Аэродинамическое сопротивление пароперегревателя.

Расположение змеевиков в пароперегревателе может быть как коридорное, так и шахматное. Соответственно сопротивлением пароперегревателя является сопротивление коридорного или шахматного пучков труб.

Приняла: расположение шахматное, трубы гладкие.

Количество труб в поперечном сечении Z₁ = 104, а по ходу дымовых газов Z₂ = 59. Трубы расположены соответственно на расстоянии S₁ = 60 мм и S₂ = 45 мм. Диаметр труб равен 32 мм. Высота труб равна 5000 мм.

Размеры пароперегревателя:

— высота h = 5000 мм;

— ширина b = (Z₁ +l) · S₁ = (l04 + l) · 60 = 6300 мм;

— длина l = (Z₂+1) · S₂ = (59 + l) · 45 = 2700 мм.

 

Коэффициент сопротивления гладкотрубного шахматногопучка определяется в зависимости от отношений:

;

, где

мм.

Сопротивление шахматного пучка труб Δ h, мм вод. ст., при0, 1 ≤ φ ≤ 1, 7 находится по формуле:

.

При d = 32 мм C_d = 1, 005. [рис 6б]

При σ ₁ = 1, 88 и коэффициент C_s = 1, 07.

Площадь живого сечения пучка равна:

м².

Средняя температура дымовых газов в пароперегревателе:

º С.

Плотность дымовых газов в пароперегревателе равна:

(кг/м³).

Объём дымовых газов в пароперегревателе:

(м³).

Скорость дымовых газов в пароперегревателе равна:

(м/с).

По скорости и средней температуре определяем Δ h_гр, мм вод. ст.:

Δ h_гр = 0, 52 (мм вод. ст.) [рис 6а]

Сопротивление пароперегревателя:

Δ h = (мм вод. ст.) = 329, 134 (Па).

 

Аэродинамическое сопротивление водяного экономайзера.

Стальной змеевиковый экономайзер представляет собой пучок труб, набранный из стальных змеевиков диаметром 28 или 32 мм, со стенками толщиной 3 или 4 мм. Дымовые газы поперечно омывают змеевики. Расположение змеевиков может быть коридорным и шахматным. (Приняла шахматное расположение змеевиков).

Количество труб в поперечном сечении Z₁ = 74, а по ходу дымовых газов Z₂ = 74. Трубы расположены соответственно на расстоянии S₁ = 70 мм и S₂ = 40 мм. Диаметр труб равен 32 мм, высота труб — 4500 мм.

Размеры экономайзера:

— длина(высота кипятильного пучка) h = 4500 мм.

— ширина (ширина кипятильного пучка)

мм;

— высота (длина кипятильного пучка)

мм;

Сопротивление шахматного пучка труб зависит от

; ,

где

мм.

.

Сопротивление шахматного пучка труб Δ h, мм вод. ст., приσ ₁ ≤ 3 и 1, 7≤ φ ≤ 6, 5 рассчитывается по формуле:

.

При d = 32 мм коэффициент C_d = 1, 005. [рис 6б]

При σ ₁ = 2, 188 и σ ₂ = коэффициент С_S = 1, 07. [рис 6б]

Площадь живого сечения пучка

(м²).

Средняя температура дымовых газов в водяном экономайзере равна:

°С.

Средний объёмдымовых газов, уходящих из экономайзера:

(м³).

Объём дымовых газов в экономайзере:

(м³).

Скорость дымовых газов в экономайзере равна:

(м/с).

По скорости W = 5, 85 м/с и средней температуре °С определяем Δ h_гр, мм вод. ст.:

Δ h_гр = 0, 38. [рис 6а]

Сопротивление экономайзера:

(мм вод. ст.) = 300, 651 (Па).

Аэродинамическое сопротивление воздухоподогревателя.

Сопротивление воздухоподогревателя складывается из сопротивления трения в трубах и сопротивления входа в трубы и выхода из них. Параметры воздухоподогревателя берутся из воздушного тракта котлоагрегата.

Размеры воздухоподогревателя:

h = 2500 мм, b = 4000 мм, l = 4000мм;

Диаметр и толщина труб: d = 40 мм; s = 3 мм;

Количество труб: Z₁ = 49, Z₂ = 79;

Расстояние между осями труб: S₁ = 80 мм, S₂ = 50 мм;

Площадь живого сечения пучка равна:

м.

