Проверочный расчет парового котла БКЗ-420

Коэффициент местного сопротивления шибера [5, табл. VII-3] жшиб =0,1



Сопротивление раздающего короба

Дhкороб = (zкороб +жшиб)hдин=(1,751+0.1)4,4= 8,144 мм вод. ст.

Определение сопротивления поворота после раздающего короба

Угол поворота (прил. 1) б =30 ⁰.

Отношение радиуса закругления кромок к ширине газопровода

r/b = 0.25

Отношение размеров поперечного сечения газопровода

a/b = 6/1,205=4,98

Поправочный коэффицикнт к сопротивлению поворотов, зависящий от формы сечения [5, рис. VII-17] С=0,9

Поправочный коэффициент к сопротивлению поворотов, зависящий от угла поворота [5, рис. VII-16] В=2,3

Произведение [5, рис. VII-15]

= 0,43

Коэффициент сопротивления поворота

СВ = 0,430,92,3 =0,89

Сопротивление поворота



h₁= h_дин =0,895,8=5,16 мм вод.ст.

Сопротивление поворота

h₂= h_дин =0,895,8=5,16 мм вод.ст.

Расчет сопротивления диффузора перед ЗУ

Рис.4. Эскиз диффузора перед электрофильтром.

Отношение меньшего значения площади диффузора к большему

F₁/F₂=(1,205·6)/(1,205·7,2)=0,833.

Коэффициент полноты удара плоского диффузора [5, рис. VII-12]

Коэффициент сопротивления диффузора при внезапном увеличении сечения [5, рис. VII-11]

Коэффициент сопротивления диффузора

Динамическое давление в меньшем сечении 5, рис.VII-2.

H_{дин 1}=4,4 мм вод.ст.

Сопротивления диффузора

h_диф=мм вод.ст.

Сопротивление трения всего участка II_г (от ВП до ЗУ, по осям газопровода)

Длина всего участка L=22,796 м

Длина прямого наибольшего участка l=3 м

Эквивалентный диаметр

d_э=a•h/(a+h)=9,536·1,205/(11,578+1,205)=1,091м.

Скорость газов _г= 10,21 м/с.

Динамическое давление 5, рис.VII-2. H_{дин 1}=4,6 мм вод.ст.

Коэффициент сопротивления трения [5, табл. VII-2]. л=0,03, при d_э>0,9 м

Сопротивление трения

h=л•l•H_{дин 1}/d_э=0,03•3•4.6/1,091=0,363мм вод.ст.



Сопротивление трения всего участка

h_тр=h•L/l=0,363•22,796/3=2,758 мм вод.ст.

Сопротивление шибера

Коэффициент сопротивления шибера [5,стр.174,таб.VII-3,п.16]

Скорость газов на выходе из короба

м/с.

Динамическое давление Н=4,4 мм вод.ст.

Сопротивление шибера

Сопротивление входного канала

Коэффициент сопротивления канала [5,стр.172,таб.VII-3,п.1]

Динамическое давление Н=4,4 мм.вод.ст

Сопротивление канала

Сопротивление всего участка

h_II=h+h+h_диф+h_кор+h_тр +h_к =

=5,16 +5,16 +0,22+8,144 +2,758 +2.2=23,642 мм вод.ст.



Расчет сопротивления электрофильтра (5,стр75)

Электрофильтр УГ2-3-53-01

Ожидаемая степень очистки газов до 95 % (5,стр.79).

Сопротивление электрофильтра (5,стр.33)

16.5 Предварительный выбор дымососа

Примерная длина газопроводов от воздухоподогревателя до дымососа

L=55,717 м.

Присосы на каждые 10 метров

_{10 м}=0,01 5, п. 2-29.

Присосы для электрофильтра

_эф=0,05 5, п. 2-29.

Присосы воздуха в газопроводе

=L/10•10 м +бц =55,717/10•0,05+0,01=0,379.



