Разработка схемы ГРУ и разводки газа по котлам при работе котельной на газообразном топливе, страница 9

  Скорость воздуха принимается равной 7 м/с, коэффициент сопротивления для стальных воздуховодов  = 0,02 .

Расчетная схема приведена на рис.20.

Суммарную длину воздуховода измеряют от сетки, через которую производится забор воздуха, до горелки.

 При расчете воздушного тракта расход воздуха определяется по формуле, м³/с:

                       , м³/с                                          

где  – расчетный расход топлива, м³/с;

 – теоретический объем воздуха, м³/м³;

 – коэффициент расхода воздуха в топке котла;

=20 ^оС – температура холодного воздуха, принимается по заданию, °С.

=0,0808•9,75•1,4(20+273)/273=1,18 м³/с.

Рис.20. Расчетная схема воздушного тракта.

Сечение воздуховодов подбирается по скорости движения воздуха, для всего воздушного тракта (от сетки до горелки)  принимаем, что скорость воздуха одна и та же w=7 м/с:

, откуда: F_ав=V_в/ω=1,18/7=0,168 м²;

а=в=0,4 м.

=4•0,16/1,6=0,4 м.

ρ_в=1,293•273/(273+ t_хв) кг/м³=1,293•273/(273+20)=1,204 кг/м³;

=0,02•49•1,204(2,22+6,275+4,49+9,270+2,312)/(2•0,4)=36,2 Па.

=1,204•49/2(5•1,2+2,65+2,5+0,3)=337 Па.

h_вв=∆h_тр+∆h_м=36,2+337=373,2 Па

h_в=h_сл+h_вв+h_ш=800+337,2+50=1187,2 Па.

5.Выбор дымососа и вентилятора.

Дымосос и вентилятор должны преодолеть суммарные  сопротивления газового и воздушного трактов при соответствующих расходах дымовых газов и воздуха для одного котла.

Расчетная производительность для дымососа(вентилятора), м³/ч

,   м³/ч                                                       

где V – расход продуктов сгорания для дымососа или расход воздуха для вентилятора, м³/с;

При подборе дымососа расход продуктов сгорания рассчитывается по формуле:

V_д=B_р(V_г+∆αV⁰)(t_д+273)/273 ,м³/с, где:

∆α – присосы воздуха в газоходах за водяным экономайзером, принимается равными 0,1 м³/м³;

t_д – температура продуктов сгорания у дымососа (на выходе из экономайзера), ⁰С.

 – коэффициент запаса по производительности, принимается для дымососа и вентилятора равным 1,05;

 – барометрическое давление в месте установки машины,  мм рт. Ст, принимается по месту отбора пробы воды: г.Гурьев,  =760 мм рт ст.

 Расчетное полное давление (напор), которое должен создавать дымосос (вентилятор), определяется по формуле:

,  Па                                                                     

где ₂ –коэффициент запаса по напору, принимается для дымососа и вентилятора равным 1,1.;

∆h  - суммарное сопротивление газового ( воздушного) тракта.

В связи с тем, что напорные характеристики машин, приводимые в каталогах, составлены для работы на воздухе при абсолютном давлении 760 мм рт. ст., необходимо полное расчетное давление привести к условиям, указанным в каталоге, по формуле:

,  Па                                

где  – плотность перемещаемых газов при 0 °С и 760 мм рт. ст., кг/м³, для воздуха принимается равной 1,293 кг/м³, для продуктов сгорания принимается равной 1,35 кг/м³;

 t – температура продуктов сгорания (воздуха) перед машиной, °С;

 t_хар – температура, для которой в каталоге приводится напор машины, °С, (для дымососов 200 ⁰С, для вентиляторов 30 ⁰С).

Мощность потребляемая дымососом (вентилятором), определяется по формуле:

,    кВт                         

где = (70 –83)% – КПД машины, принимается равным 83%.

Расчетная мощность электродвигателя (кВт) определяется по потребляемой мощности с коэффициентом запаса с коэффициентом запаса :

.

Электродвигатель выбирается по мощности  из перечня двигателей, рекомендованных заводом-изготовителем.

=1,05•1,18•760•3600/760=4460 м³/ч;

=1,1•1187,2=1305,9 Па;

=1,293•1305,9(273+20)•760/(1,293•(273+30)•760)=

=1262,8 Па;

=

=4460•1262,8•1,293(273+20)•760/(3670•83•1,293•(273+30)760)=17,8 кВт;

=17,8•1,05=18,7 кВт.

На основе расчета по каталогу выбирается вентилятор дутьевой типа ВДН:

ВДН-8:

                                                                                                               Таблица 4

Марка вентилятора	Производительность, м3/ч	Напор при t = 30 °C, кПа	КПД, %	Масса без двигателя, кг	Тип двигателя, мощность
ВДН-8	10,20 · 103	2,19	83	417	4А-160S4 (15 кВт)

V_д=B_р(V_г+∆αV⁰)(t_д+273)/273=0,0808(14,863+0,1•9,75)(164+273)/273=

2,05 м³/с.

=1,05•2,00•760•3600/760=7560 м³/ч;

=1,1•1026=1128,6Па;

=1,293•1128,6(273+164)•760/(1,35•(273+200)•760)=

=998,7 Па;

=

=7560•998,7•1,35(273+200)•760/(3670•83•1,293•(273+164)760)=28 кВт;

=28•1,05=29,4 кВт.

На основе расчета по каталогу выбирается дымосос центробежный  типа ДН:

ДН-8:

                                                                                                                    Таблица 5

Марка дымососа	Производительность, м3/ч	Напор при t °C, кПа	КПД, %	Масса без двигателя, кг	Тип двигателя, мощность
ДН-9	14,65 · 103	1,78 t = 200 °C	83	536	4А-160S4 (15 кВт)

6.  Описание топливоподачи.

При работе котельной на газообразном топливе разрабатываются схемы ГРУ и разводки газа по котлам.

Схема ГРУ и подвода газа к котлу приведена на рис.21.

7. Библиографический список.

1.  Расчет котельной (тепловой и аэродинамический расчет) Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Оборудование теплогенерирующих установок». Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2007. 49 с.

2.  Эстеркин Р.Н. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: учеб. пособ. для техникумов. -Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние,1989.-280 с.

3.  Справочник по котельным установкам малой производительности/ под ред. К.Ф. Роддатиса.- М.: Энергоатомиздат,1989.-488с.