Ipari hőerőművek

Tanfolyammunka

Téma: "A kazánművek aerodinamikai számítása"

Feladat a "Kazánművek aerodinamikai számítása" című dolgozathoz

	Oszlop neve	Kijelölés	Jelentése	C egység és
	Üzemanyag fogyasztás
	Elméleti üzemanyag -fogyasztás
	A füstgázok mennyisége a kemence kimenetén
	Füstgázmennyiség a légmelegítő előtt
	A füstgáz mennyisége a légmelegítő után
	Füstgáz hőmérséklet a túlhevítő előtt
	A füstgáz hőmérséklete a gazdaságosítás előtt
	Füstgáz hőmérséklet a légmelegítő előtt
	A füstgáz hőmérséklete
	Légszívás a tűztérben
	Légszivárgás a légmelegítőből
	Túlzott levegő arány a tűztérben
	Átlagos légsebesség
	Átlagos füstgázsebesség
	Hideg levegő hőmérséklete
	Fűtött levegő hőmérséklete
	Teljesítménybiztonsági tényező

Bevezetés

Ennek célja lejáratú papírok a kazánüzem aerodinamikai számítása. Az égési folyamat megszervezése érdekében a kazán egységei huzattechnikai eszközökkel vannak felszerelve: fúvóventilátorok, amelyek levegőt szállítanak a kemencébe, füstelszívók a füstgázok eltávolítására a kazánból, valamint egy kémény, amely általában minden kazánra jellemző. A modern kazánok egyedi füstelszívókkal és ventilátorokkal rendelkeznek.

A huzatkészülékek kiválasztásához a kazán egység aerodinamikai számítását végzik, amely két részből áll. Először a kazán légpályájának kiszámítását végzik. A számítás után elvégezzük a ventilátor kiválasztását. A második rész a gázút kiszámítását tartalmazza. Ennek a számításnak a fő feladata a füstelszívó és a kémény kiválasztása.

Az aerodinamikai számítás kezdeti adatai az aerodinamikai számítást megelőző termikus számítás eredményei.

1. Elméleti rész

A kazánberendezés speciális helyiségekben elhelyezett eszközök összessége, amelyek arra szolgálnak, hogy az üzemanyag kémiai energiáját gőz vagy hőenergiává alakítsák át forró víz... Minden kazánüzem különálló elemekből - eszközökből áll. Néhány eszköz alapvető, és ezek nélkül a kazánház nem tud működni, másokat kiegészítőnek lehet nevezni, és ezek nélkül a telepítés működik, de magas üzemanyag -fogyasztással, és ezért alacsonyabb hatékonysággal; a harmadik - mechanizmusok és eszközök, amelyek segédfunkciókat végeznek.

A kazánház fő elemei a következők:

· Vízzel töltött és égési hővel fűtött kazánok.

A kazán egy hőcserélő berendezés, amelyben a tüzelőanyag forró égéstermékeiből származó hő a vízbe kerül. Ennek eredményeként a gőzkazánokban a víz gőzzé alakul, a melegvizes kazánokban pedig a kívánt hőmérsékletre melegítik.

Kemencék, amelyekben az üzemanyagot elégetik és felmelegítik magas hőmérséklet füstgázok.

Az égőberendezést tüzelőanyag elégetésére és kémiai energiájának melegített gázokká történő átalakítására használják. Az etetőberendezéseket (szivattyúkat, befecskendezőket) úgy tervezték, hogy vizet biztosítsanak a kazánhoz.

· Gázcsatornák, amelyeken keresztül füstgázok mozognak, és a kazán falaival érintkezve átadják hőt az utóbbiaknak;

· Kémények, amelyek segítségével füstgázok mozognak a gázcsatornákon, majd lehűlés után a légkörbe kerülnek.

Nélkül felsorolt ​​tételeket még a legegyszerűbb kazánmű sem tud működni.

A kazánház kiegészítő elemei a következők:

· Készülékek az üzemanyag -visszanyeréshez és a por előkészítéséhez;

· A szilárd tüzelőanyagok elégetésére használt hamugyűjtők, amelyeket a kipufogó füstgázok tisztítására és a kazánház közelében lévő légköri levegő állapotának javítására terveztek;

· Fúvóventilátorok szükségesek a kazán kemencéjének levegőellátásához;

· Füstelszívók-ventilátorok, amelyek segítenek növelni a huzatot és ezáltal csökkenteni a kémény méretét;

· A kazánok vízellátásához szükséges etetőberendezések (szivattyúk);

· Eszközök a tápvíz tisztítására, megakadályozva a vízkőképződést a kazánokban és azok korrózióját;

· A vízgazdaságosítót a tápvíz melegítésére használják a kazánba való belépés előtt;

· A légmelegítőt úgy tervezték, hogy felmelegítse a levegőt, mielőtt a kazánból kilépő forró gázok belépnek a kemencébe;

· Hőszabályozó berendezések és automatizáló berendezések, amelyek biztosítják a kazánház minden részének normális és zavartalan működését.

A kazánberendezések a fogyasztó típusától függően energia-, termelés-fűtés és fűtés. A termelt hőhordozó típusa szerint gőzre (gőz előállítására) és melegvízre (forró víz előállítására) vannak felosztva.

A villamos kazánok gőzt termelnek a hőerőművek gőzturbináihoz. Az ilyen kazánházak általában nagy és közepes teljesítményű kazánokkal vannak felszerelve, amelyek megnövelt paraméterekkel gőzt termelnek.

Az ipari fűtőkazánok (általában gőz) nemcsak ipari igényekhez, hanem fűtéshez, szellőzéshez és melegvíz -ellátáshoz is gőzt termelnek.

A fűtőkazánokat (főleg melegvizet, de lehet gőzt is) az ipari és lakóépületek fűtési rendszereinek, melegvízellátásának és szellőztetésének kiszolgálására tervezték.

A fűtési kazánházak a hőellátás skálájától függően helyi (egyéni), csoportos és kerületi tagokra oszlanak.

A helyi fűtőkazánokat általában melegvizes kazánokkal látják el, amelyek vízmelegítése nem haladja meg a hőmérsékletet, vagy gőzkazánokkal, amelyek üzemi nyomása legfeljebb. Az ilyen kazánházakat egy vagy több épület hőellátására tervezték.

A csoportos fűtőkazánok hőt biztosítanak egy épületcsoportnak, lakónegyednek vagy kis környéknek. Az ilyen kazánházak gőz- és melegvizes kazánokkal vannak felszerelve, általában nagyobb fűtőteljesítménnyel, mint a helyi kazánházak kazánjai. Ezek a kazánházak általában speciális épületekben találhatók.

A távfűtési kazánokat nagy lakóterületek hőellátására tervezték; viszonylag erős melegvíz- és gőzkazánokkal vannak felszerelve.

A gőzkazán egy nyomástartó edény, amelyben a vizet felmelegítik és gőzzé alakítják. Hőenergia A gőzkazánba az üzemanyag elégetéséből származó hő, elektromos, nukleáris, nap- vagy geotermikus energia származhat. A gőzkazánoknak két fő típusa van: gázcső és vízcső.

A melegvizes kazánokat fűtésre, melegvízellátásra és egyéb célokra használt melegvíz előállítására tervezték. A melegvizes kazánháznak egy hőhordozója van - víz, ellentétben a gőzkazánnal, amelynek két hőhordozója van - víz és gőz. Ebben a tekintetben egy gőzkazánháznak külön csővezetékkel kell rendelkeznie a gőz és a víz számára, valamint egy tartállyal a kondenzátum gyűjtésére.

A melegvizes kazánok az alkalmazott tüzelőanyag típusától, a kazánok, kemencék stb. A gőz- és a melegvíz -kazánművek összetétele általában több kazánt tartalmaz, de nem kevesebbet, mint kettőt és legfeljebb négy -öt. Mindegyiket közös kommunikáció köti össze - csővezetékek, gázvezetékek stb.

Egyre elterjedtebbek a nukleáris üzemanyaggal működő létesítmények, amelyek alapanyaga az uránérc.

A kazánberendezés aerodinamikai számítása olyan számítás, amelynek eredményeként meghatározzák mind a berendezés egészének, mind annak különböző elemeinek gáz-levegő vezetékének aerodinamikai ellenállását. A kazánház normál működése akkor lehetséges, ha a levegő folyamatosan a kemencébe kerül, és az égéstermékek a légkörbe kerülnek, miután lehűtötték és megtisztították a szilárd részecskékről. Az égéstermékek szükséges mennyiségű ellátását és eltávolítását természetes és mesterséges huzatú gáz-levegő rendszerek építése biztosítja. A természetes huzatú rendszerekben, amelyeket alacsony teljesítményű kazánművekben használnak, alacsony aerodinamikai ellenállással a gázút mentén, a levegő és az égéstermékek mozgásával szembeni ellenállást leküzdik a kémény által létrehozott huzat miatt. Ha a kazánüzem gazdaságosítóval és légmelegítővel van felszerelve, és ellenállása a gázút mentén jelentősen meghaladja az 1 kPa-t, akkor a gáz-levegő rendszer ventilátorokkal és füstelszívókkal van felszerelve. A kiegyensúlyozott huzatú kazánházban a légút a ventilátorok által generált túlnyomás alatt működik, a gázút vákuumban; ebben az esetben a füstelszívó 20 Pa nyomást biztosít a kemencében. A gőz- és melegvizes kazánok gáz- és légútjainak ellenállását a standard módszer szerint kell kiszámítani. A kazánüzem gőzkapacitásának vagy az elégetett tüzelőanyag típusának megváltoztatásakor az utak ellenállását újraszámítják.

A gázok mozgása a gáz-levegő csatornában a szilárd felületeken a gázáram súrlódási erőinek leküzdésére fordított energiaveszteséggel jár. Az áramlási mozgás során fellépő ellenállásokat hagyományosan a következőkre osztják: súrlódási ellenállás az áramlás során állandó keresztmetszetű egyenes csatornában, beleértve a csőköteg hosszanti mosását is; az áramlás alakjának vagy irányának megváltozásával járó helyi ellenállások, amelyeket hagyományosan egy szakaszra összpontosítanak, és nem tartalmazzák a súrlódási ellenállást.

A gáz- és levegőáramköröknek egyszerűeknek kell lenniük, és biztosítaniuk kell az egység megbízható és gazdaságos működését. Célszerű a farokfűtő felületek, a hamugyűjtők és a huzatberendezések egyedi elrendezését használni elkerülő csatornák és csatlakozó fejek nélkül. Hosszú egyenes szakaszokon körkörös gáz-légcsatornák ajánlottak, mivel ezek kevésbé fémigényesek és alacsonyabb hőszigetelésűek, mint a szögletesek és egyenesek. A robbanásveszélyes tüzelőanyaggal működő gőz- és melegvíz -kazánok füstgázcsatornáiban nem lehet olyan terület, ahol el nem égett részecskék, korom, valamint rosszul szellőző helyek lehetnek. A kazánműben a teljes nyomásesés az egyes elemek közötti nyomásesések összege. A vákuum alatt működő egységeknél a teljes különbséget külön határozzák meg a levegő- és gázutakra. Nyomás alatt álló kazánban kiszámítják a teljes gáz-levegő ellenállást.

2. A légút aerodinamikai számítása

A számítás célja egy ventilátor kiválasztása. A ventilátor kiválasztásához ismernie kell a m3 / h értéket és a nyomást Нв, Pa. Minden kezdeti adat (levegő hőmérséklete, szabad terület, átlagsebesség stb.) a termikus számításból veszik.

A ventilátor teljesítményét a következő képlet határozza meg:

ahol в1 a termelékenység biztonsági tényezője;

Vв - a kazán kemence ellátásához szükséges levegőmennyiség, m3 / h,

akkor m3 / h

A Bp, V0, bt, DBt, Dvvp, txv, v1 értékeit a kezdeti adatokból vesszük.

1. A kazán egység légcsatornájának axonometrikus diagramját a levegőbeszívó csőből az utolsó égőhöz kell elkészíteni;

2. az egész traktus szakaszokra van osztva (a szakaszoknak állandó áramlási sebességgel és átlagos sebességgel kell rendelkezniük);

3. minden szakaszhoz meghatározzák a súrlódásból és a helyi ellenállásokból eredő nyomásveszteségeket;

talált A ventilátor által kifejlesztett fejet a következő képlet határozza meg:

ahol B2 a fej biztonsági tényezője, B2 = 1,1;

DRV - a kazán egység légútjának aerodinamikai ellenállása.

A DRV, Pa kiszámítása a következő sorrendben történik:

4. az UDP nyomásveszteség összegét hozzáadjuk a DRgor égő ellenállásához :.

2.1. A légút axonometrikus diagramja

Az 1. ábra a légút axonometrikus diagramját mutatja. A számok azoknak a szakaszoknak felelnek meg, amelyekbe a légutak fel vannak osztva a számítás egyszerűsítése érdekében.

1. ábra. Légút

2.2. A légcsatorna nyomásveszteségeinek kiszámítása

Súrlódási nyomásveszteség:

A DRms, Pa helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségeket a következő képlet határozza meg:

ahol l a súrlódási együttható, a Reynolds -számtól és a csatornafalak ke érdességi együtthatójától függően ke, l = 0,02 - acélcsöveknél;

l a szakasz hossza, m;

Yo - a helyi ellenállás együtthatóinak összege;

de - a légcsatorna egyenértékű keresztmetszeti átmérője, m.

ahol F a csatorna szabad területe, m2;

P - csatorna kerülete, m;

с - levegősűrűség, kg / m3,

ahol t a levegő hőmérséklete, ° С;

társlevegő sűrűsége normál körülmények között, kg / m3;

W - légsebesség m / s.

ahol VВ a levegő áramlási sebessége ezen a területen, m3 / h;

F a cső keresztmetszete, m2.

2.3 Szakaszszámítás 1-2

Az 1-2. Szakaszban vannak: levegőbevezető cső, kapu, szívó zseb, valamint diffúzor (zavaró) a cső csatlakoztatásához egy zsebbel, amely levegőt irányít a ventilátorhoz.

Cső 1120x1120 mm.

A szabad terület egyenlő:

Az egyenértékű csatornaátmérő:

A hideg levegő sűrűsége:

A dinamikus fej egyenlő:

Helyi ellenállási együtthatók a levegőbevezető csőben 0,3 és a kapuban 0,1

A légcsatorna és a szívózseb közötti csatlakozás helyi ellenállási együtthatójának meghatározásához ismernie kell a zseb bemenetének méreteit, amelyek a kimenet átmérőjétől függenek. A zseb kimenete közvetlenül a ventilátor bemenetéhez van csatlakoztatva. Így ventilátort kell választani, de ehhez tudni kell, hogy milyen nyomást fog kifejteni a légútban. A ventilátorfej a teljes légutak nyomásveszteségétől függ, ezért a ventilátor utáni légcsatorna -szakaszok nyomásveszteségének kiszámítása után meghatározom a hozzávetőleges nyomásértéket. A nyomás ezen értéke és a QB légáramlás értéke alapján kiválasztjuk a ventilátor típusát. Ezután kiszámítottuk a nyomásveszteséget az 1-2. Szakasz csöveinek szívó zsebbel való összekötésében és a 2-2 "szakasz csöveinek a ventilátor kimenetéhez való csatlakoztatásához, módosítjuk a ventilátor által generált nyomás értékét Ha a ventilátor nem tud ilyen nyomást létrehozni, akkor másik ventilátort kell választani.

