Методические указания. · Расчетная производительность машины, в м3/ч, рассчитывается по формуле:
· Расчетная производительность машины, в м3/ч, рассчитывается по формуле:
Qр = ß1 · V 
(9.1)
где ß1 – коэффициент запаса по производительности;
ß1= 1,1;
V – объем перекачиваемой среды;
Pну - давление при нормальных условиях;
Pну =760 мм.рт.ст;
Pбар – барометрическое давление данной местности, принимается по таблице 10.1 приложения 10.
· Полное расчетное давление, создаваемое тягодутьевыми машинами, рассчитывается по формуле:
РР = ß2 · ΔHп (9.2)
где ß2 – коэффициент запаса по давлению;
ß2 = 1,2 - для дымососов;
ß2 = 1,15 - для дутьевых вентиляторов;
ΔHп – перепад полных давлений в газовоздушном тракте, при расчете дымососа учитывается ∆Нг – сопротивление газового тракта, дутьевого вентилятора - ∆Нв - сопротивление воздушного тракта, которые определяются по техническим характеристикам котлов по [1,с.36] или по таблицам 2.1 и 2.2 приложения 2.
1) При выборе дымососа объем перекачиваемой среды равняется объему удаляемых дымовых газов:
V = Vд = Вр (Vух + Δαг·V0) (tд+ 273)/273 (9.3)
а) Вр - расчетный расход топлива, рассчитывается по формуле:
Вр= (1 – q4/100) (9.4)
где В - расход топлива, подаваемого в топку, в кг/ч или в нм3/ч, рассчитывается по формуле:
В = Qка · 100 / (Qрн· η 
) (9.5)
где Qрн – низшая теплота сгорания топлива на рабочую массу, принимается по принятому для выбранного по практической работе №2 котла виду органического топлива по [7, с. 31,36,38] или по таблицам 9.1÷9.4 приложения 9;
η – кпд котла (брутто), определяется по формуле:
η = 1 – q2 – q3 – q4 – q5 – q6, (9.6)
где q2 – удельные потери тепла в окружающую среду с дымовыми газами,
q3 – удельные потери тепла с химическим недожогом, обусловлены режимом работы котла, качеством топлива, способом его сжигания и аэродинамикой топочного процесса,
q4 – удельные потери тепла с механическим недожогом ( q4 и q3 принимаются по таблицам ХУII, XУIII, XIX, XX [10, с. 201] ,
q5 – удельные потери тепла в окружающую среду через обмуровку котла, зависит от размеров котла, температуры наружной поверхности котла и от температуры окружающей среды, принимаются по [10, с. 25] или по таблице 9.6 приложения 9;
q6 – удельные потери тепла с физическим теплом шлаков, зависят от способа шлакоудаления; для газомазутных и с твердым шлакоудалением топок q6= 0.
б) Удельные потери тепла с уходящими газами, в %, определяются по формуле:
q2 = 100 Q2/Q 
, % (9.7)
где Q2 - полные потери тепла с уходящими газами, в кДж/кг или кДж/м3, определяются по формуле:
Q2 = (H ух - aух H 
) (100 - q4) / 100 (9.8)
где Нух – энтальпия уходящих из котла дымовых газов в кДж на 1 кг или 1 нм3 сжигаемого топлива (твердого, жидкого или газообразного), определяется по формуле:
H ух = H 
+ (αух - 1) H 
+ H зл (9.9)
где H - теоретическая энтальпия дымовых газов при α = I и температуре tух,ºС, которая определяется по характеристикам выбранного в практической работе № 2 парового котла;
H - энтальпия теоретически необходимого количества воздуха;
H и H принимаются по таблице XIV для твердого и жидкого топлива, по таблице XV – для газообразного топлива [10, с. 125];
Hзл - энтальпия золы, содержащейся в дымовых газах;
Нхв – энтальпия холодного воздуха, забираемого дутьевым вентилятором, находится по формуле:
H = 39,8 V 0 (9.10)
где V 0- теоретическое количество подаваемого в топку воздуха, принимается в зависимости от вида топлива по [10, с. 111] или по таблицам 9.1÷9.4 приложения 9;
αух – коэффициент избытка воздуха в уходящих из котла дымовых газах, определяется в зависимости от количества элементов котла, расположенных в его газоходах:
αух = α״т + Σ Δ αпп + Σ Δαвэ + Σ Δαвзп (9.11)
где α״т - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, принимается в зависимости от вида топлива по [10, с. 200];
Σ Δ αпп – суммарное количество присосов воздуха в первичном и вторичном пароперегревателях, принимается по [10, с. 168] или по таблице 9.5 приложения 9;
Σ Δαвэ – суммарное количество присосов воздуха в ступенях водяного экономайзера, принимается по [10, с. 168] или по таблице 9.5 приложения 9;
Σ Δαвзп – суммарное количество присосов воздуха в ступенях воздухоподогревателя, принимается по [10, с. 168] или по таблице 9.5 приложения 9;
в) Qка – полное количество теплоты, полезно отданное в котле, в кДж/ч, определяется по формуле:
Qка= Д (hпп – hпв) + Дпр( hкип – hпв) + Двт(h״вт – h΄вт) (9.12)
где Д – количество выработанного в котле перегретого пара, кг/ч,
Дпр - расход воды на продувку котла, кг/ч, определяется по формуле:
Дпр = αпр Д (9.13)
где αпр – величина продувки, для энергетических котлов принимается αпр=2÷3 %,
Двт - расход пара через вторичный пароперегреватель, кг/ч, принимается по характеристикам котла;
hпп - энтальпия перегретого пара, определяемая по параметрам (давлению и температуре) острого пара на выходе из котла, в кДж/кг по [11, с. 215];
hnв – энтальпия питательной воды на входе в котел при заданной температуре tпв и давлении на входе в экономайзер, кДж/кг; [11, с. 215]
h΄вт ,h״вт - начальная и конечная энтальпии пара, проходящего через вторичный пароперегреватель, в кДж/кг, определяемые по параметрам (давлению и температуре) пара на входе и выходе из промежуточного пароперегревателя по [11, с. 215].
г) Vух – объем уходящих из котла дымовых газов, в м3/кг или м3/ м3, определяется по формуле:
Vух = V RО2+VН2О+V° N2 +(αух – 1)V0 (9.14)
где V RО2 – объем содержащихся в дымовых газах сухих трехатомных газов,
VН2О – действительный объем содержащихся в дымовых газах водяных паров, определяется по формуле:
VН2О = V 
+ 0,0161 (αух -1) V0 (9.15)
где V 
- теоретический объем содержащихся в дымовых газах водяных паров,
V° N2 – теоретический объем содержащегося в дымовых газах азота,
V RО2 , V ,V° N2 – определяются по [10, с. 175] или по таблицам 9.1÷9.4 приложения 9.
д) Δαг– присос воздуха в газоходах, принимается по [10, с. 169] или по таблице 9.5 приложения 9;
tд – температура дымовых газов у дымососа,
tд = tух – (2÷5) 0C
е) Объем дымовых газов, поступающих к дымососу в связи с их рециркуляцией зависит от количества продуктов сгорания топлива, возвращаемых в котел на дожигание (находится в пределах от 15 до 25 % в зависимости от рекомендаций завода – изготовителя):
V 
= (0,85÷0,75)Vд (9.16)
2)При выборе дутьевого вентилятора объем перекачиваемой среды равняется объему холодного воздуха:
V = Vхв = Вр·V0 (αт - Δαт - Δαплу +Δαвзп+ßрц) (tвзп+273)/273 (9.17)
где αт– коэффициент избытка воздуха в топке,
Δαт – присос воздуха в топке,
Δαплу – присос воздуха в пылеприготовительной установке, принимается по [10, с. 169] или по таблице 9.6 приложения 9;
ßрц – коэффициент рециркуляции; принимается ßрц = 0,2
tвзп – температура предварительно подогретого воздуха, по правилам технической эксплуатации (ПТЭ) принимается tвзп = 50÷70 оС в зависимости от содержания в топливе серы.
3) После расчета технических характеристик по справочной литературе выбираются тягодутьевые машины для каждого котла в соответствии с рекомендациями, изложенными в теоретической части практической работы с указанием их технических характеристик:
диаметр рабочего колеса в мм, производительность в м3/ч, полное создаваемое давление в кПа.