Средняя температура дымовых газов в воздухоподогревателе:

°С.

Средний объём дымовых газов, уходящих из воздухоподогревателя:

(м³).

Объём дымовых газов в воздухоподогревателе:

(м³/ч).

Скорость движения дымовых газов в воздухоподогревателе:

(м/с).

Сопротивление трения в трубах рассчитывается по формуле:

, [рис 1]

где Δ h′ _гр — зависит от средней температуры потока и от скорости потока,

С_ш — поправочный коэффициент на шероховатость, С_ш = 0, 92;

l — общая длина труб, м; (l = 2, 5м)

(мм вод. ст.) = 270, 756 (Па).

Сопротивление при входе в трубы и при выходе из них вычисляется по формуле:

,

где m — количество последовательно расположенных по ходу газа отдельных кубов, m = 1;

ξ _вх и ξ _вых — коэффициенты входа и выхода определяются в зависимости от отношения суммарной площади живого сечения труб к площади живого сечения газохода до и после воздухоподогревателя.

.

При = 0, 212 коэффициенты местного сопротивления при входе и выходе дымовых газов в трубочки воздухоподогревателя равны соответственно ξ _вх = 0, 38 и ξ _вых = 0, 67. [рис 10]

Плотность дымовых газов в воздухоподогревателе:

(кг/м³).

Динамический напор:

(Па).

Тогда

(Па).

В итоге сопротивление воздухоподогревателя равно:

(Па).

Аэродинамическое сопротивление газоходов в тракте

Расчет участка 1–2.

Данный участок газохода соединяет выход котла с пароперегревателем.

Объём дымовых газов, проходящих через участок, равен объёму дымовых газов, выходящих из котла, т. е. V_1-2 = 362443, 846 (м³/ч).

Площадьпоперечного сечения:

(м²).

Соответственно полученной площади выбираем размеры ивид трубы:

труба 5000× 4000 мм.

Площадь живого сечения:

(м²).

Эквивалентный диаметр газохода:

(м).

Скоростьдымовых газов в трубе:

(м/с).

Динамическийнапор:

(Па).

Рассчитываем потери от трения:

(Па).

(Па).

Расчет участка 3–4.

Данный участок газохода соединяет пароперегреватель с водяным экономайзером.

Объём дымовых газов, проходящих через участок равен:

(м³/ч).

Площадь поперечного сечения:

(м²).

Соответственно полученной площади выбираем размеры и вид трубы:

труба 5000× 4500 мм.

Площадь живого сечения:

(м²).

 

Эквивалентный диаметр газохода:

(м).

Скорость дымовых газов в трубе:

(м/с).

Плотностьдымовых газов при 745 °С:

(кг/м³).

Динамическийнапор:

(Па).

Рассчитываем потери от трения:

(Па).

Выход пароперегревателя соединяется с трубой с помощью пирамидального диффузора (5000× 4000 мм → 5000× 45000 мм). Коэффициент местного сопротивления пирамидального диффузора находится в зависимости от большего угла сужения α, который в данном случае будет при увеличении ширины пароперегревателя до ширины трубы:

.

Получаем α = 44, 58°. Так как угол 20° < α < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора ξ = 0, 1. [АРКУ Мочан с174]

Коэффициент местного сопротивления поворота на угол 90° ξ = 1.

Труба соединяется с входом водяного экономайзера с помощью резкого расширения (5000× 4500 мм → 5250× 4500 мм).

Отношение площади меньшего сечения к площади большего сечения равно:

.

Тогда ξ _вых = 0, 01.

 

Потери давления в местных сопротивлениях составляют:

(Па).

Суммарные потери давления на участке:

(Па).

Расчет участка 5–6.

Данный участок газохода соединяет водяной экономайзер с воздухоподогревателем.

Объём дымовых газов, проходящих через участок, равен:

(м³/ч).

Площадь поперечного сечения:

(м²).

 

Соответственно полученной площади выбираем размеры и вид трубы:

труба 4000× 4000 мм.

Площадь живого сечения:

(м).

Эквивалентный диаметр газохода:

(м).

Скорость дымовых газов в трубе:

(м/с).

Плотность дымовых газов при 535°С:

(кг/м³).

Динамический напор:

(Па).

