/с

 

4. Коэффициент сопротивления поворота на 90°:

ζ₉₀=1,0

 

5. Местное сопротивление поворота на 90°:

∆h_м90=1,0*(5,22*0_,293/2*9,8)=0,404 кг/м²

 

6. Площадь поворотной камеры:

F_{пов.кам}=1,03 м²

 

7. Скорость газов на выходе из поворотной камеры:

W_r=(1,32/l,03)*5_;2=6,7м/c

 

8. Скорость газов на входе в первый котельный пучок:

W_r=(l,32/l,61)*5,2=4,3 м/с

 

9. Средняя скорость газов:

W_ср=(6,7+4,3)/2=5,5 м/с

 

10. Коэффициент сопротивления поворота на 180°:

ζ₁₈₀=2,0

 

11. Местное сопротивление поворота на 180°:

∆h_м180= ζ₁₈₀*(W_r²*p/2g)=2,0*(5,5²*0.293/2*9,8) = 0,904 кг/м²

 

12. Скорость газов на входе во второй котельный пучок:

= 487,9*11.69*593/3600*0,95*273=3,6 м/с

13. Скорость газов на выходе из первого котельного пучка:

W_r=(0,95/l,61)*3,6=2,l м/с

 

14. Средняя скорость газов на повороте между котельными пучками:

W_ср=(3,6+2,1)/2=2,85 м/с

 

15. Местное сопротивление второго поворота на 180°:

∆h_м180= ζ₁₈₀*(W_r²*p/2g)=2,0*(2,85²*0,599/2*9,8) =0,496 кг/м²

 

16. Скорость газов на выходе из второго котельного пучка:

W_r=(l,61/0,95)3,6=3,2M/c

 

17. Местное сопротивление второго поворота на 90°:

∆h_м90= ζ₉₀*(W_r²*0,705/2g)=l,0*(3,2²*0,705/2*9,8) =0,368 кг/м²

 

18. Коэффициент сопротивления коридорного пучка при поперечном омывании при S₁/d<S₂/d

ζ = ζ ₀*z₂=0,62*0,57*20=7,068

 

19. Скорость газов в первом котельном пучке:

W_r=3,2 м/c

 

20. Местное сопротивление поперечного омываемых труб первого котельного пучка:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=7,068*(3,22*0,394/2*9_,8) = 1,455 кг/м² * 1.

 

21.Коэффициент сопротивления второго котельного пучка:

ζ = ζ ₀*z₂=0,62*0,478*20=5,927

 

22. Сопротивление поперечно омываемых труб второго

котельного пучка:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=5,927*(3,42*0,648/2*9,8) = 2,265 кг/м²

 

23. Суммарное сопротивление котла:

Σ∆h =5,892 кг/м²

2. Расчет участка от котла до дымососа:

 

1. Коэффициент сопротивления поворота на 30°:

ζ₃₀= ζ₉₀ *(30/90)=0_;3*(30/90)=0,1

 

2. Местное сопротивление поворота на 30°:

∆h_м30= ζ*(W_r²* p/2g)=0,1(3_;2²*0,705/2*9,8)=0_;037 кг/м²

 

3. Коэффициент сопротивления первого конфузора (граф.7 (14)[2]):

ζ =0,1

 

4. Скорость газов на выходе из первого конфузора: W_r=(1200/750)*3.2=5.12 м/с

 

5. Средняя скорость газов в конфузоре:

W_cp =(3,2+5,12)72=4,2 м/с

 

6. Местное сопротивление первого конфузора:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=0_;l*(4,22*0,705/2*9.8)=0.063 кг/м³

 

7. Скорость газов на выходе из второго конфузора: W_r=750*750/500* 1000=5,7 м/с

 

8. Средняя скорость дымовых газов во втором конфузоре:

W_ср =(5,1+5,7/2)72=5,4 м/с

 

9. Местное сопротивление второго конфузора:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=0.1*5,4²*0,705/2*9.8=0,105 кг/м²

10. Скорость газов на входе в экономайзер:

487,9*11,938*506/3600*0,6*273=5,0 м/с

11. Местное сопротивление поворота на 90:

∆h_м90= ζ₉₀*(W_r²*0,705/2g)=1,0*(5,0²*0,705/2*9,8)=0,899 кг/м²

 

12. Средняя скорость газов в экономайзере (из теплового расчета котла):

W_cp=4,7 м/с

 

13. Местное сопротивление поворота на 180° в экономай­зере:

∆h_м180= ζ₁₈₀*(W_r²*p/2g)=2,0*(4,7²*0,785/2*9,8)=l,769 кг/м²

 

14. Коэффициент сопротивления пучков труб с квадрат­ными ребрами при S_рб/d=25/76=0,33:

 