Пример:
Для котла Пп – 1000 – 25 - 545 ГМ рассчитать и подобрать тягодутьевые машины при барометрическом давлении данной местности 745 мм.рт.ст. Основной вид сжигаемого топлива – природный газ
· При выборе дымососа:
1) Объем перекачиваемых дымовых газов равняется:
V = Vд = 118000 (11,7+0,03 · 9,96) (117+273)/273 = 2053806,86 м3/ч
где В- расчетный расход топлива, В= 118000 м3/ч;
Vух – объем уходящих из котла дымовых газов, Vух = 11,7 м3/м3;
Δαг – присос воздуха в газоходах, Δαг = 0,03 на 30м длины стальных газоходов;
V0 – теоретический объем подаваемого в топку воздуха, V0 = 9,96 м3/м3;
tд – температура дымовых газов у дымососа, tд = 120-3=1170C
tух – температура уходящих из котла дымовых газов, tух = 1200C.
2) Объем дымовых газов, поступающих к дымососу в связи с их рециркуляцией в количестве 20%, равняется:
V = 0,8 · Vд = 0,8*2053806,86 = 1643045,49 м3/ч
3) Расчетная производительность дымососа равняется:
Qр = 1,1 ·1643045,49 · 760/745 = 1843739,6 м3/ч
где ß1 – коэффициент запаса производительности, ß1= 1,1;
Pну - давление при нормальных условиях; Pну = 760 мм.рт.ст;
4) Полное расчетное давление, создаваемое дымососом:
Рр = 1,2 · 354 = 424,8 кг/м2
где ß2 – коэффициент запаса по давлению; для дымососов ß2 = 1,2
ΔHг - сопротивление котлоагрегата по газовой стороне, ΔHг = 354 кг/м2
5) По полученным расчетам на каждый котел устанавливается два дымососа типа
ДОД – 43 ГМ с техническими характеристиками: подача - 1335•103 м3/ч, полное давление –
3500 Па.
· При выборе дутьевого вентилятора:
1) Объем подаваемого воздуха равняется:
V = Vхв = 118000 · 9,96 (1,1-0,05-0+0,2+0,2) (60+273)/273 = 1792302 м3/ч
где В- расчетный расход топлива, В= 118000 м3/ч;
V0 – теоретический объем подаваемого в топку воздуха, V0 = 9,96 м3/м3;
αт – коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, αт = 1,1 при сжигании газообразного топлива;
Δαт – присосы воздуха в топке,
для камерных газомазутных топок Δαт = 0,05;
Δαплу – присос воздуха в пылеприготовительной установке, при сжигании газообразного топлива Δαплу = 0;
Δαвзп – присос воздуха в регенеративном воздухоподогревателе, Δαвзп = 0,2;
ßру – коэффициент рециркуляции горячего воздуха, ßру = 0,2;
tвзп – температура подогретого воздуха, tвзп = 600C.
2) Расчетная производительность дутьевого вентилятора равняется:
Qр = 1,1 · 1792302 760/745 = 2011227,5 м3/ч
где ß1 – коэффициент запаса по производительности, ß1= 1,1.
3) Полное расчетное давление, создаваемое дутьевым вентилятором :
Рр = 1,15 · 417= 479,55 кг/м2
где ß2 – коэффициент запаса по давлению; для дутьевых вентиляторов ß2 = 1,15
ΔHг - сопротивление котлоагрегата по воздушной стороне, ΔHв = 417 кг/м2
· По полученным расчетам на каждый котел устанавливается два дутьевых вентилятора типа ВДОД – 31,5 с техническими характеристиками: подача - 800•103 м3/ч, полное давление – 5550 Па.
Контрольные вопросы
1. Расшифровать маркировку дутьевого вентилятора ВДН-15
2. Расшифровать маркировку дымососа ДН-24
3. По какому признаку тягодутьевые машины подразделяются на правого и левого вращения?
4. Под каким углом располагаются лопатки направляющего аппарата у тягодутьевых машин с вперед загнутыми лопатками?
5. Как подается перекачиваемая среда у осевых тягодутьевых машин?