Ekkor a nyomásveszteség a levegőbeszívó csőben és a kapuban a következő lesz:

Hozzávetőleges veszteségek a helyszínen:

ventilátor égőgáz

2.4 A 2-2 szakasz kiszámítása?

A légcsatorna ezen része a ventilátor kimenetét a légmelegítőhöz köti. Ebben a szakaszban a levegő áramlási sebessége és sűrűsége ugyanaz marad, mint az 1-2. Szakaszban, azaz VB = 66421.929 m3 / h. Ha a szakaszon lévő légcsatorna méreteit az 1-2. Szakasz szerint vesszük, azaz 1120 × 1120 mm, akkor a légsebesség és a dinamikus nyomás változatlan marad.

A súrlódásból származó veszteségeket számítjuk ki :, Pa

2.5 Számítás légmelegítő ellenállása

A légmelegítő egy csővezetékcsomag. A füstgázok átjutnak a csövek belsejébe (alulról felfelé vagy fentről lefelé), amelyeket kívülről meleg levegővel mossanak. A csövek elrendezése folyosó vagy lépcsőzetes lehet. Ennek megfelelően a légmelegítő ellenállása a keresztirányban mosott folyosó vagy lépcsőzetes csőköteg ellenállása lesz.

Átlagos levegő hőmérséklet a légmelegítőben:

Számítsuk újra a V légáramot és sűrűségét a légmelegítőre:

Az aerodinamikai számítás során a következőket választjuk: Z1 = 49 és Z2 = 79, S1 = 65 mm és S2 = 55 mm csövek a kereszt- és hosszmetszetekben, d = 40 mm átmérő, magasság h = 2600 mm és a falvastagság s = 4 mm csövek.

A légmelegítő szélessége:

A légmelegítő hosszát a következő képlet határozza meg:

A levegő sebesség a légmelegítőben:

A csövek elrendezése a légmelegítőben szakaszos, a csövek simaak.

A simacsöves lépcsőzetes köteg ellenállási tényezőjét a következők határozzák meg:

A kötegben lévő csövek relatív keresztirányú dőlésszögéből

Együtthatóból

A lépcsőzetes csőköteg ellenállását a következő képlet alapján kell kiszámítani:

hol van a korrekciós tényező, a csövek átmérőjétől függ;

A korrekciós tényező a csövek relatív dőlésszögétől függ;

Egy sor cső grafikus ellenállása az áramlási sebességtől és a hőmérséklettől függ.

D = 40 mm együttható = 0,96,

= 1,625 és együttható = 1,1

A sebesség és az átlagos hőmérséklet szerint a következőket határozzuk meg: = 0,8 mm vízoszlop.

Ekkor: mm tömeg = 662,999, Pa

A 2-2 "szakasz csöve éles tágulással csatlakozik a légmelegítőhöz: a kezdeti szakasz 1120x1120 mm, az utolsó szakasz 3350x2000 mm.

Az egyenes csatorna éles tágulásának ellenállási együtthatóját a kisebb szakasz és a nagyobb arány arányától függően határozzák meg:

Ekkor új = 0,75.

Nyomásveszteség hirtelen táguláskor :, Pa

A nyomásveszteség a szakaszban, figyelembe véve a légmelegítő veszteségeit, a következő:

2.6 A 2? -3. Szakasz kiszámítása

A légcsatorna ezen szakasza a légmelegítő kimenetét csővezetékekkel köti össze, amelyek fűtött levegőt szállítanak az égőkhöz.

A kemencébe szállított fűtött levegő térfogatát VB, m3 / h, a következő képlet határozza meg:

ahol tpv a felmelegített levegő hőmérséklete, ° С.

A keresztmetszeti terület:

Cső 1250? 1600, mm

Levegő sebessége a csőben :, m / s

A fűtött levegő sűrűsége:

A dinamikus fej egyenlő :, Pa

Súrlódási veszteségek kiszámítása :, Pa

A légmelegítő kimenete piramis alakú keverővel (3350x2000 mm> 1250x1600 mm) van összekötve a szakaszcsővel.

A piramis -zavaró lokális ellenállási együtthatóját a nagyobb szűkítési szögtől függően határozzuk meg. Nagyobb szűkítési szög lép fel, amikor a légmelegítő szélességét a csővezeték szélességére csökkenti

Kapunk.

Mivel a szög 20 °< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A szakasz 90 ° -os szögben is megfordul, amelynek helyi ellenállási együtthatója o = 1.

A teljes nyomásveszteség a szakaszban egyenlő:

2.7 Szakaszszámítás 3-4

Az üzemanyag -fogyasztás alapján meghatározzuk a kazánüzemben használt égők számát. Ehhez ezt az áramlási sebességet el kell osztani az égő gáz teljesítményével. Vegyük a GPM-16 égőt, amelynek gázkapacitása 1880 m3 / h.

Ekkor az égők száma: 13950/1880 = 7,42, vagyis 8 égőt telepítünk.

Az égők levegőellátásához a 3-4. Szakasz elején szimmetrikus elválasztó pólót helyezünk el. A póló minden ága a levegő áramlását egy égőhöz irányítja. Mivel az égőkhöz tartozó ágak szimmetrikusak, elegendő egy ágban a veszteségeket kiszámítani a nyomásveszteség meghatározásához a 3-4.

A számításhoz a 3-4 szakaszt két részre osztjuk: 1 "- szakasz az áramlás elágazása előtt az első égőhöz; 2"- szakasz elágazás után. A 3-4. Szakasz ellenállása ezen szakaszok teljes ellenállása lesz.

Cselekmény 1"

Az a szakasz 90 ° -os fordulatot tartalmaz szimmetrikus pólóban. Mivel a póló áramlása két egyenlő részre oszlik, a szakaszon áthaladó levegő térfogata megegyezik az előző szakasz térfogatáramának felével:

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 1250800, mm

Kiszámítjuk a levegő sebességét a csőben:

A fűtött levegő sűrűsége = 0,616, kg / m3

Dinamikus fej :, Pa

Súrlódási nyomásveszteség :, Pa

Az ellenállási együtthatót szimmetrikus pólóban történő forduláskor ugyanúgy határozzák meg, mint egy aszimmetrikus póló oldalágánál

ahol Fc a cső szabad keresztmetszetének területe az elágazás előtt; A póló oldalágának szabad keresztmetszetének Fb-területe; A cső szabad keresztmetszetének FP-területe a póló átjárójában.

Ha a fordulatszám egyenlő az ággal és az oldalsó ágban, amikor 90 ° -os szögben elágazik, akkor a helyi ellenállás együtthatója.

Nyomásveszteség a helyi ellenállásokban :, Pa

A teljes nyomásveszteség az 1 "szakaszban

Cselekmény 2"

Tovább Ebben a szakaszban van egy osztó aszimmetrikus póló, amelynek elágazási területe egyenlő az áthaladási területtel, és ennek megfelelően az átjárón és az ágon áthaladó légmennyiségek egyenlők.

A póló (2 "szakasz) és az ágon áthaladó levegő térfogata egyenlő

keresztmetszeti terület :, m2

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 12500,4, mm

Kiszámítjuk a levegő sebességét a csőben :, m / s

Fűtött levegősűrűség: = 0,616, kg / m3

Dinamikus fej :, Pa

Súrlódó nyomásveszteség: Pa

A helyi ellenállás együtthatóját a póló átjárójában az elágazás utáni és előtti sebesség arányától függően határozzák meg. Ha egyenlők.

A helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek:

Teljes nyomásveszteség a 2. szakaszban: ", Pa

A 3-4 szakasz teljes ellenállását egyenlőnek tekintjük:

2.8 A 4-5. Szakasz számítása

Ebben a részben a légcsatorna az égőkhöz van csatlakoztatva.

A 3-4. Szakasz egyik ágán kiszámítjuk a légcsatornák ellenállását az egyes égőkhöz, majd a maximális ellenállással rendelkező szakaszt választva veszteségeket kapunk a 4-5.

2.8.1 Vezet Nak nek az első égő

Az A bemenet egy aszimmetrikus póló ága a 3-4 (2 ") szakasz elején, 45 ° -os szögben, amelyen szintén van 45 ° -os fordulat és a csatlakozás a égővel.

A 4-5 szakaszon áthaladó levegő térfogata m3 / h, a keresztmetszeti terület pedig

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 630x800, mm

Kiszámítjuk a levegő sebességét a csőben :, m / s.

A fűtött levegő sűrűsége = 0,616, kg / m3.

Dinamikus fej :, Pa.

Súrlódási nyomásveszteség :, Pa.

A póló oldalágának 45 ° -os szögben mért helyi ellenállási együtthatóját az elágazás utáni és előtti sebesség arányától függően határozzák meg. Ha egyenlők, akkor a helyi ellenállás együtthatója.

A 4-5. Szakasz végén a légcsatorna csatlakozik az égő bemenetéhez, 990x885 mm méretű. 630x800 mm -es cső csatlakoztatásához diffúzort kell felszerelni.

A diffúzor helyi ellenállási együtthatóját egyenes csatornában a képlet számítja ki

hol van az ütés teljességi tényezője, a diffúzor nyitási szögétől függően;

A hirtelen tágulás ellenállási tényezőjét a kisebb és a nagyobb szakasz arányától függően határozzák meg:

Akkor a menetrend szerint:

A 630 mm -es oldal 990 mm -re való kiterjesztése nagyobb szöget eredményez, mint a 800 mm -es oldal 885 mm -re való kiterjesztése, ezért ezt az oldalt határozom meg. A diffúzor hossza 500 mm.

Nyitási szög. A szög alapján határozom meg

A helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek

A teljes nyomásveszteség az első égő bemeneténél

2.8.2 Vezet NS második égő

Tovább A légcsatorna ezen szakaszában 90 ° -os fordulat van a 3-4 szakaszból (2 ") és egy diffúzor, amely összeköti a csövet a bemenettel az égőhöz.

Az ezen a szakaszon áthaladó levegő térfogata megegyezik a 3-4 (2 ") szakaszon áthaladó levegő térfogatával, azaz 28547.678 m3 / h. A csővezeték méretei változatlanok maradnak a 3-4 (2") -hoz képest szakaszban, ezért a légsebesség és a dinamikus nyomás változatlan marad.

A súrlódás miatti nyomásveszteség az

A helyi ellenállás együtthatója 45 ° -os szögben történő fordulással szemben.

A csővezeték csatlakoztatása a második égőhöz hasonló az első égőhöz való csatlakozáshoz, illetve a helyi ellenállás együtthatója azonos értékű, azaz ...

Nyomásveszteség a második égő tápellátásában

A nyomásveszteséget a 4-5 szakaszban egyenlőnek tekintjük az első égő tápellátásának ellenállásával :, Pa.

A nyomásveszteség hozzávetőleges értéke a légút mentén:

2.9 Az égő ellenállása

A Dhgor, Pa égő ellenállását a következő képlettel kell kiszámítani:

ahol W a levegő sebessége az égőben, m / s,

ahol Fhor az a terület, amely felett a levegő mozog az égőben,

Dinamikus fej :, Pa

Égési ellenállás :, Pa

2.10 A ventilátor kiválasztása

A kazán egység légútjának aerodinamikai ellenállása megközelítőleg egyenlő :, Pa

A ventilátor által kifejlesztett fej egyenlő:

Pa = 378,665 mm vízoszlop

A ventilátor teljesítményének használata:

Qw = 69747, 025, m3 / h

HB = 378,7 mm vízoszlop,

általa létrehozott, a jellemzők összefoglaló grafikonja szerint kiválasztjuk a ventilátort. VDN-17 ventilátort választunk, 980 fordulat / perc fordulatszámmal.

A ventilátor tervezési jellemzőinek táblázatában megtaláljuk a ventilátor bemeneti és kimeneti méreteit: d = 1700mm; a = 630 mm; b = 1105 mm.

A ventilátor kiválasztása után kiszámítjuk a nyomásveszteségeket az 1-2. És a 2-2. "Szakaszokban. A nyomásveszteségek újraszámítása után megtaláljuk a ventilátor által létrehozandó nyomás valódi értékét.

2.11 Szakasz újraszámítás 1-2

A zseb bemeneti méretei:

a = 1,8 db = 1,8 1700 = 3060, mm

b = 0,92 dv = 0,92 1700 = 1564, mm

Az 1-2. Szakasz csővezetéke diffúzorral (1120x1120 mm> 1564x3060 mm) csatlakozik a zsebhez.

A piramis diffúzor helyi ellenállási együtthatóját a diffúzor nagyobb nyitási szögétől és a kisebb szakasz és a nagyobb arányától függően határozzák meg. A nagyobb nyitási szög akkor lesz, ha a csővezeték 1120 mm -es oldalát a zseb 3060 mm -es oldalához növeli.

Nyitási szög b = 2arctg 0,32 = 39 °. A b szög mellett cp = 1,1 -et találunk

A kisebb szakasz és a nagyobb aránya :,

akkor új = 0,6 ,.

A nyomásveszteség a diffúzorban :, Pa

A szívó zsebben fellépő nyomásveszteséget a zseb légáramából számítják ki :, m / s.

A helyi ellenállás együtthatója a zsebben 0,1.

A helyszínen a helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek: Pa.

Összes veszteség az 1-2. Szakaszban :, Pa.

2.12 A 2-2 "szakasz újraszámítása

A cső éles tágulással (630 × 1105 mm> 1120 × 1120 mm) csatlakozik a ventilátor kimenetéhez.

A helyi ellenállás együtthatóját a cső éles tágulásával a kisebb szakasz és a nagyobb terület arányától függően határozzák meg:

akkor a hirtelen tágulással szembeni lokális ellenállás együtthatója n = 0,2.

A ventilátor utáni helyi ellenállásból származó nyomásveszteséget ДР, Pa a következő képlet határozza meg:

ahol W a levegő sebessége a ventilátor kimenetén.

Levegő sebesség a ventilátor kimenetén :, m / s

A helyszínen a helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek:

Összes veszteség az oldalon :, Pa

Miután újra kiszámítottuk a nyomásveszteségeket az 1-2. És a 2-2. "Szakaszokban, megkapjuk a levegő útján fellépő nyomásveszteségek valódi értékét.

Kombináljuk az összes szakasz nyomásveszteségeinek kiszámításakor kapott eredményeket egy táblázatba (1. táblázat):

1. táblázat: A nyomásveszteségek kiszámításának eredményei minden szakaszban

A nyomásveszteség a teljes légút mentén:

Ventilátor fej:

Pa = 397,275 mm víz. Művészet.

A ventilátor teljesítményének használata

Qw = 69747,025, m3 / óra

HB = 397,275 mm víz. Művészet.,

általa létrehozott, a 980 fordulat / perc fordulatszámú VDN-17 fúvó aerodinamikai jellemzőinek grafikonja szerint megtaláljuk a ventilátor hatékonyságát: s = 0,81.