Избыток воздуха в уходящих газах (тепловой расчет). ух=1,2

Температура "холодного" воздуха (тепловой расчет). t_хв=30⁰ С

Температура газов у дымососа

_дс=(_ух•_ух+•t_хв)/(_ух+)=(1,2•145+0,36•30)/(1,2+0,379)=117,397⁰С.

Объем газов у дымососа

V=V+•V⁰=8,848+0,36•4,65=8,533 м³ /кг.

Часовой расход газа у дымососа:

V=B_p•3600•V•(_дс+273)/273 =16,57•3600•8,848•(117,397+273)/273=603,4•10³ м³/час.

Выбор дымососа

Количество дымососов z=2.

Коэффициент запаса на производительность 5, табл. 4-1. ₁=1.1

Барометрическое давление (принимается) h_бар=760 мм рт. ст.

Требуемая расчетная производительность дымососа

Q^дс_р=₁•(V_дс/h_бар)•760•0,6=1,1•(603,4•10³/760)•760•0,6=398,2•10³ м³/час.

Предварительная оценка давления до дымососа

По сводному графику характеристик центробежных дымососов двухстороннего всасывания выбираем дымосос типа 0.8-37 Д-25х2ШБ с частотой вращения 370 об/мин [5, рис. lll-53].

16.6 Компоновка газового тракта от выхода из золоуловителя до входа в дымосос (участка IV Г) и расчет его аэродинамического сопротивления

Сопротивление раздающего короба

Площадь сечения подводящего канала

F_под=2•h•a=2•6 •1,488 =17,568м².

Ширина отводящего канала а_отв=2,75 м.

Высота отводящего канала h_отв=1,488 м.

Площадь сечения отводящих каналов

F_отв=4•а_отв•h_отв=2,75•1,488•4=16,368 м².

Коэффициент сопротивления раздающего короба 5, п. 1-43.

_к=1,1+0,7•(F_под/F_отв)² =1,1+0.7•(17,568 /16,368)²=1,906

Скорость газов в коробе

_к=(B_p•V•(_дс+273))/( F_отв•273)=

=(16,57•7,991 •(117,397+273))/(16,368 •273)=10,241 м/c.

Динамическое давление в коробе 5, рис. VII-2.

h_дин=4,6 мм вод. ст

Коэффициент сопротивления конфузора [5, стр.174,табл,VII-3,п.17]



Сопротивление раздающего короба

h_короб=(_к+)h_дин=(1,906+0,1)•4,6=9,228 мм вод.ст.

Определение сопротивления поворота на 45 с закруглением кромок

Отношение радиуса закругления кромок к ширине газопровода r/b=1 (принимается)

Отношение размеров поперечного сечения

а/b=1,488/2,75=0,72.

Коэффициент, учитывающий форму сечения [5,рис. VII-17. С=1,1

Коэффициент, зависящий от угла поворота 5, рис. VII-16. В=0,61

Произведение ₀•К 5, рис. VII-15а

₀•К=0,45

Коэффициент сопротивления поворота 5, п.1-29.

_пов=₀•К•В•С=0,45•0,61•1,1=0,3

Скорость дымовых газов

_к=(B_p•V•(_дс+273))/( F_отв•273)=

=(11,25•8,848 •(117,397+273))/(16,368 •273)=10,241 м/c.



Динамическое давление 5, рис. VII-2. h_дин=4,6 мм вод.ст.

Сопротивление поворота

h_пов=_пов•h_дин=0,3•4,6 =1,38 мм вод.ст.

Расчет сопротивления трения всего участка (от ЗУ до ДС)

Длина всего участка L=17,01 м.

Длина наиболее прямого участка l=2 м.

Эквивалентный диаметр

d_э=(а•b)/(а+b) =(15,712•1,488)/(15,712+1,488)=1,359 м.

Скорость газов =10,241 м/с.

