- •2. Топливо
- •3. Объем продуктов сгорания
- •Объем продуктов сгорания
- •4. Энтальпия продуктов сгорания и воздуха
- •5. Тепловой баланс котла
- •6. Расчет топки
- •6.1 Расход топлива на один котел
- •6.2 Геометрические размеры топки
- •6.3 Расчет теплообмена в топке
- •7. Расчет экрана
- •8. Расчет конвективных поверхностей нагрева
- •8.1 Расчет первого пучка кипятильных труб (по ходу газов)
- •8.2 Расчет пароперегревателя
- •8.3 Расчет второго пучка кипятильных труб
- •8.4 Расчет экономайзера
- •Водяной экономайзер набираем из чугунных ребристых труб, установленных в коридорном порядке.
- •9. Расчет тягодутьевой установки
- •10. Расчет дутьевого вентилятора
- •11. Топливное хозяйство
- •Определяем объем угольного склада Vскл, м3:
- •12. Схема распределения воды и пара
- •Литература:
- •Содержание
- •13) Специальная часть. ,,Обоснование принятой температуры подогрева воздуха"
- •Основные характеристики твердого топлива , для установки воздухоподогревателя:
- •1) Летучии вещества:
- •2)Влагосодержание:
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 Fтр - 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:
tг=(397,3+220)/2=308,65 оС
где Fж - площадь «живого» сечения газохода, предназначенная для прохода дымовых газов:
где Fтр - 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 Нт – высота трубы, м;
g = 9,81 – ускорение свободного падения, м/с2;
ρв – плотность воздуха окружающей среды, кг/м3;
ρг – 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];
hкт1 – аэродинамическое сопротивление кипятильных труб 1-ого пучка, Па;
hпп – аэродинамическое сопротивление пароперегревателя, Па;
hкт2 – аэродинамическое сопротивление кипятильных труб 2-ого пучка, Па;
hэк – 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 |