A ventilátor teljesítményét Nv, kW, a következő képlet alapján kell kiszámítani:

ahol Qw a ventilátor teljesítménye, m3 / h;

Нв a ventilátor által generált nyomás, Pa;

sv - ventilátor hatékonysága,%.

3. A gázút aerodinamikai számítása

A számítás célja a füstelszívó és a kémény kiválasztása. A füstelszívó kiválasztásához ismernie kell a teljesítményét Qd és a szivattyú által létrehozott Nd nyomást.

A füstelszívó Qd, m3 / h teljesítményét a következő képlet határozza meg:

ahol в1 a termelékenység biztonsági tényezője: в1 = 1,05;

Vdg a füstelvezető készülék által a kazánról eltávolított füstgázok térfogata, m3 / h,

ahol a füstgázok térfogata a kazánból kilépő gázok hőmérséklete.

akkor a Qd füstelszívó teljesítménye egyenlő:

A kipufogó által létrehozott nyomást a következő képlet határozza meg:

ahol в2 a fogyasztás biztonsági tényezője, в2 = 1,1;

k2 egy olyan együttható, amely figyelembe veszi a füstelszívó üzemi körülményei és azon feltételek közötti különbségeket, amelyekhez a kipufogó aerodinamikai jellemzőit összeállították,

ahol tchar = 100 ° С azon füstgázok hőmérséklete, amelyekre a füstelszívó karakterisztikáját meghatározták,

DRc = DRc + DRp / p + DRv eq + DRv / p + DRg ​​/ x + DRd tr ± DRs / t,

ahol DRka a nyomásveszteség a kazán egység gázútja mentén, Pa;

ДРк - maga a kazán aerodinamikai ellenállása, Pa;

DRp / p - a túlhevítő aerodinamikai ellenállása, Pa;

DRv ek - a vízgazdálkodó aerodinamikai ellenállása, Pa;

DRv / p - a légmelegítő aerodinamikai ellenállása, Pa;

ДРг / х - a kazánt a farokfűtési felületekkel összekötő gázvezetékek, valamint a füstelszívó és a kémény aerodinamikai ellenállása, Pa;

ДРд тр - a kémény aerodinamikai ellenállása, Pa;

ДPс / t - gravitáció, a kémény fejlesztette ki, Pa.

3.1 A gázút axonometrikus diagramja

A 2. ábra a gázút axonometrikus diagramját mutatja. A számok azoknak a szakaszoknak felelnek meg, amelyekbe a gázpálya fel van osztva a számítás egyszerűsítése érdekében.

2. ábra Gázút

Legenda:

· I - kazán;

· II - túlhevítő;

III - víztakarékos;

IV - légmelegítő;

· V - füstelszívó;

· VI - kémény;

3.2. A kazán aerodinamikai ellenállása

A kazán egy kemencéből áll, amelynek belsejében fűtőernyő -felületek vannak, amelyeken keresztül víz kering. Vegyük a kazán teljes méreteit 11 × 15 × 18 m.

ahol ДРр - vákuum a kemence kimenetén (20 ~ 30 Pa). Vegyük DRp = 25 Pa;

ДР4пов - nyomásveszteség négy éles kanyarban, 90 ° -os szögben a kamrában, Pa;

DPkp - nyomásveszteség forrásban lévő kötegekben, Pa;

ДРрс - nyomásveszteség éles szűkületnél a gázcsatorna bejáratánál, Pa.

A kazánon áthaladó füstgázok mennyisége:

A kazán kamra területe egyenlő:

Füstgáz sebesség a kazán kamrájában:

Az s füstgázok sűrűségét, kg / m3, a következő képlettel kell kiszámítani:

Dinamikus fej :, Pa

A nyomásveszteségek négy éles fordulaton 90 ° -os szögben (o = 1) :, Pa

3.3 Kazánnyaláb -ellenállás

A kazánban lévő kazánköteget a kazán hátsó falának szitacsövei alkotják, amelyeken d = 50 mm átmérőjű Z csövek vannak, 60 mm -es osztással. A hátsó falon lévő csövek száma:

Állítsunk össze egy folyosó típusú kazánköteget Z2 = 3 sorból S2 = 70 mm -es lépéssel, majd minden sorban lesz Z1 = 83 cső, amelyek S1 = 3 60 = 180 mm lépéssel vannak elhelyezve. A gerenda magassága 3000 mm. A keresztmetszetben lévő csövek száma és azok dőlésszöge alapján határozzuk meg a kazán szélességét:

A simacsöves soros csőköteg ellenállási együtthatóját a következők függvényében határozzák meg:

A csövek relatív keresztirányú dőlésszögéből,

A csövek relatív hosszanti dőlésszögéből,

· Az együtthatóból.

Mikor y1> y2 és 1? NS? 8 az in-line csőköteg helyi ellenállási együtthatóját a képlet határozza meg

y1 = 3,6 együttható Cy = 0,495.

Az a keresztmetszeti terület, amely mentén a füstgázok a kötegben mozognak:

A füstgáz sebessége a kötegben

W = 3,012 esetén az ogr együttható = 0,67,

korlátozással = 0,67 és w = 6,5 együttható CRe = 0,24. ...

A nyomáscsökkenés a csőkötegben:

A helyi ellenállás együtthatója a csatorna bejáratánál, a falhoz simuló egyenes élekkel 0,5,

akkor, Pa

Ennek eredményeként kapjuk :, Pa

3.4 Túlhevítő aerodinamikai ellenállás

A tekercsek elhelyezkedése a túlhevítőben lehet folyosó vagy lépcsőzetes. Ennek megfelelően a túlhevítő ellenállása a folyosó vagy a lépcsőzetes csőkötegek ellenállása.

Tegyük fel: az elrendezés lépcsőzetes, a csövek simaak. A csövek száma a keresztmetszetben Z1 = 104, és a füstgázok folyamán Z2 = 59. A csövek S1 = 60 mm és S2 = 45 mm távolságban helyezkednek el. A cső átmérője 32 mm. A csövek magassága 4000 mm.

Túlhevítő méretei:

· Magasság h = 4000, mm;

Szélesség b = (Z1 + l) S1 = (l04 + l) 60 = 6300, mm;

Hossza l = (Z2 + 1) S2 = (59 + l) 45 = 2700, mm.

A simacsöves lépcsőzetes köteg ellenállási tényezőjét az arányok függvényében határozzák meg:

Egy lépcsős csőköteg ellenállása Dh, mm víz. Art., 0,1? C? 1,7 a következő képlet szerint:

D = 32 mm esetén Cd = 1,005,

y1 = 1,88 és a Cs együttható 1,07.

A gerenda keresztmetszete:

A füstgázok átlaghőmérséklete a túlhevítőben:

A füstgázok sűrűsége a túlhevítőben:

Füstgázmennyiség a túlhevítőben:

A füstgáz sebessége a túlhevítőben:

A sebesség és az átlagos hőmérséklet szerint Dhgr, mm vizet határozunk meg. Művészet .:

Dhgr = 0,6 mm víz. Művészet.

Túlmelegedés ellenállása:

Дh =, mm vízoszlop = 379,771, Pa

3.5 A vízgazdaságosító aerodinamikai ellenállása

Az acéltekercs -gazdaságosító egy 28 vagy 32 mm átmérőjű acéltekercsből készült csőköteg, amelynek falai 3 vagy 4 mm vastagok. A füstgázok a tekercseken keresztül áramlanak. A tekercsek elhelyezkedése folyosó és lépcsőzetes lehet. (Elfogadta a tekercsek lépcsőzetes elrendezését).

A csövek száma a keresztmetszetben Z1 = 74, és a füstgázok folyamán Z2 = 74. A csövek S1 = 70 mm és S2 = 40 mm távolságban helyezkednek el. A csövek átmérője 32 mm, a csövek magassága 3500 mm.

Az Economizer méretei:

· Hossz (a kazánköteg magassága) h = 3500, mm.

· Szélesség (a kazánköteg szélessége), mm;

· Magasság (a kazánköteg hossza), mm;

A lépcsős csőköteg ellenállása attól függ;

Egy lépcsős csőköteg ellenállása Dh, mm víz. Art., Y1 -ben? 3 és 1,7? c? A 6.5 értéket a következő képlettel számítják ki:

D = 32 mm -es együttható esetén Cd = 1,005,

y1 = 2,19 és y2 = együttható CS = 1,07.

A gerenda szabad területe:

A füstgázok átlagos hőmérséklete a vízgazdálkodóban:

A gazdaságosítóból kilépő füstgázok átlagos térfogata:

Füstgázmennyiség a gazdaságosítóban:

A füstgáz sebessége a gazdaságosítóban:

A W = 9,351 m / s sebesség és az átlaghőmérséklet ° C szerint Дhgr, mm vizet határozunk meg. Art.: Dhgr = 0,69.

Gazdaságos ellenállás:

mm víz st. = 545,92, Pa

3.6 A légmelegítő légállósága

A légmelegítő ellenállása a csövek súrlódási ellenállásából, valamint a be- és kilépő csövek ellenállásából áll. A légmelegítő paramétereit a kazán légcsatornájából veszik.

A légmelegítő méretei:

H = 2600 mm,

B = 3250 mm,

L = 4950 mm;

A csövek átmérője és vastagsága: d = 40 mm; s = 4 mm;

Csövek száma: Z1 = 49, Z2 = 79;

A csövek tengelyei közötti távolság: S1 = 65 mm, S2 = 55 mm;

A gerenda keresztmetszete:

A füstgázok átlagos hőmérséklete a légmelegítőben:

A légmelegítőből kilépő füstgázok átlagos térfogata:

A füstgáz mennyisége a légmelegítőben:

A füstgázok mozgásának sebessége a légmelegítőben:

A csövek súrlódási ellenállását a következő képlettel kell kiszámítani:

ahol Dh? gr - az átlagos előremenő hőmérséklettől és az áramlási sebességtől függ, Dh? gr = 22 mm mm víz. st./m;

Сш - az érdesség korrekciós tényezője, Сш = 0,92;

l a csövek teljes hossza, m;

mm víz Művészet. = 982,844, Pa

Az ellenállást a csövek bejáratánál és a kijáratnál a következő képlet alapján kell kiszámítani:

ahol m a gázáram mentén egymás után elhelyezkedő különálló kockák száma, m = 1;

ovh és ovh-a bemeneti és kimeneti együtthatókat a csövek szabad keresztmetszetének teljes területének és a gázcsatorna szabad keresztmetszetének arányától függően határozzák meg a légmelegítő előtt és után .

= 0,368, a helyi ellenállás együtthatói a füstgázok be- és kilépésekor a légmelegítő csövekbe: ovx = 0,33 és ov = 0,45.

A füstgázok sűrűsége a légmelegítőben:

Dinamikus fej:

akkor, Pa

Ennek eredményeként a légmelegítő ellenállása:

3.7 A csatorna gázcsatornáinak aerodinamikai ellenállása

3.7.1 Fizetés cselekmény 1-2

Az az égéstermék -elvezető rész a kazán kimenetét a túlhevítőhöz köti.

A szakaszon áthaladó füstgázok térfogata megegyezik a kazánból kilépő füstgázok térfogatával, azaz V1-2 = 356854,286, m3 / h.

Keresztmetszeti terület:

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 3550 × 2800, mm.

Szabad terület:

Dinamikus fej:

A súrlódási veszteségek kiszámítása:

A cső helyi ellenállások nélkül csatlakozik a kazán kimenetéhez (3550 × 2800 mm). Az 1-2 szakasz csöve éles tágulással csatlakozik a túlhevítőhöz: a kezdeti szakasz 3550 × 2800 mm, az utolsó szakasz 6300 × 4000 mm.

= 0,394 esetén a helyi ellenállás együtthatói ovx = 0,29 és ov = 0,39, Pa

3.7.2 Fizetés cselekmény 3-4

Az az égéstermék elvezető része a túlhevítőt vízgazdálkodóval köti össze.

A szakaszon áthaladó füstgázok térfogata egyenlő:

Keresztmetszeti terület:

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 3350? 2240, mm

Szabad terület:

Egyenértékű csatornaátmérő:

A füstgáz sebessége a kéményben:

Füstgáz sűrűsége 755 ° C -on:

Dinamikus fej:

Súrlódási veszteségek kiszámítása

A túlhevítő kimenete piramis alakú keverővel (6300 × 4000 mm> 3350 × 2240 mm) van csatlakoztatva a csőhöz. A piramis -összekeverő helyi ellenállási együtthatója a nagyobb b szűkítési szögtől függ, ami ebben az esetben akkor lesz, ha a túlhevítő szélessége a cső szélességére csökken:

B = 58 ° -ot kapunk. Mivel a szög 20 °< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A 90 ° -os szögben történő fordulással szembeni helyi ellenállás együtthatója = 1.

A cső éles tágulással (3350 × 2240 mm> 5250 × 3500 mm) csatlakozik a vízgazdálkodó bemenetéhez.

A kisebb szakasz és a nagyobb szakasz területének aránya:

akkor új = 0,4.

A helyi ellenállások nyomásveszteségei a következők:

Teljes nyomásveszteség a helyszínen:

3.7.3 Fizetés cselekmény 5-6

Az az égéstermék -elvezető szakasz összeköti a víztakarékos készüléket a légmelegítővel.

A telepen áthaladó füstgázok térfogata egyenlő:

Keresztmetszeti terület:

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 2000? 3550, mm

Szabad terület:

Egyenértékű csatornaátmérő:

A füstgáz sebessége a kéményben:

A füstgáz sűrűsége 545 ° C -on:

Dinamikus fej:

A súrlódási veszteségek kiszámítása:

A vízgazdaságosító kimenete piramis alakú keverővel (5250 × 3500 mm> 3550 × 2000 mm) csatlakozik a csőhöz. Ebben a keverőben nagyobb lesz a szűkítési szög, ha a vízgazdálkodó szélessége a cső szélességére csökken:

B = 53,13 ° -ot kapunk. 20 ° óta< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

Az 5-6. Szakasz végén a cső csatlakozik a légmelegítő bemenetéhez (4950 x 3250 mm). Egy 3350 x 2000 mm -es cső csatlakoztatásához piramis diffúzort kell felszerelni.

A diffúzor helyi ellenállásának együtthatóját a közvetlen csatornában a képlet alapján kell kiszámítani.

A kisebb szakasz és a nagyobb rész aránya:

Ekkor új = 0,39.

Amikor egy 3350 mm méretű oldalt 4950 mm -re bővítünk, nagyobb szöget kapunk, mint amikor 2000 mm méretű oldalt 3250 mm -re tágítunk, ezért ezen az oldalon határozzuk meg a cr -t. A diffúzor hossza 3000 mm.

Nyitási szög :.

A b szög alapján megállapítjuk, hogy cp = 0,86. ...

A két ellenállás 90 ° -os szöget bezáró lokális ellenállási együtthatója = 1

Nyomásveszteség a helyi ellenállásokban:

Teljes nyomásveszteség a helyszínen:

3.7.4 Cselekmény 7-8

Az az égéstermék elvezető része összeköti a légmelegítőt a szívó zsebbel, amely a füstgázokat a kipufogóhoz irányítja.

