Расчет теплового баланса парового котла (стр. 6 из 8)

ξ₀=С_σ*С_Rе* ξ_гр

где С_σ, С_Rе, ξ_гр – значения, определяемые по номограмме, рис VII-6 [7].

С_σ = 0,56. С_Rе = 0,9. ξ_гр = 0,46

ξ₀=0,56*0,9*0,46=0,23

ξ_к=0,23*26=6,02

Определяем сопротивление экономайзера Δh_эк, Па

(75)

где n − число рядов труб по ходу газов; n=15;

r_г − плотность дымовых газов в экономайзере, кг/м³.

(76)

Определяем сопротивление двух поворотов под углом 90⁰ и двух поворотов под углом 180⁰ Δh_м.с, Па

(77)

где ξ_м – коэффициент местных сопротивлений; под углом 90⁰ ξ_м=1 под углом 180⁰ ξ_м=2.

ξ_м =1*2+2*2 =6

- скорость местных сопротивлений , которая определяется

(78)

r_г − плотность дымовых газов местных сопротивлений, кг/м³

(79)

где θ_м.с − средняя температура газов местных сопротивлений, ˚С, по формуле

(80)

Определяем сопротивление направляющего аппарата, Па

(81)

где ω_на – скорость продуктов сгорания в направляющем аппарате, м/с

(82)

F- площадь направляющего аппарата, м²

(83)

θ_н.а − средняя температура газов в конвективном пучке, ˚С,

9 Выбор тягодутьевых устройств

Выбор дымососа

Для котлов паропроизводительностью 1 тонна и выше рекомендуется устанавливать индивидуальные дымососы. Выбор дымососа производится по формула источника [7].

Определяем производительность дымососа прямого действия по формуле

(84)

где

- расчетное количество сжигаемого топлива, кг/ч;

объем дымовых газов перед дымососом, м³/кг;

θ_дым - температура дымовых газов перед дымососом, ˚С.

м³/с м³/ч.

Определяем расчетный полный напор дымососа H_p, мм вод.ст.,

(85)

где

суммарное сопротивление по газовому тракту всех элементов, мм вод.ст.;

разряжение, создаваемое дымовой трубой, мм рт.ст. Принимаем равное 0.

Пересчитываем напор на температуру перемещаемой среды, указанную в каталоге, H_дым, мм вод.ст,

(86)

Определяем мощность электродвигателя для привода дымососа N, кВт

(87)

где

− производительность, м³/ч;

− напор, мм вод.ст.;

КПД дымососа, %.

По таблице 14.4 [4] выбираем подходящий по производительности Vр и напору

дымосос; выписываем его основные характеристики:

марка дымососа ДН−9

производительность 14,65*10³ м³/ч

напор 1,78 кПа

КПД 83 %

масса без электродвигателя 536 кг.

марка электродвигателя 4А160S6

мощность 11 кВт.

Выбор вентилятора

Для котлов паропроизводительностью от 1 тонны и выше рекомендуется устанавливать индивидуальные дутьевые вентиляторы. Расчет ведется по источнику[7].

Из источника [4] выбираем горелку. К установке применяется ГМ-4,5

Определяем полный расчетный напор вентилятора H_p, Па

(88)

где

− сопротивление горелки ист. [4];

− сопротивление воздуха, ист. [4].

Па

Определяем производительность вентилятора (количество холодного воздуха забираемого вентилятором) V_д.в, м³/ч по формуле

(89)

м³/с м³/ч

Пересчитываем напор на температуру перемещаемой среды, указанную в каталоге, H_дым, мм вод.ст по формуле

Определяем мощность для привода вентилятора Nдв, кВт по формуле

По таблице 14.1 [4] выбираем подходящий по производительности Vр и напору

вентилятор; выписываем его основные характеристики:

марка вентилятора ВДН−8

производительность 10,20*10³ м³/ч

напор 2,19 кПа

КПД 83 %

масса без электродвигателя 417 кг.

марка электродвигателя 4А-16036

мощность 11 кВт.

10 Расчет дымовой трубы

Расчет дымовой трубы ведем по формулам в соответствии с источником [2].

Определяем выброс оксидов азота M_NO2, г/с

(90)

где β1 − безразмерный поправочный коэффициент, учитывающий влияние качества сжигаемого топлива, принимается по таблице 12.3 [2];

β1=0,85

β3 − коэффициент, учитывающий конструкцию горелок; принимается для прямоточных горелок равным 0,85;

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

β2 − коэффициент, характеризующий эффективность воздействия рециркулирующих продуктов сгорания, т.к. нет рециркуляции;

Вр -расход топлива, м³/с;

k − коэффициент, характеризующий выход оксидов азота на 1 тонну сожженного условного топлива, кг/т; для котлов паропроизводительностью менее 70 т/ч определяется по формуле

(91)

где D − паропроизводительность котла, т/ч

Определяем диаметр устья дымовой трубы

, м

(92)

где

− объёмный расход продуктов сгорания через трубу при температуре их в выходном сечении, м³/с