ζ =(l,80+2,75*(h_рб/d))*(l/(S₁/d))(z₂-l)Re^-0,12=

= 1,80+2,75*(0,035/0,076)*(1/(0,15/0,D76))(16-1)*3825^-0,12=8,66,

где

S_рб=25мм

d=76мм

h_рб=35мм

z₂=16

S₁=150мм

 

15. Сопротивление экономайзера:

∆h_эк= ζ*(W_r²*0,705/2g)=8.66*(4,7²*0,785/2*9,8)=7,662 кг/м²

 

16. Скорость газов на выходе из экономайзера: =487,9* 12,928*403/3600*0,6*273= = 4,3 м/с

17. Местное сопротивление второго поворота на 90°:

∆h_м90= ζ₉₀*(W_r²*0,705/2g)=l,0*4,3²*0,889/2*9,8= 0,839 кг/м²

18. Скорость газов на входе в третий конфузор:

W_r=487,9* 12,928*403/3600*0,5* 1,0*273=5,2 м/с

 

19. Скорость газов на выходе:

W_r =(0,5*1,0/0,52*0,5)*5,2=10м/с

 

20. Средняя скорость в конфузоре:

W_r=(5,2+10)/2=7,6м/c

 

21. Местное сопротивление конфузора:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=0,1 *7,6²*0,889/2*9,8=0,262 кг/м²

 

22. Коэффициент сопротивления третьего поворота:

ζ₉₀=k∆ ζ₀ВС=0,57* 1,0* 1.0=0,57

 

23, Местное сопротивление поворота

∆h_м90= ζ₉₀*(W_r²*0,705/2g)=0,57*(10²*0,889/2*9,8)=2,585 кг/м² 24.

 

24.Коэффициент сопротивления шибера

ζ =0,1

 

25.Скорость газов:

487,9*12,928*403/3600*0,196*273=13,2 м/с

26. Местное сопротивление шибера:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=0,l*13,2²*0,889/2*9,8=0,79 кг/м²

 

27. Местное сопротивление четвертого поворота на 90°:

∆h_м90= ζ₉₀*(W_r²*0,705/2g)=0,3*13,2²*0,889/2*9,8=2,371 кг/м²

28. Сопротивление трения на участке: ∆h_тр=λ(l/d₃)(W²p/2g)=0,2[(l,665/0,795)(4,8²* 0,705/2*9,8) + (0,943/0,589)(7,6²*0,889/2*9,8)]=0,119 кг/м²

 

29. Суммарное сопротивление участка от котла до дымо­соса:

Σ∆h = 17,501 кг/м²

3. Расчет участка от дымососа до дымовой трубы:

 

1. Коэффициент сопротивления диффузора за дымососом:

ζ =0,425

 

2. Скорость газов на входе в диффузор:

=487,9*12,928*403/3600*0,65*0,52*273=

=7,7м/с

 

3. Скорость газов на выходе из диффузора: W_r=(0,65*0,52/0.9*0,7)*7,7=4,l м/с

 

4. Средняя скорость газов в диффузоре:

W_cp =7,7+4,1/2=5,9 м/с

 

5. Сопротивление диффузора:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=0,425*(5,9²*0,889/2*9,8)=0,671 кг/м²

 

6. Сопротивление трения диффузора:

∆h =λ(l/d₃)(W²p/2g)=0,02(0,55/0,683)(5,9²*0,889/2*98) = 0,025 кг/м²

7. Сопротивление трения участка:

∆h_тр=λ(l/d₃)(W²p/2g)=0,02(4,3/0,488)(4,1²*0,889/2*98)= 0,083 кг/м²

где d₃=2ab/a+b=2*0,9*0,7/(0,9+0,7)=0,788 м.

 

8. Суммарное сопротивление участка:

Σ∆h =0,779 кг/м²

 

1. Коэффициент сопротивления входа в дымовую трубу:

(п.2-46 [2]):

ζ =0,9

 

2. Сопротивление входа в дымовую трубу:

∆h_м= ζ*(W_r²* p/2g)=0,9(4,l²*0,889/2*9,8)=0_;686 кг/м²

 

3. Сопротивление трения дымовой трубы:

∆h_тр =(0,03/8sin(a/2))(n²-1 /n²)(W₂²/2g)p =

= 0,0075*H_TP*W²* p/(d₁-d₂)2g = 0.004*W₂²* p/i*2g =

= 0,004* 15,0²*0,889/0,02*2*9,8 = 2,041 кг/м²

где i=0,02 - средний уклон внутренних стенок трубы.

 

4. Потеря давления с выходной скоростью:

∆h _вых= ζ*(W_r²* p/2g)=l,l(15²*0,889/2*9,8)=l 1,226 кг/м²

 

5. Суммарное сопротивление дымовой трубы:

Σ∆h =l 3,953 кг/м²