Ezen a szakaszon 1 fordulat van 90 ° -nál. A helyi ellenállás együtthatója 90 ° -os szögben történő forduláshoz = 1

A szakaszon áthaladó füstgázok térfogata megegyezik a füstelszívó által elszállított füstgázok térfogatával, azaz m3 / h

Keresztmetszeti terület:

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méreteit és típusát a GOST szerint:

cső 1800 × 2240 mm

Szabad terület:

Egyenértékű csatornaátmérő:

A füstgáz sebessége a kéményben:

A füstgázok sűrűsége 120 ° C -on egyenlő:

Dinamikus fej:

A súrlódási veszteségek a következők:

A légmelegítő és a cső összekötése egy keverővel (2000 × 3550 mm> 1800 × 2240 mm) történik. Ebben a keverőben nagyobb lesz a szűkítési szög, ha a légmelegítő szélessége a cső szélességére csökken:

B = 47,2 ° -ot kapunk. 20 ° óta< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A szívó zsebben és a szakasz csőjének a zsebbel való összekötésében a nyomásveszteség kiszámításához ismernie kell a zseb bemenetének méreteit, amelyeket a kimenet méretétől függően határoznak meg, amely egyenlő a kipufogó bemeneti nyílásának mérete. Ehhez ki kell választania a füstelszívót. Határozzuk meg a nyomásveszteséget a 8-9 szakaszban és a kéményben, valamint a kéményben lévő önhúzást. Számítsuk ki a kipufogó által létrehozott hozzávetőleges nyomást, amely szerint a kipufogót választjuk. Ezután a 7-8. És a 8-9. Szakaszban a veszteségek újraszámításával meghatározzuk a kipufogó által létrehozott nyomás valódi értékét. Ha a füstelszívó nem tud ilyen nyomást létrehozni, akkor másikat kell választani.

Nyomásveszteség a zűrzavarban:

Összes hozzávetőleges nyomásveszteség a helyszínen:

3.7.5 Cselekmény 8-9

Az a füstgáz elvezető része a füstelszívó kimenetét a kéményhez köti.

Ebben a szakaszban 2 fordulat van 90 ° -os szögben. A 90 ° -os szögben történő fordulással szembeni helyi ellenállás együtthatója = 1.

Az ezen a szakaszon áthaladó füstgázok térfogata és sűrűsége változatlan marad a 7-8. Szakaszhoz képest, ha a csővezeték méretei ebben a szakaszban megegyeznek a 7-8. Szakaszával, akkor a füstgázok sebessége nem változik, és ennek megfelelően a dinamikus nyomás.

Súrlódási veszteség:

Az égéstermék -elvezető cső a kéményhez egy lábazat segítségével csatlakozik, egyetlen füstcső -bemenettel, amelynek méretei:

b = 3350 mm; a = 0,9 h = 0,9 3350 = 3015 mm.

A füstgáz elvezetéséhez az alaphoz diffúzort kell felszerelni (1800 x 2240> 3015 x 3350 mm).

Ekkor w = 0,4

A helyi ellenállások nyomásveszteségei a következők:

A teljes nyomásveszteség a helyszínen:

3.8 Kémény aerodinamikai számítása

Válasszunk egy hengeres téglacsövet. A kémény kiszámításához be kell állítani a füstgáz kilépési sebességét a kéményből. Legyen W = 12 m / s.

A cső szája területe egyenlő:

A lyuk területének ismeretében megtalálhatja a kimenet átmérőjét:

A GOST szerint az átmérő legközelebbi értékét választjuk a kapott értékhez: m.

A száj kiválasztott átmérője szerint megtaláljuk a száj területét és a füstgázok sebességét a csőben:

A kémény magasságát a kémény kimeneténél lévő átmérő szerint választjuk ki a szabványos méretű kémények egységes sorozatának megfelelően.

A füstgázok sűrűsége 135 ° C -on egyenlő c = 0,883 kg / m3.

A dinamikus fej egyenlő:

Kiszámítjuk a súrlódási veszteséget. Súrlódási együttható l = 0,05.

A helyi ellenállásokból származó veszteségek a kémény elhagyásakor (o = 1):

Teljes nyomásveszteség a kéményben:

Gravitáció a csőben:

3.9 Füstelszívó kiválasztása

Összeadva a nyomásveszteségeket minden egységben és gázvezetékben, megkapjuk a gázút mentén fellépő nyomásveszteségek hozzávetőleges értékét:

A kipufogó által kifejlesztett fej egyenlő:

Pa = 219,54 mm víz. Művészet.

A füstelszívó teljesítményével

Qd = 157613.539, m3 / h

Нд = 219,54, mm víz. Művészet.,

amelyet ő készít, kiválasztjuk a D-20? 2 füstelszívót, amelynek fordulatszáma 590 fordulat / perc. Ismerve a kipufogó bemeneti és kimeneti méreteit, a nyomásveszteséget a 7-8. És a 8-9.

3.10 Szakasz újraszámítása 7-8

A kipufogó előtt egy szívózseb található a bemeneti nyílás méreteivel:

a = 0,92 dd = 0,92 2000 = 1840, mm;

b = 1,8 dd = 1,8 2000 = 3600, mm.

Ha egy 1840 × 3600 mm méretű zsebet kíván rögzíteni az 1800 × 2240 mm -es csőhöz, akkor zavaró készüléket kell felszerelni. A nagyobb szűkítési szög ebben a zavaróban a következő lesz:

B = 37,5 ° -ot kapunk. 20 ° óta< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A nyomásveszteséget a keverőben a füstgázok sebessége határozza meg egy kisebb szakaszban, vagyis a füstgázok sebessége a kéményben.

A füstgáz sebessége a kéményben:

Ellenállási együttható a szívó zsebében o = 0,1

Nyomásveszteség a diffúzorban és a szívózsebben:

Nyomásveszteség a helyi ellenállásokban a 7-8. Szakaszban:

Teljes nyomásveszteség a helyszínen:

3.11 Újraszámítás 8-9

Kémény diffúzorral csatlakoztatva a kipufogóventilátor kimenetéhez (1840x3600 mm> 3015x3350 mm)

Ekkor x = 0,13

A füstgáz sebessége a füstelszívó kimenetén:

Nyomásveszteség a zűrzavarban:

A nyomásveszteségek a helyi ellenállásokban a szakaszban a következők:

Összes veszteség a szakaszban: 119,557 + 9,47 = 129,027, Pa

Teljes nyomásveszteség a gázvezetékekben:

DRg / x = 9,356 + 25,577 + 57,785 + 70,890 + 129,027 = 292,635, Pa

Nyomásveszteség a teljes gázút mentén:

A kipufogó által létrehozott nyomás:

Hd = 1,1. 0,86258,2287,275 = 2268,6, Pa = 231,3 mm víz. Művészet.

A füstelszívó kapacitásának felhasználásával Qd = 157613.539, m3 / h és fej Hd = 231.3, mm víz. Art., Általa létrehozott, az aerodinamikai jellemzők ütemezése szerint 590 rpm fordulatszámú D-20? 2 füstelszívót választunk.

Megállapítjuk a füstelszívó hatékonyságát: bld = 0,61%

A füstelszívó által fogyasztott ND teljesítmény, kW

ahol QD a ventilátor teljesítménye, m3 / h; HD - a ventilátor által kifejlesztett nyomás, Pa; ЗД - ventilátor hatékonysága,%.

Következtetés

Az égési folyamat megszervezése érdekében a kazán egységei huzattechnikai eszközökkel vannak felszerelve: fúvóventilátorok, amelyek levegőt szállítanak a kemencébe, füstelszívók a füstgázok eltávolítására a kazánból, valamint kémény.

A tanfolyam során a következőket végeztük el:

A kazán egység légcsatornájának aerodinamikai kiszámítása, amelyet a VDN-17 fúvó teljesítménye és nyomása alapján választanak ki 980 ford / perc fordulatszámmal és az általa fogyasztott teljesítménnyel;

A gázút aerodinamikai számítása, füstelszívót választanak füstelszívónak

D-20? 2, 590 fordulat / perc forgási sebességgel. és meghatározzák az általa fogyasztott teljesítményt;

· 60 méteres hengeres téglakéményt választottak ki.

Irodalom

1. Zakharova N.S. Módszertani utasítások a "Kazánművek aerodinamikai számítása" című kurzusmunka megvalósításához a "Hydrogasdynamics" tudományágban: Tankönyv - módszer. juttatás Cherepovets: ChGU, 2007 - 23 p.

2. A "Kazánművek aerodinamikai számítása" című oktatási kézikönyv mellékletei. 1. rész: Cherepovets: ChGU, 2009.

3. A "Kazánművek aerodinamikai számítása" című oktatási kézikönyv mellékletei. 2. rész. Cherepovets: ChGU, 2002.

Hasonló dokumentumok

Fúvóventilátor kiválasztása. A gázút kiszámítása. A kazánüzemek fő típusai. Füstelszívó és kémény kiválasztása. A légút aerodinamikai számítása. A kazángerenda ellenállásának kiszámítása. A gázút axonometrikus diagramja.

szakdolgozat, hozzáadva 2012.04.11


Információ a kazán kemencéjéről és égőjéről. Üzemanyag, égéstermékek összetétele és mennyisége, hőtartalma. A kemence hőszámítása. Gázkazán, vízgazdálkodó, gázcsatornák, kémény ellenállásának kiszámítása. Választható elszívó és ventilátor.

szakdolgozat hozzáadva 2014.06.05


Műszaki adatok gőzfejlesztő TGMP-114. A levegő és az égéstermékek térfogatának és entalpiájának kiszámítása. A kazán egység kiszámítása. A vízgazdaságosító aerodinamikai számítása. A falcsövek szilárdságának kiszámítása. Választható kipufogó és ventilátor.

kurzus hozzáadva 2012.04.11


A füstgázok összetételének és entalpiáinak meghatározása. Az égéstér szerkezeti méreteinek és jellemzőinek meghatározása. A vízgazdaságosító termikus érzékelése. A kazán gázútjának aerodinamikai számítása. A kazánköteg ellenőrzése és tervezési számítása.

szakdolgozat, hozzáadva 2015.02.04


A ventilátor paramétereinek kiszámítása. Az elektromos motor választása. A kipufogó paramétereinek kiszámítása. A kazán természetes üzemanyag -fogyasztása névleges terhelés mellett. A ventilátor teljesítménye. A fúvógépek hatékonysága szabályozási módban.

teszt, hozzáadva 2015.01.19


A kazánmű teljes hőteljesítménye a veszteségeket és a segédszükségletekre fordított fogyasztást nem számítva. Különféle fűtőberendezések, szivattyúk és egyéb kiegészítők választéka. A légút kiszámítása, ventilátor és elektromos motor kiválasztása.

kurzus hozzáadva 2015.03.31


A párologtatóba belépő oldat mennyiségének meghatározása. A hasznos hőmérsékletkülönbség megoszlása. Fizikai -kémiai hőmérséklet -csökkenések. Az extra gőzfűtő termikus számítása és a kiindulási megoldás betáplálási útjának aerodinamikai számítása.

teszt, hozzáadva 2013.03.11


Rövid leírás kazán egység BKZ-420-140GM. Az égéstermékek légtömeg -arányának, térfogatának és entalpiájának meghatározása. Túlhevítő és légmelegítő kiszámítása. A gáz- és légutak szakaszainak teljes ellenállásának becslése.

kurzus hozzáadva 2012.03.14


A gőzfejlesztő termikus számítása: üzemanyag, levegő, égéstermékek. A tűztér fő tervezési jellemzői. Festoon, túlhevítő és párologtató sugár kiszámítása. A kemence és a kémény gravitációjának aerodinamikai számítása. Választható kipufogó és ventilátor.

kurzus, 2012.03.16


Az üzemanyag összetétele és jellemzői. Füstgáz entalpiák meghatározása. Egy túlhevítő, kazánnyaláb, víztakarékos hőérzékelése. A gázút aerodinamikai számítása. Az égéstér szerkezeti méreteinek és jellemzőinek meghatározása.

Küldje el jó munkáját a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Azok a hallgatók, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist használják tanulmányaikban és munkájukban, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Közzétéve: http://www.allbest.ru/

Ipari hőerőművek

Tanfolyammunka

Téma: "A kazánművek aerodinamikai számítása"

Feladat a "Kazánművek aerodinamikai számítása" című dolgozathoz

	Oszlop neve	Kijelölés	Jelentése	C egység és
	Üzemanyag fogyasztás
	Elméleti üzemanyag -fogyasztás
	A füstgázok mennyisége a kemence kimenetén
	Füstgázmennyiség a légmelegítő előtt
	A füstgáz mennyisége a légmelegítő után
	Füstgáz hőmérséklet a túlhevítő előtt
	A füstgáz hőmérséklete a gazdaságosítás előtt
	Füstgáz hőmérséklet a légmelegítő előtt
	A füstgáz hőmérséklete
	Légszívás a tűztérben
	Légszivárgás a légmelegítőből
	Túlzott levegő arány a tűztérben
	Átlagos légsebesség
	Átlagos füstgázsebesség
	Hideg levegő hőmérséklete
	Fűtött levegő hőmérséklete
	Teljesítménybiztonsági tényező

Bevezetés

A tanfolyam célja a kazánüzem aerodinamikai számítása. Az égési folyamat megszervezése érdekében a kazán egységei huzattechnikai eszközökkel vannak felszerelve: fúvóventilátorok, amelyek levegőt szállítanak a kemencébe, füstelszívók a füstgázok eltávolítására a kazánból, valamint egy kémény, amely általában minden kazánra jellemző. A modern kazánok egyedi füstelszívókkal és ventilátorokkal rendelkeznek.

A huzatkészülékek kiválasztásához a kazán egység aerodinamikai számítását végzik, amely két részből áll. Először a kazán légpályájának kiszámítását végzik. A számítás után elvégezzük a ventilátor kiválasztását. A második rész a gázút kiszámítását tartalmazza. Ennek a számításnak a fő feladata a füstelszívó és a kémény kiválasztása.

Az aerodinamikai számítás kezdeti adatai az aerodinamikai számítást megelőző termikus számítás eredményei.

1. Elméleti rész

A kazánüzem speciális helyiségekben elhelyezett készülékek összessége, amelyek arra szolgálnak, hogy az üzemanyag kémiai energiáját gőz vagy forró víz hőenergiájává alakítsák át. Minden kazánüzem különálló elemekből - eszközökből áll. Néhány eszköz alapvető, és ezek nélkül a kazánház nem tud működni, másokat kiegészítőnek lehet nevezni, és ezek nélkül a telepítés működik, de magas üzemanyag -fogyasztással, és ezért alacsonyabb hatékonysággal; a harmadik - mechanizmusok és eszközök, amelyek segédfunkciókat végeznek.

A kazánház fő elemei a következők:

· Vízzel töltött és égési hővel fűtött kazánok.

A kazán egy hőcserélő berendezés, amelyben a tüzelőanyag forró égéstermékeiből származó hő a vízbe kerül. Ennek eredményeként a gőzkazánokban a víz gőzzé alakul, a melegvizes kazánokban pedig a kívánt hőmérsékletre melegítik.

· Kemencék, amelyekben tüzelőanyagot égetnek, és füstgázokat melegítenek magas hőmérsékletre.