 

Рассчитываем потери от трения:

(Па).

.

Получаем α = 49, 4°. Так как 20° < α < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора ξ = 0, 1. [АРКУ Мочан с174]

ξ _вых = 1.

(Па).

Суммарные потери давления на участке:

(Па).

 

Участок 7–8.

Данный участок газохода соединяет воздухоподогреватель с всасывающим карманом, который направляет дымовые газы в дымосос.

На данном участке находится 1 поворот на 90° Коэффициент местного сопротивления поворота на угол 90° ξ = 1

Объём дымовых газов, проходящих через участок, равен объёму дымовых газов, уносимых дымососом, т. е (м³/ч).

Площадь поперечного сечения:

(м²).

Соответственно полученной площади выбираем по ГОСТу размеры ивид трубы:

труба 2800× 35500 мм.

Площадь живого сечения:

(м²).

Эквивалентный диаметр газохода:

(м).

Скорость дымовых газов в трубе:

(м/с).

Плотность дымовых газов при 150 °С равна:

(кг/м³).

Динамический напор:

(Па).

 

Потериот трения составляют:

(Па).

Соединение воздухоподогревателя с трубой — с помощью конфузора (4000× 4000 мм → 3550× 2800 мм). Больший угол сужения в данном конфузоре будет при уменьшении ширины воздухоподогревателя до ширины трубы:

Получаем α = 46, 34°. Так как 20° < α < 60°, то коэффициент местного сопротивления конфузора ξ = 0, 1. [АРКУ Мочан с174]

Чтобы рассчитать потери давления во всасывающем кармане и в соединении трубы участка с карманом, необходимо знать размеры входного отверстия кармана, которые определяются в зависимости от размера выходного отверстия, равного размеру входного отверстия дымососа. Для этого необходимо выбрать дымосос. Определим потери давления на участке 8–9 и в дымовой трубе, а также самотягу в дымовой трубе. Рассчитаем при ближённое давление, создаваемое дымососом, по которому выберем дымосос. Затем, пересчитав потери на участках 7–8 и 8–9, определим истинное значение напора, создаваемого дымососом. Если же такой напор дымосос не может создать, то необходимо выбрать другой.

Потери давления в конфузоре:

(Па).

Суммарные приближённые потери давления на участке:

(Па).

Участок 8–9.

Данный участок газохода соединяет выход дымососа с дымовой трубой.

На данном участке находится 2 поворота на угол 90°. Коэффициент местного сопротивления поворота на угол 90° ξ = 1

Объём и плотность дымовых газов, проходящих через данный участок, остаются неизменными по сравнению с участком 7–8, если принять размеры трубопровода на данном участке такими же, как и на участке 7–8, то не изменится скорость дымовых газов, а соответственно и динамический напор.

(м³/ч).

W = 4, 437 (м/с).

Газоход присоединяется к дымовой трубе с помощью цоколя с подводом одиночного газохода с размерами:

b = 3550 мм; a = 0, 9 · h = 0, 9 · 3550 = 3195 мм.

Присоединение газохода с цоколем осуществляется без изменения сечения, следовательно =0

Потери давления в местных сопротивлениях составляют:

(Па).

Суммарные потери давления на участке составляют:

(Па).

Суммарные потери давления в газоходах:

(Па).

 

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Вопрос 7. Резистивное сопротивление и проводимость, их свойства, единицы измерения. Резистор и его условно графическое обозначение.
2. Входное и выходное сопротивление усилителя.
3. Занятие №8. Сопротивление давлению социального окружения.
4. Как сопротивление развивалось
5. Лекция 6. Комплексное сопротивление. Комплексная проводимость. Пассивный двухполюсник. Схемы замещения. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме.
6. Наименьшее допустимое сопротивление изоляции аппаратов, вторичных цепей и электропроводки до 1 кВ
7. Неразветвленная цепь переменного тока с активным сопротивлением и индуктивностью.
8. Один способ растормошить людей и преодолеть сопротивление
9. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ПОДКЛЮЧЕНИИ К ИСТОЧНИКУ СИНУСОИДАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЦЕПИ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ЭЛЕМЕНТОВ СОПРОТИВЛЕНИЕМ R и ЕМКОСТЬЮ С
10. Полное комплексное сопротивление
11. Раздел «Сложное сопротивление стрежней»