Расчет суммарного сопротивления газовоздушного тракта
Таблица 10
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Коэффициент сопро- тивления при повороте потока воздуха на 90°
|
ξ пов
| ξ пов по справочнику от
0, 1 до 0, 3
|
-
|
|
|
| Длина газохода
| lВ
| из чертежа топки
| м
|
|
|
| Ширина газохода
| bВ
| из чертежа топки
| м
|
|
|
| Коэффициент свобод- ного прохода газов
| ϕ
| S1 — dн S1
| -
|
|
|
| Площадь проходного сечения в канале пово- рота
|
FВ
|
ϕ bТ lВ =
|
м2
|
|
|
| Расчетная скорость воздуха в сечении
| ω в
| Вa VO (tв+273)
=
FВ • 273
| м/с
|
|
|
| Плотность потока при средней температуре
| ρ в
| 1, 293
1+( tв ) =
|
|
|
|
| Потеря давления при поперечном омывании потоком трубного пучка
|
Δ hпов
| qвm2в
ξ пов 2 =
|
Па
|
|
|
| Количество поворотов на 90° по всему воз- душному тракту
|
n
|
из чертежа топки
|
-
|
|
Продолжение табл. 10
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Суммарное сопротив- ление поворотов на 90°
| Σ Δ hпо
в
| n · Δ h90 =
пов
|
|
|
|
| Скорость воздуха в фурме
| ω ф
| из табл. 9
| м/с
|
|
|
| Коэффициент сопро- тивления воздухо- направляющего устройства
|
ξ вну
| 2, 4 – 2, 8
|
-
|
|
|
| Плотность газов при средней температуре потока
|
ρ г.в.
| 1, 34
tг.в. =
1+(273)
|
кг/м3
|
|
|
| Сопротивление топоч- ного пространства
| Δ hту
| qг.в.m2ф
ξ вну 2 =
| Па
|
|
|
| Полная высота газохо- да от оси форсунок до среза трубы
|
Нпо
| из чертежа котла и архитектуры судна
|
м
|
|
|
| Температура холодного воздуха
| txв
| из задания варианта
| °С
|
|
|
| Температура уходящих газов
| υ yx
| из табл. 12
| °С
|
|
|
| Плотность паров при температуре υ ух
|
ρ yx
| 1, 293
uyx =
1+(273)
| кг/м3
|
|
|
| Самотяга газохода
| hc
| g Hпо (ρ в - ρ yx) =
| Па
|
|
|
| Скорость газов в дымо- вой трубе
| ω yx
| 8 - 12
| м/с
|
|
|
| Диаметр дымовой трубы
| Dтр
| J4BVr(1+ vyx)= umг 273
| м
|
|
|
| Коэффициент трения
| λ
| принимается - 0, 02
| -
|
|
|
| Сопротивление трения в дымовой трубе
| Δ hтрен
| qyxm2yx
λ Hпо 2 =
| Па
|
|
|
| Коэффициент сопро- тивления газов в дымовой трубе
|
ξ вых
| принимается – 1, 1
| -
|
|
|
| Сопротивление вы- хода газов из дымо- вой трубы
| Δ hвых
| qyxm2yx
ξ вых 2 =
| Па
|
|
Окончание табл. 10
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Полное сопротивление трубы
| Δ hтр
| Δ hвых+ Δ hтрен =
| Па
|
|
|
| Суммарное сопротив- ление газовоздушного тракта с учетом само- тяги и сопротивления в дымовой трубе
| Σ h
| Δ hпоп + Σ Δ hпов + Δ hту +
+ Δ hтр - hc =
| Па
|
|
Таблица 11
Расчет мощности котельного вентилятора
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Максимальная подача дутьевого воздуха
| V
| BaVo(tB+273)
=
| м3/с
|
|
|
| Коэффициент запаса по подаче
| с
| принимается из спра- вочника - 1, 1
| -
|
|
|
| Коэффициент запаса по напору
| а
| принимается из спра- вочника - 1, 2
| -
|
|
|
| Аэродинамическое сопротивление газо- воздушного тракта
| Σ h
| из табл. 14
| Па
|
|
|
| Гидравлический КПД вентилятора
| η в
| из справочника – 0, 60 – 0, 65
| -
|
|
|
| Механический КПД вентилятора
| η м
| из справочника – 0, 95 – 0, 98
| -
|
|
|
| Расчетная мощность привода вентилятора
| Ne
| acVZh
=
1000yвyм
| КВт
|
|
Расчет на прочность элементов корпуса котла
Расчет на прочность оберток пароводяного и водяного коллекторов
Таблица 12
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Материал
| -
| приложение 3
| -
|
|
|
| Расчетное давление
| P
| 1, 05РК =
| МПа
|
|
|
| Расчетная температура стенки
| tст
| приложение 4
| 0С
|
|
|
| Предел текучести материала
| σ ts
| приложение 5
| МПа
|
|
|
| Коэффициент запаса прочности
| n
| приложение 6
| -
|
|
|
| Допустимое напряжение
| σ tдоп
| σ ts / n =
| МПа
|
|
|
| Внутренний диаметр коллектора:
- пароводяного;
- водяного
| DПВВН DВ
ВН
| из чертежа котла
|
мм
|
|
|
| Коэффициент прочности
| ϕ
| приложение 7
| -
|
|
|
| Расчетная толщина стенки обертки коллектора:
- пароводяного;
- водяного
|
δ 'об
| PDпвн
=
2 otдоп–P
|
мм
|
|
|
| Прибавка к толщине
| С
| примечание *
| мм
|
|
|
| Фактическая толщина стенки обертки коллектора:
- пароводяного;
- водяного
|
δ об
| δ 'об + с
|
мм
|
|
* Примечание – для коллекторов, сваренных из листов толщи- ной менее 20 мм, с = 1 мм, а более 20 мм, с = 0.