Az égőberendezést tüzelőanyag elégetésére és kémiai energiájának melegített gázokká történő átalakítására használják. Az etetőberendezéseket (szivattyúkat, befecskendezőket) úgy tervezték, hogy vizet biztosítsanak a kazánhoz.

· Gázcsatornák, amelyeken keresztül füstgázok mozognak, és a kazán falaival érintkezve átadják hőt az utóbbiaknak;

· Kémények, amelyek segítségével füstgázok mozognak a gázcsatornákon, majd lehűlés után a légkörbe kerülnek.

Még a legegyszerűbb kazánmű sem működik a felsorolt ​​elemek nélkül.

A kazánház kiegészítő elemei a következők:

· Készülékek az üzemanyag -visszanyeréshez és a por előkészítéséhez;

· A szilárd tüzelőanyagok elégetésére használt hamugyűjtők, amelyeket a kipufogó füstgázok tisztítására és a kazánház közelében lévő légköri levegő állapotának javítására terveztek;

· Fúvóventilátorok szükségesek a kazán kemencéjének levegőellátásához;

· Füstelszívók-ventilátorok, amelyek segítenek növelni a huzatot és ezáltal csökkenteni a kémény méretét;

· A kazánok vízellátásához szükséges etetőberendezések (szivattyúk);

· Eszközök a tápvíz tisztítására, megakadályozva a vízkőképződést a kazánokban és azok korrózióját;

· A vízgazdaságosítót a tápvíz melegítésére használják a kazánba való belépés előtt;

· A légmelegítőt úgy tervezték, hogy felmelegítse a levegőt, mielőtt a kazánból kilépő forró gázok belépnek a kemencébe;

· Hőszabályozó berendezések és automatizáló berendezések, amelyek biztosítják a kazánház minden részének normális és zavartalan működését.

A kazánberendezések a fogyasztó típusától függően energia-, termelés-fűtés és fűtés. A termelt hőhordozó típusa szerint gőzre (gőz előállítására) és melegvízre (forró víz előállítására) vannak felosztva.

A villamos kazánok gőzt termelnek a hőerőművek gőzturbináihoz. Az ilyen kazánházak általában nagy és közepes teljesítményű kazánokkal vannak felszerelve, amelyek megnövelt paraméterekkel gőzt termelnek.

Az ipari fűtőkazánok (általában gőz) nemcsak ipari igényekhez, hanem fűtéshez, szellőzéshez és melegvíz -ellátáshoz is gőzt termelnek.

A fűtőkazánokat (főleg melegvizet, de lehet gőzt is) az ipari és lakóépületek fűtési rendszereinek, melegvízellátásának és szellőztetésének kiszolgálására tervezték.

A fűtési kazánházak a hőellátás skálájától függően helyi (egyéni), csoportos és kerületi tagokra oszlanak.

A helyi fűtőkazánokat általában melegvizes kazánokkal látják el, amelyek vízmelegítése nem haladja meg a hőmérsékletet, vagy gőzkazánokkal, amelyek üzemi nyomása legfeljebb. Az ilyen kazánházakat egy vagy több épület hőellátására tervezték.

A csoportos fűtőkazánok hőt biztosítanak egy épületcsoportnak, lakónegyednek vagy kis környéknek. Az ilyen kazánházak gőz- és melegvizes kazánokkal vannak felszerelve, általában nagyobb fűtőteljesítménnyel, mint a helyi kazánházak kazánjai. Ezek a kazánházak általában speciális épületekben találhatók.

A távfűtési kazánokat nagy lakóterületek hőellátására tervezték; viszonylag erős melegvíz- és gőzkazánokkal vannak felszerelve.

A gőzkazán egy nyomástartó edény, amelyben a vizet felmelegítik és gőzzé alakítják. A gőzkazánba táplált hőenergia lehet tüzelőanyag -elégetésből származó hő, elektromos, nukleáris, nap- vagy geotermikus energia. A gőzkazánoknak két fő típusa van: gázcső és vízcső.

A melegvizes kazánokat fűtésre, melegvízellátásra és egyéb célokra használt melegvíz előállítására tervezték. A melegvizes kazánháznak egy hőhordozója van - víz, ellentétben a gőzkazánnal, amelynek két hőhordozója van - víz és gőz. Ebben a tekintetben egy gőzkazánháznak külön csővezetékkel kell rendelkeznie a gőz és a víz számára, valamint egy tartállyal a kondenzátum gyűjtésére.

A melegvizes kazánok az alkalmazott tüzelőanyag típusától, a kazánok, kemencék stb. A gőz- és a melegvíz -kazánművek összetétele általában több kazánt tartalmaz, de nem kevesebbet, mint kettőt és legfeljebb négy -öt. Mindegyiket közös kommunikáció köti össze - csővezetékek, gázvezetékek stb.

Egyre elterjedtebbek a nukleáris üzemanyaggal működő létesítmények, amelyek alapanyaga az uránérc.

A kazánberendezés aerodinamikai számítása olyan számítás, amelynek eredményeként meghatározzák mind a berendezés egészének, mind annak különböző elemeinek gáz-levegő vezetékének aerodinamikai ellenállását. A kazánház normál működése akkor lehetséges, ha a levegő folyamatosan a kemencébe kerül, és az égéstermékek a légkörbe kerülnek, miután lehűtötték és megtisztították a szilárd részecskékről. Az égéstermékek szükséges mennyiségű ellátását és eltávolítását természetes és mesterséges huzatú gáz-levegő rendszerek építése biztosítja. A természetes huzatú rendszerekben, amelyeket alacsony teljesítményű kazánművekben használnak, alacsony aerodinamikai ellenállással a gázút mentén, a levegő és az égéstermékek mozgásával szembeni ellenállást leküzdik a kémény által létrehozott huzat miatt. Ha a kazánüzem gazdaságosítóval és légmelegítővel van felszerelve, és ellenállása a gázút mentén jelentősen meghaladja az 1 kPa-t, akkor a gáz-levegő rendszer ventilátorokkal és füstelszívókkal van felszerelve. A kiegyensúlyozott huzatú kazánházban a légút a ventilátorok által generált túlnyomás alatt működik, a gázút vákuumban; ebben az esetben a füstelszívó 20 Pa nyomást biztosít a kemencében. A gőz- és melegvizes kazánok gáz- és légútjainak ellenállását a standard módszer szerint kell kiszámítani. A kazánüzem gőzkapacitásának vagy az elégetett tüzelőanyag típusának megváltoztatásakor az utak ellenállását újraszámítják.

A gázok mozgása a gáz-levegő csatornában a szilárd felületeken a gázáram súrlódási erőinek leküzdésére fordított energiaveszteséggel jár. Az áramlási mozgás során fellépő ellenállásokat hagyományosan a következőkre osztják: súrlódási ellenállás az áramlás során állandó keresztmetszetű egyenes csatornában, beleértve a csőköteg hosszanti mosását is; az áramlás alakjának vagy irányának megváltozásával járó helyi ellenállások, amelyeket hagyományosan egy szakaszra összpontosítanak, és nem tartalmazzák a súrlódási ellenállást.

A gáz- és levegőáramköröknek egyszerűeknek kell lenniük, és biztosítaniuk kell az egység megbízható és gazdaságos működését. Célszerű a farokfűtő felületek, a hamugyűjtők és a huzatberendezések egyedi elrendezését használni elkerülő csatornák és csatlakozó fejek nélkül. Hosszú egyenes szakaszokon körkörös gáz-légcsatornák ajánlottak, mivel ezek kevésbé fémigényesek és alacsonyabb hőszigetelésűek, mint a szögletesek és egyenesek. A robbanásveszélyes tüzelőanyaggal működő gőz- és melegvíz -kazánok füstgázcsatornáiban nem lehet olyan terület, ahol el nem égett részecskék, korom, valamint rosszul szellőző helyek lehetnek. A kazánműben a teljes nyomásesés az egyes elemek közötti nyomásesések összege. A vákuum alatt működő egységeknél a teljes különbséget külön határozzák meg a levegő- és gázutakra. Nyomás alatt álló kazánban kiszámítják a teljes gáz-levegő ellenállást.

2. A légút aerodinamikai számítása

A számítás célja egy ventilátor kiválasztása. A ventilátor kiválasztásához ismernie kell a m3 / h értéket és a nyomást Нв, Pa. Minden kezdeti adat (levegő hőmérséklete, szabad terület, átlagos sebesség stb.) A termikus számításból származik.

A ventilátor teljesítményét a következő képlet határozza meg:

ahol в1 a termelékenység biztonsági tényezője;

Vв - a kazán kemence ellátásához szükséges levegőmennyiség, m3 / h,

,

, m3 / h

akkor m3 / h

A Bp, V0, bt, DBt, Dvvp, txv, v1 értékeit a kezdeti adatokból vesszük.

1. A kazán egység légcsatornájának axonometrikus diagramját a levegőbeszívó csőből az utolsó égőhöz kell elkészíteni;

2. az egész traktus szakaszokra van osztva (a szakaszoknak állandó áramlási sebességgel és átlagos sebességgel kell rendelkezniük);

3. minden szakaszhoz meghatározzák a súrlódásból és a helyi ellenállásokból eredő nyomásveszteségeket;

talált A ventilátor által kifejlesztett fejet a következő képlet határozza meg:

ahol B2 a fej biztonsági tényezője, B2 = 1,1;

DRV - a kazán egység légútjának aerodinamikai ellenállása.

A DRV, Pa kiszámítása a következő sorrendben történik:

4. az UDP nyomásveszteség összegét hozzáadjuk a DRgor égő ellenállásához :.

2.1. A légút axonometrikus diagramja

Az 1. ábra a légút axonometrikus diagramját mutatja. A számok azoknak a szakaszoknak felelnek meg, amelyekbe a légutak fel vannak osztva a számítás egyszerűsítése érdekében.

1. ábra. Légút

2.2. A légcsatorna nyomásveszteségeinek kiszámítása

Súrlódási nyomásveszteség:

A DRms, Pa helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségeket a következő képlet határozza meg:

ahol l a súrlódási együttható, a Reynolds -számtól és a csatornafalak ke érdességi együtthatójától függően ke, l = 0,02 - acélcsöveknél;

l a szakasz hossza, m;

Yo - a helyi ellenállás együtthatóinak összege;

de - a légcsatorna egyenértékű keresztmetszeti átmérője, m.

ahol F a csatorna szabad területe, m2;

P - csatorna kerülete, m;

с - levegősűrűség, kg / m3,

ahol t a levegő hőmérséklete, ° С;

társlevegő sűrűsége normál körülmények között, kg / m3;

W - légsebesség m / s.

ahol VВ a levegő áramlási sebessége ezen a területen, m3 / h;

F a cső keresztmetszete, m2.

2.3 Szakaszszámítás 1-2

Az 1-2. Szakaszban vannak: levegőbevezető cső, kapu, szívó zseb, valamint diffúzor (zavaró) a cső csatlakoztatásához egy zsebbel, amely levegőt irányít a ventilátorhoz.

, m2

Cső 1120x1120 mm.

A szabad terület egyenlő:

, m2

Az egyenértékű csatornaátmérő:

, m

, Kisasszony

A hideg levegő sűrűsége:

, kg / m3

A dinamikus fej egyenlő:

, Pa

, Pa

Helyi ellenállási együtthatók a levegőbevezető csőben 0,3 és a kapuban 0,1

A légcsatorna és a szívózseb közötti csatlakozás helyi ellenállási együtthatójának meghatározásához ismernie kell a zseb bemenetének méreteit, amelyek a kimenet átmérőjétől függenek. A zseb kimenete közvetlenül a ventilátor bemenetéhez van csatlakoztatva. Így ventilátort kell választani, de ehhez tudni kell, hogy milyen nyomást fog kifejteni a légútban. A ventilátorfej a teljes légutak nyomásveszteségétől függ, ezért a ventilátor utáni légcsatorna -szakaszok nyomásveszteségének kiszámítása után meghatározom a hozzávetőleges nyomásértéket. A nyomás ezen értéke és a QB légáramlás értéke alapján kiválasztjuk a ventilátor típusát. Ezután kiszámítottuk a nyomásveszteséget az 1-2. Szakasz csöveinek szívó zsebbel való összekötésében és a 2-2 "szakasz csöveinek a ventilátor kimenetéhez való csatlakoztatásához, módosítjuk a ventilátor által generált nyomás értékét Ha a ventilátor nem tud ilyen nyomást létrehozni, akkor másik ventilátort kell választani.

Ekkor a nyomásveszteség a levegőbeszívó csőben és a kapuban a következő lesz:

, Pa

Hozzávetőleges veszteségek a helyszínen:

, Pa

ventilátor égőgáz

2.4 A 2-2 szakasz kiszámítása?

A légcsatorna ezen része a ventilátor kimenetét a légmelegítőhöz köti. Ebben a szakaszban a levegő áramlási sebessége és sűrűsége ugyanaz marad, mint az 1-2. Szakaszban, azaz VB = 66421.929 m3 / h. Ha a szakaszon lévő légcsatorna méreteit az 1-2. Szakasz szerint vesszük, azaz 1120 × 1120 mm, akkor a légsebesség és a dinamikus nyomás változatlan marad.

A súrlódásból származó veszteségeket számítjuk ki :, Pa

2.5 Számítás légmelegítő ellenállása

A légmelegítő egy csővezetékcsomag. A füstgázok átjutnak a csövek belsejébe (alulról felfelé vagy fentről lefelé), amelyeket kívülről meleg levegővel mossanak. A csövek elrendezése folyosó vagy lépcsőzetes lehet. Ennek megfelelően a légmelegítő ellenállása a keresztirányban mosott folyosó vagy lépcsőzetes csőköteg ellenállása lesz.

Átlagos levegő hőmérséklet a légmelegítőben:

Számítsuk újra a V légáramot és sűrűségét a légmelegítőre:

, kg / m3

, m3 / h

Az aerodinamikai számítás során a következőket választjuk: Z1 = 49 és Z2 = 79, S1 = 65 mm és S2 = 55 mm csövek a kereszt- és hosszmetszetekben, d = 40 mm átmérő, magasság h = 2600 mm és a falvastagság s = 4 mm csövek.

A légmelegítő szélessége:

, mm

A légmelegítő hosszát a következő képlet határozza meg:

, mm

, m2, m2

A levegő sebesség a légmelegítőben:

, Kisasszony

A csövek elrendezése a légmelegítőben szakaszos, a csövek simaak.

A simacsöves lépcsőzetes köteg ellenállási tényezőjét a következők határozzák meg:

- a kötegben lévő csövek relatív keresztirányú dőlésszögén

- az együtthatóból

ahol

=1,04

A lépcsőzetes csőköteg ellenállását a következő képlet alapján kell kiszámítani:

hol van a korrekciós tényező, a csövek átmérőjétől függ;

- korrekciós tényező, a csövek relatív dőlésszögétől függ;

- egy sor cső grafikus ellenállása az áramlás sebességétől és hőmérsékletétől függ.

D = 40 mm együttható = 0,96,

= 1,625 és együttható = 1,1

A sebesség és az átlagos hőmérséklet szerint a következőket határozzuk meg: = 0,8 mm vízoszlop.

