Разработка экологически чистого высокоэкономичного котельного агрегата для ТЭС и ГРЭС, страница 21

- проходное сечение канала

Величина самотяги:

 (Па).

При этом самотяга в предтопке будет направлена вниз (по ходу газов в предтопке).

Аэродинамическое сопротивление предтопка складывается из сопротивления трения в трехгранном канале и сопротивления рядов труб, пересекающих предтопок сверху и снизу.

а) Сопротивление трения в канале.

Скорость газов в предтопке: W_пр = 4,9 м/с (см. выше).

Эквивалентный диаметр:   м.

Для стальных поверхностей коэффициент трения:  λ = 0,015 [3].

Динамический напор при скорости: W = 4,14 м/с и температуре 800°С:

 (Па)       (табл. VII-2)       [3].

огда сопротивление трения в канале предтопка:

 (Па).

б) Сопротивление фестонов из подводящих и отводящих труб.

Подводящие и отводящие трубы разведены в двухрядные фестоны. Принимаем шаги:  S₁ = S₂ = 128 мм (двойной шаг экрана).

					S1

 

     

S2

 

 

Рисунок 13 – Расположение подводящих и отводящих труб

Отношение:  .

Расход газов через предтопок:    м³/с.

Проходное сечение для газа в фестоне:

F = F – d · l · z = 4,5 – 0,06 · 1,5 · 17 =3,85 (м³), где d = 0,06 м – диаметр труб;

l = 1,5 м – средняя длина трубы в фестоне;

z = 17 – количество труб, пересекающих поток в одном ряду.

Разрежение на выходе из топки примерно    S_т" = 20 Па.

Если в верхней части предтопков возникнет даже небольшое давление, подаваемая пылевоздушная смесь устремится вверх, в область ширм. Чтобы не допустить такого явления, необходимо, чтобы разрежение в верхней части предтопка было больше, чем на выходе из топки.

Принимаем разрежение в верхней части предтопков (сразу под фестоном отводящих труб):   S_ф" = 30 Па. Сопротивление двухрядного фестона из отводящих труб:

Δ_вх = S_ф» – S_т» = 30 – 20 = 10(Па).

Или сопротивление каждого ряда фестонов:    Па.

Такое сопротивление возникнет при скорости в фестоне:    W_г^I = 1,6 м/с    [3]; поскольку  ξ_гр = 6,8 Па,        δ₁       С_z  =0,74.

При проходном сечении фестона F_ср = 3,85 м² (см. выше) расход подсасываемых газов через фестон (в один предтопок): 

 (нм³/с).

Количество подсасываемых газов (на все 4 предтопка):

 (м³/с).

Тогда коэффициент подсоса составит: .

Далее определяем сопротивление нижнего фестона (выходного).

Скорость газов в нижнем (выходном) фестоне:  (м/с).

Сопротивление одного ряда труб:            ξ = 5,5 Па         [3];

δ₁       С_δ  =0,74

δ₀ = ξ_гр · С_δ = 5,5 · 0,74 = 4,07 (Па).

Суммарное сопротивление нижнего фестона:

ξ_вых = ξ_тр · z₂ = 4,07 · 2 = 8,14 (Па).

Суммарное аэродинамическое сопротивление предтопка:

ΔР_пред = δ_вх + δ_вых + ΔН_тр = 10 + 8,14 + 0,18 = 18,32.

Сопротивление предтопка с учетом самотяги:

ΔР_сум = ΔР_пред – Н_с = 18,32 – 9,7 = 8,62 ≈ 9 (Па).

Это сопротивление следует преодолеть за счет кинетической энергии струи, вытекающей из горелочного устройства.

4.3 Гидравлический расчет контура циркуляции камеры термоподготовки

Мембранный экран делится (по ширине) на две части. В каждой половинаходится 33 подъемных (экранных) трубы.

1.  Опускные трубы (рисунок 13).

Выбираем трубы 194×15 (внутренний диаметр 164 мм).

Количество опускных труб к одному контуру      n = 1.

Внутреннее сечение опускных труб:

 (м²).

Полная длина опускных труб:    l_оп = 37 м.

Высота циркуляционного контура:    Н_к = 33 м = Н_оп.

Число гибов опускных труб:     α₁ = α₂ = 45°;      α₃ = 90°.

Их коэффициенты сопротивления      ξ_1-2 = 1,75,       ξ₃ = 0,5       [4].

Коэффициент сопротивления выхода из барабана:        ξ_вых^оп = 1,0.

То же, входа в нижний коллектор:         ξ_вх = 1,1.

2.  Подъемные трубы (рис. 3.2.2).

3.  Диаметр экранных труб      d_н = 60×6 мм.

Внутренний диаметр:           d_вн = 48 м.

Ширина контура (половина ширины мембранного экрана):    В_к = 2,12 м.