3.7 Вентилятор подачи воздуха на горение

Расчет проводим согласно рисунку 1. Вентилятор и топка смонтированы на открытой площадке, защищенной от атмосферных осадков индивидуальным навесом. Воздух от вентилятора подается по параллельным воздуховодам, поэтому расчет проводим по линии наибольшего сопротивления, т.е. по линии подачи воздуха в форсунку.

Параметры воздуха, подаваемого в форсунку

Объемная производительность, V_ф, м³/ч 840,56

Температура, t₀,С 15,3

Плотность, _t0, кг/м³ [см.6, приложение 2] 1,132

Динамическая вязкость, _t0, Пас [см.6, приложение 3] 16,8510^-6

Диаметр воздуховода:

Скорость воздуха принимаем w=10 м/с

0,172 м.

Выбираем стандартный диаметр воздуховода 180×0,5 мм [5, табл. 2] D=0,179 м.

Фактическая скорость воздуха: w=V_ф/0,785D²=840,56/36000,7850,179²= 9,28м/с.

Критерий Рейнольдса:

Re=wD_t0/_t0=1,1320,1799,28/16,8510^-6=111595.

Коэффициент трения определяем по критерию Re для гладкой трубы (шероховатости практически отсутствуют, так как воздуховод новый) и по Re=111595 при d_э/е=1600 по [1, рис. 5] =0,0175.

Длину воздуховода принимаем ориентировочно: L=7 м.

Местные сопротивления принимаем по [5, табл. 12] и рис. 1:

конфузор (вход в вентилятор) _к=0,21 1 шт.

диффузор (выход из вентилятора) _диф=0,21 1 шт.

отводы при =90 _от=0,39 3 шт.

заслонка (задвижка) _з=1,54 1 шт.

диафрагма (измерение расхода воздуха) _д=2 1 шт.

вход в форсунку _вх=1 1 шт.

=1_к+1_диф+3_от+1_з+1_д=10,21+10,21+30,39+11,54+12+11=6,13.

Гидравлическое сопротивление воздуховода:

Р_в^г=(1+(L/D)+ ) (w²_t0/2)=(1+(0,01757/0,179)+6,13)(9,28²1,132/2) = 380,9Па.

Суммарное гидравлическое сопротивление от вентилятора до топки:

Р^г=Р_в^г+Р_ф+Р_топки=380,9+5000+500=5880,9 Па,

где Р_ф=5000 Па – сопротивление форсунки при подаче воздуха на распыление мазута и горение; Р_топки=500 – сопротивление топки.

Приведенное сопротивление не рассчитываем, т.к. t₀=15,3°С и _t0=1,132 кг/м³.

Выбираем вентилятор высокого давления по [5, табл. 31] по V^г_t0 = 2401,61м³/ч = 0,67 м³/с и Р^г=5880,9 Па.

Принимаем турбовоздуходувку марки ТВ-25-1 V=0,833 м³/с, Р=10000 Па, n=48,3 с^-1.

Установочная мощность электродвигателя:

N=V^г_t0^г/1000=1,10,675880,9/10000,65=6,67 кВт.

Принимаем электродвигатель типа АО2-62-6, N=13 кВт [5, табл. 31].

3.8 Вентилятор-дымосос

Вся сушильная установка (рисунок 1), начиная от камеры смешения, работает под небольшим разрежением. Это исключает утечку топочных газов неплотности в газоходах и аппаратах и подсос воздуха на разбавление топочных газов.

3.8.1 Патрубок с обратным клапаном для подсасывания воздуха в камеру смешения (приточная шахта)

Воздух из атмосферы подсасывается в камеру смешения с целью снизить температуру топочных газов с 1000 С до 380 С.

Параметры атмосферного воздуха

Влагосодержание, х₀, кг пара/кг воздуха 0,0086

Температура, t₀, С 15,3

Масса воздуха, подаваемого в камеру смешения для разбавления топочных газов в расчете на 1 кг мазута, L_см, кг воздуха/кг мазута 76,075

Плотность, _t0, кг/м³ [6, прил. 2] 1,132

Вязкость, _t0, Пас [6, прил. 3] 16,85×10^-6

Давление, Р_t0, Па 0,999810⁵

Объемный расход воздуха на разбавление топочных газов:

=BL_см(1+x₀)/_t0=44,1476,075(1+0,0086)/1,132=2991,89 м³/ч=0,83 м³/с.

Диаметр воздуховода рассчитываем, принимая скорость воздуха w=10 м/с по [5, табл. 9]:

D= 0,325 м.

Выбираем стандартный диаметр воздуховода [5, табл. 2]: 355×0,6 мм, D=0,353 м.

Фактическая скорость воздуха:

w= /0,785D²=0,83/0,7850,353²=8,49 м/с.

Критерий Рейнольдса:

Re=wD_t0/_t0=8,490,3531,132/16,8510^-6=201339.

Коэффициент трения  определяем для гладкой трубы по Re=201339 при d_э/е=2650 и по [1, рис. 5] =0,0158.

Длина патрубка: L=2 м.

Местные сопротивления в патрубке принимаем по [5, табл. 12] и рис. 1:

патрубок _вх=2,5 1 шт.

выход из патрубка _вых=1 1 шт.

=2,5_вх+1_вых=2,5+1=3,5.

Гидравлическое сопротивление патрубка:

_патр=(1+(L/D)+)(w²_t0/2)=(1+(0,01582/0,353)+3,5)(8,49²1,132/2) = 187,24Па.