Ekkor: mm tömeg = 662,999, Pa

A 2-2 "szakasz csöve éles tágulással csatlakozik a légmelegítőhöz: a kezdeti szakasz 1120x1120 mm, az utolsó szakasz 3350x2000 mm.

Az egyenes csatorna éles tágulásának ellenállási együtthatóját a kisebb szakasz és a nagyobb arány arányától függően határozzák meg:

, akkor új = 0,75.

Nyomásveszteség hirtelen táguláskor :, Pa

A nyomásveszteség a szakaszban, figyelembe véve a légmelegítő veszteségeit, a következő:

, Pa

2.6 A 2? -3. Szakasz kiszámítása

A légcsatorna ezen szakasza a légmelegítő kimenetét csővezetékekkel köti össze, amelyek fűtött levegőt szállítanak az égőkhöz.

A kemencébe szállított fűtött levegő térfogatát VB, m3 / h, a következő képlet határozza meg:

,

ahol tpv a felmelegített levegő hőmérséklete, ° С.

, m3 / h

A keresztmetszeti terület:

, Kisasszony

Cső 1250? 1600, mm

, m2

, m

Levegő sebessége a csőben :, m / s

A fűtött levegő sűrűsége:

, kg / m3

A dinamikus fej egyenlő :, Pa

Súrlódási veszteségek kiszámítása :, Pa

A légmelegítő kimenete piramis alakú keverővel (3350x2000 mm> 1250x1600 mm) van összekötve a szakaszcsővel.

A piramis -zavaró lokális ellenállási együtthatóját a nagyobb szűkítési szögtől függően határozzuk meg. Nagyobb szűkítési szög lép fel, amikor a légmelegítő szélességét a csővezeték szélességére csökkenti

;

Kapunk.

Mivel a szög 20 °< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A szakasz 90 ° -os szögben is megfordul, amelynek helyi ellenállási együtthatója o = 1.

, Pa

A teljes nyomásveszteség a szakaszban egyenlő:

, Pa

2.7 Szakaszszámítás 3-4

Az üzemanyag -fogyasztás alapján meghatározzuk a kazánüzemben használt égők számát. Ehhez ezt az áramlási sebességet el kell osztani az égő gáz teljesítményével. Vegyük a GPM-16 égőt, amelynek gázkapacitása 1880 m3 / h.

Ekkor az égők száma: 13950/1880 = 7,42, vagyis 8 égőt telepítünk.

Az égők levegőellátásához a 3-4. Szakasz elején szimmetrikus elválasztó pólót helyezünk el. A póló minden ága a levegő áramlását egy égőhöz irányítja. Mivel az égőkhöz tartozó ágak szimmetrikusak, elegendő egy ágban a veszteségeket kiszámítani a nyomásveszteség meghatározásához a 3-4.

A számításhoz a 3-4 szakaszt két részre osztjuk: 1 "- szakasz az áramlás elágazása előtt az első égőhöz; 2"- szakasz elágazás után. A 3-4. Szakasz ellenállása ezen szakaszok teljes ellenállása lesz.

Cselekmény 1"

Az a szakasz 90 ° -os fordulatot tartalmaz szimmetrikus pólóban. Mivel a póló áramlása két egyenlő részre oszlik, a szakaszon áthaladó levegő térfogata megegyezik az előző szakasz térfogatáramának felével:

, m3 / h,

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 1250800, mm

, m2

, m

Kiszámítjuk a levegő sebességét a csőben:

, Kisasszony

A fűtött levegő sűrűsége = 0,616, kg / m3

Dinamikus fej :, Pa

Súrlódási nyomásveszteség :, Pa

Az ellenállási együtthatót szimmetrikus pólóban történő forduláskor ugyanúgy határozzák meg, mint egy aszimmetrikus póló oldalágánál

ahol Fc a cső szabad keresztmetszetének területe az elágazás előtt; A póló oldalágának szabad keresztmetszetének Fb-területe; A cső szabad keresztmetszetének FP-területe a póló átjárójában.

Ha a fordulatszám egyenlő az ággal és az oldalsó ágban, amikor 90 ° -os szögben elágazik, akkor a helyi ellenállás együtthatója.

Nyomásveszteség a helyi ellenállásokban :, Pa

A teljes nyomásveszteség az 1 "szakaszban

, Pa

Cselekmény 2"

Tovább Ebben a szakaszban van egy osztó aszimmetrikus póló, amelynek elágazási területe egyenlő az áthaladási területtel, és ennek megfelelően az átjárón és az ágon áthaladó légmennyiségek egyenlők.

A póló (2 "szakasz) és az ágon áthaladó levegő térfogata egyenlő

, m3 / h,

keresztmetszeti terület :, m2

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 12500,4, mm

, m2

, m

Kiszámítjuk a levegő sebességét a csőben :, m / s

Fűtött levegősűrűség: = 0,616, kg / m3

Dinamikus fej :, Pa

Súrlódó nyomásveszteség: Pa

A helyi ellenállás együtthatóját a póló átjárójában az elágazás utáni és előtti sebesség arányától függően határozzák meg. Ha egyenlők.

A helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek:

, Pa

Teljes nyomásveszteség a 2. szakaszban: ", Pa

A 3-4 szakasz teljes ellenállását egyenlőnek tekintjük:

, Pa

2.8 A 4-5. Szakasz számítása

Ebben a részben a légcsatorna az égőkhöz van csatlakoztatva.

A 3-4. Szakasz egyik ágán kiszámítjuk a légcsatornák ellenállását az egyes égőkhöz, majd a maximális ellenállással rendelkező szakaszt választva veszteségeket kapunk a 4-5.

2.8.1 Vezet Nak nek az első égő

Az A bemenet egy aszimmetrikus póló ága a 3-4 (2 ") szakasz elején, 45 ° -os szögben, amelyen szintén van 45 ° -os fordulat és a csatlakozás a égővel.

A 4-5 szakaszon áthaladó levegő térfogata m3 / h, a keresztmetszeti terület pedig

, m2.

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 630x800, mm

, m2

, m.

Kiszámítjuk a levegő sebességét a csőben :, m / s.

A fűtött levegő sűrűsége = 0,616, kg / m3.

Dinamikus fej :, Pa.

Súrlódási nyomásveszteség :, Pa.

A póló oldalágának 45 ° -os szögben mért helyi ellenállási együtthatóját az elágazás utáni és előtti sebesség arányától függően határozzák meg. Ha egyenlők, akkor a helyi ellenállás együtthatója.

A 4-5. Szakasz végén a légcsatorna csatlakozik az égő bemenetéhez, 990x885 mm méretű. 630x800 mm -es cső csatlakoztatásához diffúzort kell felszerelni.

A diffúzor helyi ellenállási együtthatóját egyenes csatornában a képlet számítja ki

hol van az ütés teljességi tényezője, a diffúzor nyitási szögétől függően;

- a hirtelen tágulás ellenállási együtthatóját a kisebb és a nagyobb szakasz arányától függően határozzák meg:

, akkor a menetrend szerint:

A 630 mm -es oldal 990 mm -re való kiterjesztése nagyobb szöget eredményez, mint a 800 mm -es oldal 885 mm -re való kiterjesztése, ezért ezt az oldalt határozom meg. A diffúzor hossza 500 mm.

Nyitási szög. A szög alapján határozom meg

A helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek

, Pa

A teljes nyomásveszteség az első égő bemeneténél

, Pa

2.8.2 Vezet NS második égő

Tovább A légcsatorna ezen szakaszában 90 ° -os fordulat van a 3-4 szakaszból (2 ") és egy diffúzor, amely összeköti a csövet a bemenettel az égőhöz.

Az ezen a szakaszon áthaladó levegő térfogata megegyezik a 3-4 (2 ") szakaszon áthaladó levegő térfogatával, azaz 28547.678 m3 / h. A csővezeték méretei változatlanok maradnak a 3-4 (2") -hoz képest szakaszban, ezért a légsebesség és a dinamikus nyomás változatlan marad.

A súrlódás miatti nyomásveszteség az

, Pa

A helyi ellenállás együtthatója 45 ° -os szögben történő fordulással szemben.

A csővezeték csatlakoztatása a második égőhöz hasonló az első égőhöz való csatlakozáshoz, illetve a helyi ellenállás együtthatója azonos értékű, azaz ...

, Pa

Nyomásveszteség a második égő tápellátásában

, Pa

A nyomásveszteséget a 4-5 szakaszban egyenlőnek tekintjük az első égő tápellátásának ellenállásával :, Pa.

A nyomásveszteség hozzávetőleges értéke a légút mentén:

Pa

2.9 Az égő ellenállása

A Dhgor, Pa égő ellenállását a következő képlettel kell kiszámítani:

ahol W a levegő sebessége az égőben, m / s,

ahol Fhor az a terület, amely felett a levegő mozog az égőben,

, m2, m / s

Dinamikus fej :, Pa

Égési ellenállás :, Pa

2.10 A ventilátor kiválasztása

A kazán egység légútjának aerodinamikai ellenállása megközelítőleg egyenlő :, Pa

A ventilátor által kifejlesztett fej egyenlő:

, Pa = 378,665 mm vízoszlop

A ventilátor teljesítményének használata:

Qw = 69747, 025, m3 / h

és nyomás

HB = 378,7 mm vízoszlop,

általa létrehozott, a jellemzők összefoglaló grafikonja szerint kiválasztjuk a ventilátort. VDN-17 ventilátort választunk, 980 fordulat / perc fordulatszámmal.

A ventilátor tervezési jellemzőinek táblázatában megtaláljuk a ventilátor bemeneti és kimeneti méreteit: d = 1700mm; a = 630 mm; b = 1105 mm.

A ventilátor kiválasztása után kiszámítjuk a nyomásveszteségeket az 1-2. És a 2-2. "Szakaszokban. A nyomásveszteségek újraszámítása után megtaláljuk a ventilátor által létrehozandó nyomás valódi értékét.

2.11 Szakasz újraszámítás 1-2

A zseb bemeneti méretei:

a = 1,8 db = 1,8 1700 = 3060, mm

b = 0,92 dv = 0,92 1700 = 1564, mm

Az 1-2. Szakasz csővezetéke diffúzorral (1120x1120 mm> 1564x3060 mm) csatlakozik a zsebhez.

A piramis diffúzor helyi ellenállási együtthatóját a diffúzor nagyobb nyitási szögétől és a kisebb szakasz és a nagyobb arányától függően határozzák meg. A nagyobb nyitási szög akkor lesz, ha a csővezeték 1120 mm -es oldalát a zseb 3060 mm -es oldalához növeli.

Nyitási szög b = 2arctg 0,32 = 39 °. A b szög mellett cp = 1,1 -et találunk

A kisebb szakasz és a nagyobb aránya :,

akkor új = 0,6 ,.

A nyomásveszteség a diffúzorban :, Pa

A szívó zsebben fellépő nyomásveszteséget a zseb légáramából számítják ki :, m / s.

A helyi ellenállás együtthatója a zsebben 0,1.

, Pa

A helyszínen a helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek: Pa.

Összes veszteség az 1-2. Szakaszban :, Pa.

2.12 A 2-2 "szakasz újraszámítása

A cső éles tágulással (630 × 1105 mm> 1120 × 1120 mm) csatlakozik a ventilátor kimenetéhez.

A helyi ellenállás együtthatóját a cső éles tágulásával a kisebb szakasz és a nagyobb terület arányától függően határozzák meg:

,

akkor a hirtelen tágulással szembeni lokális ellenállás együtthatója n = 0,2.

A ventilátor utáni helyi ellenállásból származó nyomásveszteséget ДР, Pa a következő képlet határozza meg:

ahol W a levegő sebessége a ventilátor kimenetén.

Levegő sebesség a ventilátor kimenetén :, m / s

, Pa

A helyszínen a helyi ellenállásokból származó nyomásveszteségek:

Pa

Összes veszteség az oldalon :, Pa

Miután újra kiszámítottuk a nyomásveszteségeket az 1-2. És a 2-2. "Szakaszokban, megkapjuk a levegő útján fellépő nyomásveszteségek valódi értékét.

Kombináljuk az összes szakasz nyomásveszteségeinek kiszámításakor kapott eredményeket egy táblázatba (1. táblázat):

1. táblázat: A nyomásveszteségek kiszámításának eredményei minden szakaszban

A nyomásveszteség a teljes légút mentén:

Ventilátor fej:

Pa = 397,275 mm víz. Művészet.

A ventilátor teljesítményének használata

Qw = 69747,025, m3 / óra

HB = 397,275 mm víz. Művészet.,

általa létrehozott, a 980 fordulat / perc fordulatszámú VDN-17 fúvó aerodinamikai jellemzőinek grafikonja szerint megtaláljuk a ventilátor hatékonyságát: s = 0,81.

A ventilátor teljesítményét Nv, kW, a következő képlet alapján kell kiszámítani:

ahol Qw a ventilátor teljesítménye, m3 / h;

Нв a ventilátor által generált nyomás, Pa;

sv - ventilátor hatékonysága,%.

3. A gázút aerodinamikai számítása

A számítás célja a füstelszívó és a kémény kiválasztása. A füstelszívó kiválasztásához ismernie kell a teljesítményét Qd és a szivattyú által létrehozott Nd nyomást.

A füstelszívó Qd, m3 / h teljesítményét a következő képlet határozza meg:

ahol в1 a termelékenység biztonsági tényezője: в1 = 1,05;

Vdg a füstelvezető készülék által a kazánról eltávolított füstgázok térfogata, m3 / h,

,

ahol a füstgázok térfogata a kazánból kilépő gázok hőmérséklete.

, m3,

akkor a Qd füstelszívó teljesítménye egyenlő:

, m3 / h

A kipufogó által létrehozott nyomást a következő képlet határozza meg:

ahol в2 a fogyasztás biztonsági tényezője, в2 = 1,1;

k2 egy olyan együttható, amely figyelembe veszi a füstelszívó üzemi körülményei és azon feltételek közötti különbségeket, amelyekhez a kipufogó aerodinamikai jellemzőit összeállították,

,

ahol tchar = 100 ° С azon füstgázok hőmérséklete, amelyekre a füstelszívó karakterisztikáját meghatározták,

azután

DRc = DRc + DRp / p + DRv eq + DRv / p + DRg ​​/ x + DRd tr ± DRs / t,

ahol DRka a nyomásveszteség a kazán egység gázútja mentén, Pa;

ДРк - maga a kazán aerodinamikai ellenállása, Pa;

DRp / p - a túlhevítő aerodinamikai ellenállása, Pa;

DRv ek - a vízgazdálkodó aerodinamikai ellenállása, Pa;

DRv / p - a légmelegítő aerodinamikai ellenállása, Pa;

ДРг / х - a kazánt a farokfűtési felületekkel összekötő gázvezetékek, valamint a füstelszívó és a kémény aerodinamikai ellenállása, Pa;

ДРд тр - a kémény aerodinamikai ellenállása, Pa;

ДPс / t - gravitáció, a kémény fejlesztette ki, Pa.

3.1 A gázút axonometrikus diagramja

A 2. ábra a gázút axonometrikus diagramját mutatja. A számok azoknak a szakaszoknak felelnek meg, amelyekbe a gázpálya fel van osztva a számítás egyszerűsítése érdekében.

