 |
|
Расчет топки и котельного пучка.
Методические указания
Часть III: Аэродинамический расчет котельной установки
Содержание
Введение 4
1. Расчет топки и котельного пучка 4
2. Расчет газоходов 6
3. Расчет водяного экономайзера 12
4. Расчет и выбор золоуловителя 13
5. Расчет высоты и аэродинамического сопротивления дымовой трубы 14
6. Выбор дымососа и электродвигателя к нему 17
7. Расчет воздушного тракта, выбор дутьевого вентилятора и электродвигателя к нему 17
8. Список использованной литературы 18
Введение
Аэродинамический расчет теплогенерирующей установки является частью курсового проекта. Такой расчет позволяет определить гидродинамическое сопротивление газового и воздушного трактов и выбрать соответствующие дымососы и дутьевые вентиляторы для перемещения газовых и воздушных масс.
В аэродинамический расчёт входят:
1. Расчет топки и котельного пучка;
2. Расчёт газоходов;
3. Расчёт водяного экономайзера;
4. Расчёт и выбор золоуловителя;
5. Расчёт дымовой трубы;
6. Выбор дымососа и электродвигателя к нему;
7. Расчёт воздушного тракта, выбор дутьевого вентилятора и электродвигателя к нему.
Движение продуктов сгорания и воздуха рассматривается как движение вязких жидкостей, имеющих турбулентный характер и происходящих при изменении температуры. При движении продуктов сгорания, обладающих вязкостью, возникает сопротивление, препятствующее их движению. На преодоление этих сопротивлений затрачивается часть энергии, которой обладает движущийся поток жидкости. Возникает сопротивлении, обусловленное силами трения движущегося потока о стенки канала и возрастают внутренние трения в потоке, при появлении на его пути различных препятствий. При скорости дымовых газов менее 10-12 м/с сопротивлением трения можно пренебречь и учитывать только местные сопротивления участков газовоздушного тракта.
Расчет топки и котельного пучка.
Схема для расчета аэродинамического сопротивления котлов типа КЕ:
 |
А В Е F
 |
С D
Рис.2. Схема газовых потоков в теплогенераторе КЕ
Условно будем считать, что газовые потоки движутся с поворотами по линии АВСDEF.
Шаг труб пучка вдоль оси барабана SВД = 0,090 м.
Шаг труб пучка поперек оси барабана SПОП =0,110 м.
Наружный диаметр труб dH = 0.051 м.
Шаг труб поперек потока газа S1 , м.
Шаг труб вдоль потока газа S2 , м.
Аэродинамическое сопротивление котла:
, Па.
Здесь 
- сопротивление топки. Принимают 
=10-30 Па,
- сопротивление котельного пучка, Па:
, Па
Коэффициент запаса К = 1,15.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений включает учет поворотов потока газов и сопротивление пучка труб на линиях ВС, CD, и DЕ
.
Примем, что 
.
Линия ВС (DE) – движение газа поперек оси барабана.
Коэффициент сопротивления при движении газа вдоль линии ВС (DE)
,
где zВС - число рядов труб вдоль линии ВС.
Коэффициент 
зависит от геометрии взаимного расположения труб в пучке и режима течения потока газов. В данном случае шаг труб поперек потока газа
S1 = SВД = 0,090 м 
А шаг труб вдоль потока газов
S2 = SПОП = 0,110 м 
Для 
< 
,
где число Рейнольдса 
. Средняя скорость потока 
, м/с, и кинематическая вязкость 
, м2/с, при средней температуре потока берутся из теплового расчета котельного пучка.
Линия CD – движение газа вдоль оси барабана.
Здесь 
,
где zСD - число рядов труб вдоль линии СD.
В данном случае
S1 = SПОП = 0,110 м
S2 = SВД = 0,090 м
>1
Для < 
Средняя плотность газов в котельном пучке определяется температурой потока газов 
, которую берут из теплового расчета котельного пучка, а также массой и объемом газов для нормальных условий (смотри таблицу для котельного пучка)
, кг/м3
Аналогично строят схему потоков газов в теплогенераторах типа ДЕ и проводят расчет с учетом геометрии взаимного расположения труб в пучке и направления движения потока газов.
Расчёт газоходов
Схема газового тракта
Для удобства и упрощения расчетов газовый тракт разбивают на участки:
I участок – соединяет котельный пучок с водяным экономайзером;
II участок – соединяет водяной экономайзер с золоуловителем;
III участок – соединяет золоуловитель с дымососом;
IV участок – соединяет дымосос с кирпичным газоходом;