Коэффициент сопротивления трения 5, рис. VII-2. =0,03 ,при d_э >0,9м

Динамическое давление 5, рис. VII-2. h_дин=4,6 мм вод.ст.

Сопротивление трения участка

h=(l/d_э)h_дин=0,03•(2/1,359)•4,6=0,203 мм вод.ст.

Сопротивление трения всего участка

h_тр=h•L/l=0,203•17,801/2=1,807 мм. вод. ст.

Суммарное сопротивление участка IV

h_IV=h_кор+h_тр+h=9,228 +1,807+1,38=12,415 мм вод.ст.



16.7 Компоновка газового тракта от выхода из дымососа до выхода из дымовой трубы (участка V Г) и расчет высоты дымовой трубы.

Определение сопротивления диффузора, находящегося после дымососа

Отношение площадей меньшего сечения к большему

где высота и ширина выходного патрубка дымососа (табл.III-18).

Длина диффузора l=2,774 (принимается).

Отношение длины диффузора к высоте выходного патрубка дымососа

l/b=2,774/3,6=0,771.

Коэффициент сопротивления диффузора [5, рис.VII-14,а]. _диф=0.06

Скорость газов в входном патрубке дымососа

_к=(B_p•V•(_дс+273))/( F_отв•273)=

=(16,57•8,533 •(117,397+273))/(5,832• 2•273)=14,371 м/c.

Динамическое давление в диффузоре 5, рис. VII-2.

h_дин=9,8 мм вод.ст.

Сопротивление диффузора

h_диф=_диф •h_дин =0,06•9,8=0,588 мм вод.ст.



Определение сопротивления поворота на 45с закругляющимися кромками

Поперечное сечение в начале поворота

F₁=h*a=3,6*1,62=5,832 м².

Скорость дымовых газов в начале поворота

_к=(B_p•V•(_дс+273))/( F_отв•273)=

=(11,57•8,533 •(117,397+273))/(5,832• 2•273)=14,371 м/c.

Отношение радиуса закругления кромок к высоте газопровода

r/h=1,175/3,6=0,33.

Произведение ₀ •К 5, рис. VII-15,б.

₀ •К=0.25

Коэффициент, зависящий от угла поворота 5, рис. VII-16. В=0,6

Коэффициент, учитывающий форму сечения 5, рис. VII-17.

С=1,2,при а/h=1,62/3,6=0,45,

Коэффициент сопротивления поворота 5, п.1-29.

=₀ •К •С•В=0,25•1,2•0,6•0,45=0,081



Динамическое давление 5, рис. VII-2.

h_дин=9,8 мм вод.ст.(определяется по ₁ =14,371 м/с)

Сопротивление поворота

h=•h_дин=0,081•9,8=0,794 мм вод.ст.

Сопротивление поворота на 90⁰ выполненного отводом.

Отношение радиуса поворота к ширине газохода 5, п. III-26.

r/b=1,17/3,6=0,33

Отношение размеров поперечного сечения

h/a=3,6/3,6=1.

Коэффициент, учитывающий форму сечения 5, рис. VII-17.

С=1

Коэффициент, зависящий от угла поворота 5, рис. VII-16. В=1

Произведение ₀•К 5, рис. VII-15а;

₀•К = 0.27

Коэффициент сопротивления поворота 5, п.1-29.

=₀ •К •С•В=0,27•1•1=0,27

Динамическое давление 5, рис. VII-2. h_дин=1,9 мм вод.ст.

Сопротивление поворота

h= •h_дин=0.27•1.9=0.513 мм вод.ст.

Определение сопротивления трения тройника типа F_п+F_б=F_с

Скорость дымовых газов в прямом канале _п=6,467 м/с

Скорость дымовых газов в боковом канале _б=_п=6,467 м/с.

Поперечное сечение бокового и прямого каналов

F_б=F_п= (B_p•V•(_дс+273))/( •273)=

=(16,57•8,533 •(117,397+273))/(6,467•273)=12,96 м.