2. ábra Gázút

Legenda:

· I - kazán;

· II - túlhevítő;

III - víztakarékos;

IV - légmelegítő;

· V - füstelszívó;

· VI - kémény;

3.2. A kazán aerodinamikai ellenállása

A kazán egy kemencéből áll, amelynek belsejében fűtőernyő -felületek vannak, amelyeken keresztül víz kering. Vegyük a kazán teljes méreteit 11 × 15 × 18 m.

ahol ДРр - vákuum a kemence kimenetén (20 ~ 30 Pa). Vegyük DRp = 25 Pa;

ДР4пов - nyomásveszteség négy éles kanyarban, 90 ° -os szögben a kamrában, Pa;

DPkp - nyomásveszteség forrásban lévő kötegekben, Pa;

ДРрс - nyomásveszteség éles szűkületnél a gázcsatorna bejáratánál, Pa.

A kazánon áthaladó füstgázok mennyisége:

, m3

A kazán kamra területe egyenlő:

, m2

Füstgáz sebesség a kazán kamrájában:

, Kisasszony

Az s füstgázok sűrűségét, kg / m3, a következő képlettel kell kiszámítani:

, kg / m3

Dinamikus fej :, Pa

A nyomásveszteségek négy éles fordulaton 90 ° -os szögben (o = 1) :, Pa

3.3 Kazánnyaláb -ellenállás

A kazánban lévő kazánköteget a kazán hátsó falának szitacsövei alkotják, amelyeken d = 50 mm átmérőjű Z csövek vannak, 60 mm -es osztással. A hátsó falon lévő csövek száma:

.

Állítsunk össze egy folyosó típusú kazánköteget Z2 = 3 sorból S2 = 70 mm -es lépéssel, majd minden sorban lesz Z1 = 83 cső, amelyek S1 = 3 60 = 180 mm lépéssel vannak elhelyezve. A gerenda magassága 3000 mm. A keresztmetszetben lévő csövek száma és azok dőlésszöge alapján határozzuk meg a kazán szélességét:

m.

A simacsöves soros csőköteg ellenállási együtthatóját a következők függvényében határozzák meg:

A csövek relatív keresztirányú dőlésszögéből,

A csövek relatív hosszanti dőlésszögéből,

· Az együtthatóból.

Mikor y1> y2 és 1? NS? 8 az in-line csőköteg helyi ellenállási együtthatóját a képlet határozza meg

y1 = 3,6 együttható Cy = 0,495.

Az a keresztmetszeti terület, amely mentén a füstgázok a kötegben mozognak:

A füstgáz sebessége a kötegben

W = 3,012 esetén az ogr együttható = 0,67,

korlátozással = 0,67 és w = 6,5 együttható CRe = 0,24. ...

A nyomáscsökkenés a csőkötegben:

A helyi ellenállás együtthatója a csatorna bejáratánál, a falhoz simuló egyenes élekkel 0,5,

akkor, Pa

Ennek eredményeként kapjuk :, Pa

3.4 Túlhevítő aerodinamikai ellenállás

A tekercsek elhelyezkedése a túlhevítőben lehet folyosó vagy lépcsőzetes. Ennek megfelelően a túlhevítő ellenállása a folyosó vagy a lépcsőzetes csőkötegek ellenállása.

Tegyük fel: az elrendezés lépcsőzetes, a csövek simaak. A csövek száma a keresztmetszetben Z1 = 104, és a füstgázok folyamán Z2 = 59. A csövek S1 = 60 mm és S2 = 45 mm távolságban helyezkednek el. A cső átmérője 32 mm. A csövek magassága 4000 mm.

Túlhevítő méretei:

· Magasság h = 4000, mm;

Szélesség b = (Z1 + l) S1 = (l04 + l) 60 = 6300, mm;

Hossza l = (Z2 + 1) S2 = (59 + l) 45 = 2700, mm.

A simacsöves lépcsőzetes köteg ellenállási tényezőjét az arányok függvényében határozzák meg:

Egy lépcsős csőköteg ellenállása Dh, mm víz. Art., 0,1? C? 1,7 a következő képlet szerint:

D = 32 mm esetén Cd = 1,005,

y1 = 1,88 és a Cs együttható 1,07.

A gerenda keresztmetszete:

A füstgázok átlaghőmérséklete a túlhevítőben:

A füstgázok sűrűsége a túlhevítőben:

Füstgázmennyiség a túlhevítőben:

A füstgáz sebessége a túlhevítőben:

A sebesség és az átlagos hőmérséklet szerint Dhgr, mm vizet határozunk meg. Művészet .:

Dhgr = 0,6 mm víz. Művészet.

Túlmelegedés ellenállása:

Дh =, mm vízoszlop = 379,771, Pa

3.5 A vízgazdaságosító aerodinamikai ellenállása

Az acéltekercs -gazdaságosító egy 28 vagy 32 mm átmérőjű acéltekercsből készült csőköteg, amelynek falai 3 vagy 4 mm vastagok. A füstgázok a tekercseken keresztül áramlanak. A tekercsek elhelyezkedése folyosó és lépcsőzetes lehet. (Elfogadta a tekercsek lépcsőzetes elrendezését).

A csövek száma a keresztmetszetben Z1 = 74, és a füstgázok folyamán Z2 = 74. A csövek S1 = 70 mm és S2 = 40 mm távolságban helyezkednek el. A csövek átmérője 32 mm, a csövek magassága 3500 mm.

Az Economizer méretei:

· Hossz (a kazánköteg magassága) h = 3500, mm.

· Szélesség (a kazánköteg szélessége), mm;

· Magasság (a kazánköteg hossza), mm;

A lépcsős csőköteg ellenállása attól függ;

Egy lépcsős csőköteg ellenállása Dh, mm víz. Art., Y1 -ben? 3 és 1,7? c? A 6.5 értéket a következő képlettel számítják ki:

D = 32 mm -es együttható esetén Cd = 1,005,

y1 = 2,19 és y2 = együttható CS = 1,07.

A gerenda szabad területe:

A füstgázok átlagos hőmérséklete a vízgazdálkodóban:

A gazdaságosítóból kilépő füstgázok átlagos térfogata:

Füstgázmennyiség a gazdaságosítóban:

A füstgáz sebessége a gazdaságosítóban:

A W = 9,351 m / s sebesség és az átlaghőmérséklet ° C szerint Дhgr, mm vizet határozunk meg. Art.: Dhgr = 0,69.

Gazdaságos ellenállás:

mm víz st. = 545,92, Pa

3.6 A légmelegítő légállósága

A légmelegítő ellenállása a csövek súrlódási ellenállásából, valamint a be- és kilépő csövek ellenállásából áll. A légmelegítő paramétereit a kazán légcsatornájából veszik.

A légmelegítő méretei:

H = 2600 mm,

B = 3250 mm,

L = 4950 mm;

A csövek átmérője és vastagsága: d = 40 mm; s = 4 mm;

Csövek száma: Z1 = 49, Z2 = 79;

A csövek tengelyei közötti távolság: S1 = 65 mm, S2 = 55 mm;

A gerenda keresztmetszete:

A füstgázok átlagos hőmérséklete a légmelegítőben:

A légmelegítőből kilépő füstgázok átlagos térfogata:

A füstgáz mennyisége a légmelegítőben:

A füstgázok mozgásának sebessége a légmelegítőben:

A csövek súrlódási ellenállását a következő képlettel kell kiszámítani:

ahol Dh? gr - az átlagos előremenő hőmérséklettől és az áramlási sebességtől függ, Dh? gr = 22 mm mm víz. st./m;

Сш - az érdesség korrekciós tényezője, Сш = 0,92;

l a csövek teljes hossza, m;

mm víz Művészet. = 982,844, Pa

Az ellenállást a csövek bejáratánál és a kijáratnál a következő képlet alapján kell kiszámítani:

ahol m a gázáram mentén egymás után elhelyezkedő különálló kockák száma, m = 1;

ovh és ovh-a bemeneti és kimeneti együtthatókat a csövek szabad keresztmetszetének teljes területének és a gázcsatorna szabad keresztmetszetének arányától függően határozzák meg a légmelegítő előtt és után .

= 0,368, a helyi ellenállás együtthatói a füstgázok be- és kilépésekor a légmelegítő csövekbe: ovx = 0,33 és ov = 0,45.

A füstgázok sűrűsége a légmelegítőben:

Dinamikus fej:

akkor, Pa

Ennek eredményeként a légmelegítő ellenállása:

3.7 A csatorna gázcsatornáinak aerodinamikai ellenállása

3.7.1 Fizetés cselekmény 1-2

Az az égéstermék -elvezető rész a kazán kimenetét a túlhevítőhöz köti.

A szakaszon áthaladó füstgázok térfogata megegyezik a kazánból kilépő füstgázok térfogatával, azaz V1-2 = 356854,286, m3 / h.

Keresztmetszeti terület:

, m2

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 3550 × 2800, mm.

Szabad terület:

, m2

, m

, Kisasszony

Dinamikus fej:

, Pa

A súrlódási veszteségek kiszámítása:

, Pa

A cső helyi ellenállások nélkül csatlakozik a kazán kimenetéhez (3550 × 2800 mm). Az 1-2 szakasz csöve éles tágulással csatlakozik a túlhevítőhöz: a kezdeti szakasz 3550 × 2800 mm, az utolsó szakasz 6300 × 4000 mm.

= 0,394 esetén a helyi ellenállás együtthatói ovx = 0,29 és ov = 0,39, Pa

, Pa

3.7.2 Fizetés cselekmény 3-4

Az az égéstermék elvezető része a túlhevítőt vízgazdálkodóval köti össze.

A szakaszon áthaladó füstgázok térfogata egyenlő:

, m3 / h

Keresztmetszeti terület:

, m2

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 3350? 2240, mm

Szabad terület:

, m2

Egyenértékű csatornaátmérő:

, m

A füstgáz sebessége a kéményben:

, Kisasszony

Füstgáz sűrűsége 755 ° C -on:

, kg / m3

Dinamikus fej:

, Pa

Súrlódási veszteségek kiszámítása

, Pa

A túlhevítő kimenete piramis alakú keverővel (6300 × 4000 mm> 3350 × 2240 mm) van csatlakoztatva a csőhöz. A piramis -összekeverő helyi ellenállási együtthatója a nagyobb b szűkítési szögtől függ, ami ebben az esetben akkor lesz, ha a túlhevítő szélessége a cső szélességére csökken:

B = 58 ° -ot kapunk. Mivel a szög 20 °< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A 90 ° -os szögben történő fordulással szembeni helyi ellenállás együtthatója = 1.

A cső éles tágulással (3350 × 2240 mm> 5250 × 3500 mm) csatlakozik a vízgazdálkodó bemenetéhez.

A kisebb szakasz és a nagyobb szakasz területének aránya:

,

akkor új = 0,4.

A helyi ellenállások nyomásveszteségei a következők:

, Pa

Teljes nyomásveszteség a helyszínen:

, Pa

3.7.3 Fizetés cselekmény 5-6

Az az égéstermék -elvezető szakasz összeköti a víztakarékos készüléket a légmelegítővel.

A telepen áthaladó füstgázok térfogata egyenlő:

, m3 / h

Keresztmetszeti terület:

, m2

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méretét és típusát:

cső 2000? 3550, mm

Szabad terület:

, m

Egyenértékű csatornaátmérő:

, m

A füstgáz sebessége a kéményben:

, Kisasszony

A füstgáz sűrűsége 545 ° C -on:

, kg / m3

Dinamikus fej:

, Pa

A súrlódási veszteségek kiszámítása:

, Pa

A vízgazdaságosító kimenete piramis alakú keverővel (5250 × 3500 mm> 3550 × 2000 mm) csatlakozik a csőhöz. Ebben a keverőben nagyobb lesz a szűkítési szög, ha a vízgazdálkodó szélessége a cső szélességére csökken:

.

B = 53,13 ° -ot kapunk. 20 ° óta< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

Az 5-6. Szakasz végén a cső csatlakozik a légmelegítő bemenetéhez (4950 x 3250 mm). Egy 3350 x 2000 mm -es cső csatlakoztatásához piramis diffúzort kell felszerelni.

A diffúzor helyi ellenállásának együtthatóját a közvetlen csatornában a képlet alapján kell kiszámítani.

A kisebb szakasz és a nagyobb rész aránya:

, akkor új = 0,39.

Amikor egy 3350 mm méretű oldalt 4950 mm -re bővítünk, nagyobb szöget kapunk, mint amikor 2000 mm méretű oldalt 3250 mm -re tágítunk, ezért ezen az oldalon határozzuk meg a cr -t. A diffúzor hossza 3000 mm.

.

Nyitási szög :.

A b szög alapján megállapítjuk, hogy cp = 0,86. ...

A két ellenállás 90 ° -os szöget bezáró lokális ellenállási együtthatója = 1

Nyomásveszteség a helyi ellenállásokban:

, Pa

Teljes nyomásveszteség a helyszínen:

, Pa

3.7.4 Cselekmény 7-8

Az az égéstermék elvezető része összeköti a légmelegítőt a szívó zsebbel, amely a füstgázokat a kipufogóhoz irányítja.

Ezen a szakaszon 1 fordulat van 90 ° -nál. A helyi ellenállás együtthatója 90 ° -os szögben történő forduláshoz = 1

A szakaszon áthaladó füstgázok térfogata megegyezik a füstelszívó által elszállított füstgázok térfogatával, azaz m3 / h

Keresztmetszeti terület:

, m2

A kapott területnek megfelelően kiválasztjuk a cső méreteit és típusát a GOST szerint:

cső 1800 × 2240 mm

Szabad terület:

, m2

Egyenértékű csatornaátmérő:

, m

A füstgáz sebessége a kéményben:

, Kisasszony

A füstgázok sűrűsége 120 ° C -on egyenlő:

, kg / m3

Dinamikus fej:

, Pa

A súrlódási veszteségek a következők:

, Pa

A légmelegítő és a cső összekötése egy keverővel (2000 × 3550 mm> 1800 × 2240 mm) történik. Ebben a keverőben nagyobb lesz a szűkítési szög, ha a légmelegítő szélessége a cső szélességére csökken:

B = 47,2 ° -ot kapunk. 20 ° óta< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A szívó zsebben és a szakasz csőjének a zsebbel való összekötésében a nyomásveszteség kiszámításához ismernie kell a zseb bemenetének méreteit, amelyeket a kimenet méretétől függően határoznak meg, amely egyenlő a kipufogó bemeneti nyílásának mérete. Ehhez ki kell választania a füstelszívót. Határozzuk meg a nyomásveszteséget a 8-9 szakaszban és a kéményben, valamint a kéményben lévő önhúzást. Számítsuk ki a kipufogó által létrehozott hozzávetőleges nyomást, amely szerint a kipufogót választjuk. Ezután a 7-8. És a 8-9. Szakaszban a veszteségek újraszámításával meghatározzuk a kipufogó által létrehozott nyomás valódi értékét. Ha a füstelszívó nem tud ilyen nyomást létrehozni, akkor másikat kell választani.

Nyomásveszteség a zűrzavarban:

, Pa

Összes hozzávetőleges nyomásveszteség a helyszínen:

, Pa

3.7.5 Cselekmény 8-9

Az a füstgáz elvezető része a füstelszívó kimenetét a kéményhez köti.

