ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Расчёт газовоздушного тракта котельных установок

12 3

Аэродинамический расчёт газовоздушного тракта

Общие сведения

Проектирование газовоздушного тракта котельных выполняется в соответствии с нормативным методом, аэродинамического расчёта котельных установок ЦКТИ им. Ползунова.

Аэродинамический расчет газового и воздушного трактов по нормативному методу сложен и требует большого объема вычислений. В практике проектирования котельных установок, сопротивление отдельных элементов газового или воздушного тракта серийных котлов не рассчитывается, а принимается по техническим характеристикам котельного агрегата. При изменении паропроизводительности котлоагрегата или вида сжигаемого топлива производится пересчет сопротивлений газового и воздушного тракта в соответствии с упрощенной методикой, рекомендованной нормативным методом.

Виды компоновок газовоздушного тракта.

1) подача воздуха вентилятором, удаление продуктов сгорания за счёт давления в газовом тракте. В таких схемах применяются котлы в газоплотном исполнении.

Рис. 1 Схема «под наддувом».

2) с естественной тягой, создаваемой дымовой трубой.

Рис. 2. Схема «с естественной тягой».

3) Схема «с уравновешенной тягой». Подача воздуха вентилятором, удаление продуктов сгорания дымососом.

Рис. 3. Схема «с уравновешенной тягой».

4) Схема «под разряжением». Подача воздуха и удаление продуктов сгорания осуществляется дымососом.

Рис. 4. Схема «под разряжением».

Газовоздушный тракт котла включает в себя:

1) воздушный тракт:

а) воздухозабор

б) воздуховоды

в) воздухоподогреватели

г) вентилятор с регулирующим устройством

2) газовый тракт:

а) котёл с горелкой и хвостовыми поверхностями нагрева

б) газоходы или короба

в) дымосос

г) заслонка

д) золоулавливатель или циклон

е) дымовая труба

В зависимости от конструкции газовоздушного тракта некоторые элементы могут отсутствовать в его конструкции.

Расчёт газовоздушного тракта котельных установок

Перепад полных давлений на участке тракта определяется по формуле, Па

(1)

где Δh – сопротивление участка, Па; h_с – самотяга, Па.

Самотяга любого участка газового тракта, включая дымовую трубу, при искусственной тяге определяется по формуле, Па

(2)

где H – расстояние по вертикали между серединами начального и конечного сечений данного участка тракта (для дымовой трубы – ее высота), м; p – абсолютное среднее давление продуктов сгорания на участке, (при избыточном давлении, меньшем 5000 Па, принимается равным 1), МПа; ρ₀ – плотность продуктов сгорания при давлении 101080 Па (760 мм рт. ст.) и температуре 273 К, кг/м³; – средняя температура продуктов сгорания на данном участке, °С; 1,21 – плотность наружного воздуха при давлении 101080 Па и температуре 293 К (если температура окружающего воздуха отличается от 20 °С более, чем на 10 °С, вместо значения 1,21 подставляется соответствующее значение плотности воздуха).

При направлении потока вверх самотяга положительна (знак +), вниз – отрицательна.

Общее сопротивление, возникающее при движении потока газов или воздуха, состоит из сопротивлений трения и местных сопротивлений.

Сопротивление трения для изотермического потока, т.е. при постоянной его плотности, определяется по формуле, Па

(3)

где λ – коэффициент сопротивления трения, который зависит от относительной шероховатости стенок канала и числа Re; l, d_э – длина и эквивалентный диаметр канала, м; w – скорость потока, м/с; ρ – плотность потока газа, кг/м³.

Для стальных газоходов или воздуховодов можно принимать равнымзначение =0,02, а для кирпичных – 0,03-0,04.

Все местные сопротивления, в том числе и при наличии теплообмена, определяются по формуле, Па

(4)

где ξ – коэффициент местного сопротивления.

Перепад полных напоров по газовому тракту при искусственной тяге определяется по формуле, Па

(5)

где – требуемое разрежение на выходе из топки, Па (обычно принимается около 20 Па); ΔH_КА – аэродинамическое сопротивление котельного агрегата (из технических характеристик или паспорта котла);ΔH – суммарное сопротивление газового тракта, в том числе дымовой трубы, Па; H_с – суммарная самотяга газового тракта, включая дымовую трубу, с соответствующим знаком, Па.

Суммарное сопротивление газового тракта при искусственной тяге, Па

(6)

где ∑∆Н₁ – сумма сопротивлений газового тракта до золоуловителя, Па; μ – массовая концентрация золы в продуктах сгорания, кг/кг (вносится, если учитывалась при тепловом расчете котла); ∑∆Н₂ – суммарное сопротивление тракта после золоуловителя и самого золоуловителя, Па; M_p = ρ₀/1,293 – поправка на разницу плотностей продуктов сгорания и сухого воздуха; p_б – барометрическое давление, Па.

Перепад полных давлений по воздушному тракту, Па

(7)

где ΔH – суммарное сопротивление воздушного тракта, Па; H_с – самотяга, учитывается только для воздухоподогревателя и всего воздуховода горячего воздуха, Па (в учебных расчетах принимается H_с = 0); – разрежение в топке на уровне ввода воздуха, Па.