Скорость дымовых газов в собирающем канале

_с =(B_p•V•(_дс+273))/( F_б+F_п )•273=

=(16,57•8,533 •(117,397+273))/(12,96• 2•273)=12,934 м/c.

Коэффициент сопротивления для бокового канала [5, рис VII-23] _б=0,1.

Коэффициент сопротивления для прохода _п=0,6.

Динамическое давление 5, рис. VII-2. h_дин=7,1 мм вод.ст.

Сопротивление тройника

h_трн=_п•h_дин=0,6•7,1=4,26 мм вод.ст.

Определение сопротивления трения всего участка

Длина всего участка принимается равной: L=43,103 м.

Наибольшая длина прямого участка l=20 м.



Эквивалентный диаметр

d_э=(2•а•b)/(а+b)=(2•3.6•3.6)/(3.6+3.6)=3.6 м.

Скорость дымовых газов =12,934 м/с.

Динамическое давление 6, рис. VII-2. h_дин=7,1 мм вод.ст.

Коэффициент сопротивления трения 5, табл. VII-2. =0.015,при

Сопротивление трения участка

h=(l/d_э)h_дин=0,015•(20/3,6)•7,1=0.529 мм вод.ст.

Сопротивление трения всего участка

h_тр=h•L/l=0,529•43,103/20=1,14 мм вод.ст.

Суммарное сопротивление участка V

h_V=h_диф+h+h+h_трн+h_тр=

=0.588+0,794+0,513 +4,26+1,14=7,295 мм вод.ст.

16.8 Расчет сопротивления дымовой трубы

Высота трубы по стандарту принимается 5, рис. III-44. h_тр=80 м

Коэффициент сопротивления [5, табл. VII-2]. л=0,05

Динамическое давление 5, рис. VII-2.

h_дин=19,5 мм вод.ст., при ₀=20 м/с



Сопротивление трения

h=•h_дин/(8•i)=0,05•19,5/(8•0,02)=6,1 мм вод.ст.

Коэффициент сопротивления выхода из трубы _вых=1.

Потеря давления с выходной скоростью

h_вых =_вых•h_дин=1•19,5=19,5 мм вод.ст.

Сопротивление трубы

h_труб=h_тр+h_вых =6,1+19,5=25,6 мм вод.ст.

Суммарное сопротивление участка VI

h_VI=h_вх +h_труб=4,4+25,6=30 мм вод.ст.

Поправка на разницу плотностей

Суммарное сопротивление тракта от ЗУ до ДС

h₂=h_III+h_IV+h_V+h_VI=10+12,415 +7,295 +30=59,71мм вод.ст.

Суммарное сопротивление



Заключение

Был произведен тепловой расчет типового котлоагрегата БКЗ-420, работающем на каменном угле марки: Кузбасс К, промпродукт. Расчет показал, что сжигание данного вида топлива допускается при эксплуатации котла. Выдержаны все температурные и эксплуатационные рамки. Невязка теплового баланса 0,247%, что меньше допустимых 0,5%.

Все геометрические характеристики котла приведены в таблице.

На этом поверочный тепловой расчет котлоагрегата закончен.



Литература

1. Тепловой расчёт котельных агрегатов. Нормативный метод. Издание третье переработанное и дополненное. Издательство НПО ЦКТИ, СПб. 1998-256 с.

2. И.Д. Фурсов. Конструирование паровых котлов. 1999- М: Энергия.

3. Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский. Компоновка и тепловой расчёт парового котла. М: Энергоатомиздат. 1998-208 с.

Термодинамические свойства воды и водяного пара. Вукалович М.П., Ривкин С.Л., М-1969, 408с.

Аэродинамический расчет котельных установок(нормативный метод)., Под ред. С.И.Мочана Изд.Л.,"Энергия",1977,256с.

Размещено на Allbest.ru