Ebben a szakaszban 2 fordulat van 90 ° -os szögben. A 90 ° -os szögben történő fordulással szembeni helyi ellenállás együtthatója = 1.

Az ezen a szakaszon áthaladó füstgázok térfogata és sűrűsége változatlan marad a 7-8. Szakaszhoz képest, ha a csővezeték méretei ebben a szakaszban megegyeznek a 7-8. Szakaszával, akkor a füstgázok sebessége nem változik, és ennek megfelelően a dinamikus nyomás.

Súrlódási veszteség:

, Pa

Az égéstermék -elvezető cső a kéményhez egy lábazat segítségével csatlakozik, egyetlen füstcső -bemenettel, amelynek méretei:

b = 3350 mm; a = 0,9 h = 0,9 3350 = 3015 mm.

A füstgáz elvezetéséhez az alaphoz diffúzort kell felszerelni (1800 x 2240> 3015 x 3350 mm).

, akkor w = 0,4

A helyi ellenállások nyomásveszteségei a következők:

, Pa

A teljes nyomásveszteség a helyszínen:

, Pa

, Pa

3.8 Kémény aerodinamikai számítása

Válasszunk egy hengeres téglacsövet. A kémény kiszámításához be kell állítani a füstgáz kilépési sebességét a kéményből. Legyen W = 12 m / s.

A cső szája területe egyenlő:

, m2

A lyuk területének ismeretében megtalálhatja a kimenet átmérőjét:

, m

A GOST szerint az átmérő legközelebbi értékét választjuk a kapott értékhez: m.

A száj kiválasztott átmérője szerint megtaláljuk a száj területét és a füstgázok sebességét a csőben:

, m2

, Kisasszony

A kémény magasságát a kémény kimeneténél lévő átmérő szerint választjuk ki a szabványos méretű kémények egységes sorozatának megfelelően.

Htr = 60, m

A füstgázok sűrűsége 135 ° C -on egyenlő c = 0,883 kg / m3.

A dinamikus fej egyenlő:

, Pa

Kiszámítjuk a súrlódási veszteséget. Súrlódási együttható l = 0,05.

, Pa

A helyi ellenállásokból származó veszteségek a kémény elhagyásakor (o = 1):

, Pa

Teljes nyomásveszteség a kéményben:

, Pa

Gravitáció a csőben:

, Pa

3.9 Füstelszívó kiválasztása

Összeadva a nyomásveszteségeket minden egységben és gázvezetékben, megkapjuk a gázút mentén fellépő nyomásveszteségek hozzávetőleges értékét:

, Pa

A kipufogó által kifejlesztett fej egyenlő:

, Pa = 219,54 mm víz. Művészet.

A füstelszívó teljesítményével

Qd = 157613.539, m3 / h

és nyomás

Нд = 219,54, mm víz. Művészet.,

amelyet ő készít, kiválasztjuk a D-20? 2 füstelszívót, amelynek fordulatszáma 590 fordulat / perc. Ismerve a kipufogó bemeneti és kimeneti méreteit, a nyomásveszteséget a 7-8. És a 8-9.

3.10 Szakasz újraszámítása 7-8

A kipufogó előtt egy szívózseb található a bemeneti nyílás méreteivel:

a = 0,92 dd = 0,92 2000 = 1840, mm;

b = 1,8 dd = 1,8 2000 = 3600, mm.

Ha egy 1840 × 3600 mm méretű zsebet kíván rögzíteni az 1800 × 2240 mm -es csőhöz, akkor zavaró készüléket kell felszerelni. A nagyobb szűkítési szög ebben a zavaróban a következő lesz:

B = 37,5 ° -ot kapunk. 20 ° óta< б < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора о = 0,1.

A nyomásveszteséget a keverőben a füstgázok sebessége határozza meg egy kisebb szakaszban, vagyis a füstgázok sebessége a kéményben.

A füstgáz sebessége a kéményben:

, Kisasszony.

Ellenállási együttható a szívó zsebében o = 0,1

Nyomásveszteség a diffúzorban és a szívózsebben:

, Pa

Nyomásveszteség a helyi ellenállásokban a 7-8. Szakaszban:

, Pa

Teljes nyomásveszteség a helyszínen:

, Pa

3.11 Újraszámítás 8-9

Kémény diffúzorral csatlakoztatva a kipufogóventilátor kimenetéhez (1840x3600 mm> 3015x3350 mm)

, akkor w = 0,13

A füstgáz sebessége a füstelszívó kimenetén:

W = m / s

Nyomásveszteség a zűrzavarban:

A nyomásveszteségek a helyi ellenállásokban a szakaszban a következők:

, Pa

Összes veszteség a szakaszban: 119,557 + 9,47 = 129,027, Pa

Teljes nyomásveszteség a gázvezetékekben:

DRg / x = 9,356 + 25,577 + 57,785 + 70,890 + 129,027 = 292,635, Pa

Nyomásveszteség a teljes gázút mentén:

, Pa

A kipufogó által létrehozott nyomás:

Hd = 1,1. 0,86258,2287,275 = 2268,6, Pa = 231,3 mm víz. Művészet.

A füstelszívó kapacitásának felhasználásával Qd = 157613.539, m3 / h és fej Hd = 231.3, mm víz. Art., Általa létrehozott, az aerodinamikai jellemzők ütemezése szerint 590 rpm fordulatszámú D-20? 2 füstelszívót választunk.

Megállapítjuk a füstelszívó hatékonyságát: bld = 0,61%

A füstelszívó által fogyasztott ND teljesítmény, kW

Nd =

ahol QD a ventilátor teljesítménye, m3 / h; HD - a ventilátor által kifejlesztett nyomás, Pa; ЗД - ventilátor hatékonysága,%.

ND =, kW

Következtetés

Az égési folyamat megszervezése érdekében a kazán egységei huzattechnikai eszközökkel vannak felszerelve: fúvóventilátorok, amelyek levegőt szállítanak a kemencébe, füstelszívók a füstgázok eltávolítására a kazánból, valamint kémény.

A tanfolyam során a következőket végeztük el:

A kazán egység légcsatornájának aerodinamikai kiszámítása, amelyet a VDN-17 fúvó teljesítménye és nyomása alapján választanak ki 980 ford / perc fordulatszámmal és az általa fogyasztott teljesítménnyel;

A gázút aerodinamikai számítása, füstelszívót választanak füstelszívónak

D-20? 2, 590 fordulat / perc forgási sebességgel. és meghatározzák az általa fogyasztott teljesítményt;

· 60 méteres hengeres téglakéményt választottak ki.

Irodalom

1. Zakharova N.S. Módszertani utasítások a "Kazánművek aerodinamikai számítása" című kurzusmunkához a "Hydrogasdynamics" tudományágban: Tankönyv - módszer. juttatás Cherepovets: ChGU, 2007 - 23 p.

2. A "Kazánművek aerodinamikai számítása" című oktatási kézikönyv mellékletei. 1. rész: Cherepovets: ChGU, 2009.

3. A "Kazánművek aerodinamikai számítása" című oktatási kézikönyv mellékletei. 2. rész. Cherepovets: ChGU, 2002.

Közzétéve: Allbest.ru

Hasonló dokumentumok

Fúvóventilátor kiválasztása. A gázút kiszámítása. A kazánüzemek fő típusai. Füstelszívó és kémény kiválasztása. A légút aerodinamikai számítása. A kazángerenda ellenállásának kiszámítása. A gázút axonometrikus diagramja.

szakdolgozat, hozzáadva 2012.04.11


Információ a kazán kemencéjéről és égőjéről. Üzemanyag, égéstermékek összetétele és mennyisége, hőtartalma. A kemence hőszámítása. Gázkazán, vízgazdálkodó, gázcsatornák, kémény ellenállásának kiszámítása. Választható elszívó és ventilátor.

szakdolgozat hozzáadva 2014.06.05


A TGMP-114 gőzfejlesztő műszaki jellemzői. A levegő és az égéstermékek térfogatának és entalpiájának kiszámítása. A kazán egység kiszámítása. A vízgazdaságosító aerodinamikai számítása. A falcsövek szilárdságának kiszámítása. Választható kipufogó és ventilátor.

kurzus hozzáadva 2012.04.11


A füstgázok összetételének és entalpiáinak meghatározása. Az égéstér szerkezeti méreteinek és jellemzőinek meghatározása. A vízgazdaságosító termikus érzékelése. A kazán gázútjának aerodinamikai számítása. A kazánköteg ellenőrzése és tervezési számítása.

szakdolgozat, hozzáadva 2015.02.04


A ventilátor paramétereinek kiszámítása. Az elektromos motor választása. A kipufogó paramétereinek kiszámítása. A kazán természetes üzemanyag -fogyasztása névleges terhelés mellett. A ventilátor teljesítménye. A fúvógépek hatékonysága szabályozási módban.

teszt, hozzáadva 2015.01.19


A kazánmű teljes hőteljesítménye a veszteségeket és a segédszükségletekre fordított fogyasztást nem számítva. Különféle fűtőberendezések, szivattyúk és egyéb kiegészítők választéka. A légút kiszámítása, ventilátor és elektromos motor kiválasztása.

kurzus hozzáadva 2015.03.31


A párologtatóba belépő oldat mennyiségének meghatározása. A hasznos hőmérsékletkülönbség megoszlása. Fizikai -kémiai hőmérséklet -csökkenések. Az extra gőzfűtő termikus számítása és a kiindulási megoldás betáplálási útjának aerodinamikai számítása.

teszt, hozzáadva 2013.03.11


A BKZ-420-140GM kazánegység rövid leírása. Az égéstermékek légtömeg -arányának, térfogatának és entalpiájának meghatározása. Túlhevítő és légmelegítő kiszámítása. A gáz- és légutak szakaszainak teljes ellenállásának becslése.

kurzus hozzáadva 2012.03.14


A gőzfejlesztő termikus számítása: üzemanyag, levegő, égéstermékek. A tűztér fő tervezési jellemzői. Festoon, túlhevítő és párologtató sugár kiszámítása. A kemence és a kémény gravitációjának aerodinamikai számítása. Választható kipufogó és ventilátor.

kurzus, 2012.03.16


Az üzemanyag összetétele és jellemzői. Füstgáz entalpiák meghatározása. Egy túlhevítő, kazánnyaláb, víztakarékos hőérzékelése. A gázút aerodinamikai számítása. Az égéstér szerkezeti méreteinek és jellemzőinek meghatározása.

A hőmérleg összeállításához szükséges kezdeti adatokat a. Ott leírják a kazánok optimális számának meghatározására szolgáló módszert és azok terhelési tényezőjét is. A kazánház gőzterhelésének kiszámítása mind kézi számlálás, mind számítástechnika segítségével elvégezhető.

Az üzemanyag -fogyasztás meghatározásához meg kell határozni a hőleadást a kazánház gőzvezetékéből, a lefúvási veszteségeket és a betáplált vízzel visszatérő hőmennyiséget.

Maximális hőleadás a kazánház gőzvezetékéből

ahol - gőz entalpia a kazán kimenetén, amelyet víz és gőz termodinamikai táblázatai határoznak meg, kJ / kg.

Hőveszteség lefújással

ahol - kazánvíz entalpia, kJ / kg;

- a tápvíz entalpiája, kJ / kg;

- kifúvó vízfogyasztás, kg / s.

A tápvízzel visszatérő hőmennyiség

(64)

Becsült hőfogyasztás

A kazánház maximális becsült üzemanyag -fogyasztása.

Üzemanyagként földgázt használnak fűtőértékkel
kJ / kg (kJ / m³)

A kazán egység hatékonysága az 1. számú projekt szerint
... Azután

(66)

1. Aerodinamikai számítás

Fúvásos telepítés számítása

Az SNiP P-35-76 előírásainak megfelelően a huzatszerelvényeket általában minden kazánegységhez külön-külön kell biztosítani.

A ventilátor becsült teljesítménye

Itt az 1.05 olyan biztonsági tényező, amely figyelembe veszi a légcsatorna -szivárgásokon keresztül történő légszivárgást;

- a tűztérben lévő felesleges levegő együtthatója,
;

- a kazán egység névleges üzemanyag -fogyasztása, V Nak nek= 0,08 kg / s;

- az üzemanyag elégetéséhez szükséges elméleti levegőmennyiség,

- a kemencébe szállított levegő hőmérséklete, t in = 30. Hozzáállás
.

A ventilátor által létrehozott teljes nyomást a h in légcsatornák ellenállásának, valamint a hegyek vagy rostély égőjének ellenállásának leküzdésére fordítják egy üzemanyagréteggel

Az ellenállási értékeket a következő határokon belül mérjük

,

gáz- és folyékony tüzelőanyagokhoz, az égő típusától függően

Centrifugális fúvóventilátorok (a fő jellemzőket 30 ° C hőmérsékleten és 980 fordulat / perc fordulatszámon adjuk meg)

A centrifugális fúvót a teljesítmény és a nyomás alapján választják ki

VDN típusú ventilátor - 10

Névleges termelékenység V dv = 5000 m³ / h

Névleges össznyomás N dv = 1900 Pa

Fordulatszám n = 980 rpm

Ventilátor hatékonyság
= 0,71.

A ventilátor tengelyének teljesítménye

, kW (69)

.

A kapott teljesítmény és sebesség szerint a ventilátorhoz az elektromos motort választják ki:

Elektromos motor típusa

Teljesítmény N dv =

Fordulatszám n = 980 rpm.

A vontatóberendezés kiszámítása

Telepítéshez téglát fogadunk el kémény H tr = 30 m magassággal.

A füstgáz áramlási sebessége a kémény kimenetén

, m 3 / s (70)

ahol V g a gázhalmazállapotú égéstermékek teljes térfogata V g = 13,381 m 3 / m 3.

A kémény szája átmérője

, m (71)

,

ahol W out - a füstgázok mozgási sebessége a kéményből kilépő mesterséges huzattal elérheti a 20 m / s -ot. Figyelembe véve a kazánház további bővítésének lehetőségét, javasoljuk, hogy vegye ki a W értékét 15 m / s nagyságrendből.

A kapott átmérőt a legközelebbi ajánlott SNiP II-35-76-ra kerekítik.

Elfogadjuk a kéményszáj átmérőjét - 1,2 m.

Az SNiP II-35-76 szerint, annak érdekében, hogy megakadályozzák a füstgázok behatolását a téglacsövek falainak szerkezetébe, nem megengedett a pozitív statikus nyomás a gázkimenet falain. Ehhez az R feltételt<10, где R - определяющий критерий

(73)

Itt - súrlódási együttható;

i - a cső felső szakaszának belső felületének állandó lejtése;

- a külső levegő sűrűsége a tervezési módban, kg / m 3;

d in - a kéményszáj átmérője, m;

h körülbelül - dinamikus gáznyomás a kémény kimenetében, Pa,

, Pa (74)

,

ahol W out a gázok sebessége a csövek kimenetében, m / s;

p g a füstgázok sűrűsége a tervezési módban

, kg / m 3 (75)

,

ahol = 1,34, kg / m 3.

Ha R> 10, akkor növelni kell a kémény átmérőjét.