Методические указания. · Расчетная производительность машины, в м3/ч, рассчитывается по формуле:

· Расчетная производительность машины, в м³/ч, рассчитывается по формуле:

Q_р = ß₁ · V (9.1)

где ß₁ – коэффициент запаса по производительности;

ß₁= 1,1;

V – объем перекачиваемой среды;

P_ну - давление при нормальных условиях;

P_ну =760 мм.рт.ст;

P_бар – барометрическое давление данной местности, принимается по таблице 10.1 приложения 10.

· Полное расчетное давление, создаваемое тягодутьевыми машинами, рассчитывается по формуле:

Р_Р = ß₂ · ΔH_п (9.2)

где ß₂ – коэффициент запаса по давлению;

ß₂ = 1,2 - для дымососов;

ß₂ = 1,15 - для дутьевых вентиляторов;

ΔH_п – перепад полных давлений в газовоздушном тракте, при расчете дымососа учитывается ∆Н_г – сопротивление газового тракта, дутьевого вентилятора - ∆Н_в - 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 = V_д = В_р (V_ух + Δα_г·V⁰) (t_д+ 273)/273 (9.3)

а) В_р - расчетный расход топлива, рассчитывается по формуле:

В_р= (1 – q₄/100) (9.4)

где В - расход топлива, подаваемого в топку, в кг/ч или в нм³/ч, рассчитывается по формуле:

В = Q_ка · 100 / (Q^р_н· η ) (9.5)

где Q^р_н – 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 - a_ух 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 + (α_ух - 1) H + H _зл (9.9)

где H - теоретическая энтальпия дымовых газов при α = I и температуре t_ух,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];

H_зл - 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;

α_ух – коэффициент избытка воздуха в уходящих из котла дымовых газах, определяется в зависимости от количества элементов котла, расположенных в его газоходах:

α_ух = α^״_т + Σ Δ α_пп + Σ Δα_вэ + Σ Δα_взп (9.11)

где α^״_т - коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, принимается в зависимости от вида топлива по [10, с. 200];

Σ Δ α_пп – суммарное количество присосов воздуха в первичном и вторичном пароперегревателях, принимается по [10, с. 168] или по таблице 9.5 приложения 9;

Σ Δα_вэ – суммарное количество присосов воздуха в ступенях водяного экономайзера, принимается по [10, с. 168] или по таблице 9.5 приложения 9;

Σ Δα_взп – суммарное количество присосов воздуха в ступенях воздухоподогревателя, принимается по [10, с. 168] или по таблице 9.5 приложения 9;

в) Q_ка – полное количество теплоты, полезно отданное в котле, в кДж/ч, определяется по формуле:

Q_ка= Д (h_пп – h_пв) + Д_пр( h_кип – h_пв) + Д_вт(h^״_вт – h^΄_вт) (9.12)

где Д – количество выработанного в котле перегретого пара, кг/ч,

Д_пр - расход воды на продувку котла, кг/ч, определяется по формуле:

Д_пр = α_пр Д (9.13)

где α_пр – величина продувки, для энергетических котлов принимается α_пр=2÷3 %,

Д_вт - расход пара через вторичный пароперегреватель, кг/ч, принимается по характеристикам котла;

h_пп - энтальпия перегретого пара, определяемая по параметрам (давлению и температуре) острого пара на выходе из котла, в кДж/кг по [11, с. 215];

h_nв – энтальпия питательной воды на входе в котел при заданной температуре t_пв 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) V_ух – объем уходящих из котла дымовых газов, в м³/кг или м³/ м³, определяется по формуле:

V_ух = V RО₂+VН₂О+V° N₂ +(α_ух – 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 (α_ух -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) Δα_г– присос воздуха в газоходах, принимается по [10, с. 169] или по таблице 9.5 приложения 9;

t_д – температура дымовых газов у дымососа,

t_д = t_ух – (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)V_д (9.16)

2)При выборе дутьевого вентилятора объем перекачиваемой среды равняется объему холодного воздуха:

V = V_хв = В_р·V⁰ (α_т - Δα_т - Δα_плу +Δα_взп+ß_рц) (t_взп+273)/273 (9.17)

где α_т– коэффициент избытка воздуха в топке,

Δα_т – присос воздуха в топке,

Δα_плу – присос воздуха в пылеприготовительной установке, принимается по [10, с. 169] или по таблице 9.6 приложения 9;

ß_рц – коэффициент рециркуляции; принимается ß_рц = 0,2

t_взп – температура предварительно подогретого воздуха, по правилам технической эксплуатации (ПТЭ) принимается t_взп = 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 = V_д = 118000 (11,7+0,03 · 9,96) (117+273)/273 = 2053806,86 м³/ч

где В- расчетный расход топлива, В= 118000 м³/ч;

V_ух – объем уходящих из котла дымовых газов, V_ух = 11,7 м³/м³;

Δα_г – присос воздуха в газоходах, Δα_г = 0,03 на 30м длины стальных газоходов;

V⁰ – теоретический объем подаваемого в топку воздуха, V⁰ = 9,96 м³/м³;

t_д – температура дымовых газов у дымососа, t_д = 120-3=117⁰C

t_ух – температура уходящих из котла дымовых газов, t_ух = 120⁰C.

2) Объем дымовых газов, поступающих к дымососу в связи с их рециркуляцией в количестве 20%, равняется:

V = 0,8 · V_д = 0,8*2053806,86 = 1643045,49 м³/ч

3) Расчетная производительность дымососа равняется:

Q_р = 1,1 ·1643045,49 · 760/745 = 1843739,6 м³/ч

где ß₁ – коэффициент запаса производительности, ß₁= 1,1;

P_ну - давление при нормальных условиях; P_ну = 760 мм.рт.ст;

4) Полное расчетное давление, создаваемое дымососом:

Р_р = 1,2 · 354 = 424,8 кг/м²

где ß₂ – коэффициент запаса по давлению; для дымососов ß₂ = 1,2

ΔH_г - сопротивление котлоагрегата по газовой стороне, ΔH_г = 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 = V_хв = 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;

α_т – коэффициент избытка воздуха на выходе из топки, α_т = 1,1 при сжигании газообразного топлива;

Δα_т – присосы воздуха в топке,

для камерных газомазутных топок Δα_т = 0,05;

Δα_плу – присос воздуха в пылеприготовительной установке, при сжигании газообразного топлива Δα_плу = 0;

Δα_взп – присос воздуха в регенеративном воздухоподогревателе, Δα_взп = 0,2;

ß_ру – коэффициент рециркуляции горячего воздуха, ß_ру = 0,2;

t_взп – температура подогретого воздуха, t_взп = 60⁰C.

2) Расчетная производительность дутьевого вентилятора равняется:

Q_р = 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 :

Р_р = 1,15 · 417= 479,55 кг/м²

где ß₂ – коэффициент запаса по давлению; для дутьевых вентиляторов ß₂ = 1,15

ΔH_г - сопротивление котлоагрегата по воздушной стороне, ΔH_в = 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?