3.2 Расчет на прочность трубной решетки пароводяного и водяного коллекторов
Таблица 13
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Материал
| -
| приложение 3
| -
|
|
|
| Расчетное давление
| P
| 1, 05РК =
| МПа
|
|
|
| Расчетная температура стенки
| tст
| приложение 4
| 0С
|
|
|
| Предел текучести материала
| σ ts
| приложение 5
| МПа
|
|
|
| Коэффициент запаса прочности
| n
| приложение 6
| -
|
|
|
| Допустимое напряжение
| σ tдоп
| σ ts / n =
| МПа
|
|
|
| Внутренний диаметр коллек- тора:
- пароводяного;
- водяного
| DПВВН DВ
ВН
|
из чертежа котла
|
мм
|
|
|
| Характеристики трубной решетки:
- поперечный шаг;
- продольный шаг
|
S1 S2
| по принятой компоновке испаритель- ного пучка
|
мм
|
|
|
| Коэффициент прочности в направлении:
- поперечном;
- продольном
|
ϕ 1 ϕ 2
| S1 — dн = S1
S2 — dн = S2
|
-
-
|
|
|
| Принятый коэффициент проч- ности
|
ϕ
| выбирается наименьший из ϕ 1 и ϕ 2
|
-
|
|
|
| Расчет толщины стенки коллектора:
- пароводяного;
- водяного
|
δ 'об
| PDпвн 2 ot –P =
доп
|
мм
|
|
|
| Прибавка к толщине
| С
| примечание *
| мм
|
|
|
| Фактическая толщина стенки коллектора:
- пароводяного;
- водяного
|
δ об
| δ 'об + с =
примечание **
|
мм
|
|
* Примечание – для коллекторов, сваренных из листов толщи- ной менее 20 мм, с = 1 мм, а более 20 мм, с = 0.
** Примечание – при вальцованных трубах «δ об» принимается не менее 12 мм, а при приварных не менее 10 мм.
3.3 Расчет на прочность днищ коллекторов
Таблица 14
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Материал
| -
| приложение 3
| -
|
|
|
| Наружный диаметр коллектора:
- пароводяного;
- водяного
| DПВВН DВ
ВН
| DПВВН + 2 δ об = DВ + 2 δ =
ВН об
| мм
|
|
|
| Высота днища коллектора:
- пароводяного;
- водяного
| hПВ hВ
| из чертежа
| мм
|
|
|
| Размер лаза
| d
| из справочника
| мм
|
|
|
| Расчетное давление
| РР
| 1, 05 Рк =
| МПа
|
|
|
| Расчетная температура стенки
| tст
| приложение 4
| 0С
|
|
|
| Предел текучести материала
| σ ts
| приложение 5
| МПа
|
|
|
| Коэффициент запаса прочности
| n
| приложение 6
| -
|
|
|
| Допустимое напряжение
| σ tдоп
| σ ts: n =
| МПа
|
|
|
| Коэффициент, учитывающий форму днища
| y
| приложение 8
| -
|
|
|
| Коэффициент прочности
| ϕ
| приложение 7
| -
|
|
|
| Расчетная толщина днища коллектора:
- пароводяного;
- водяного
| δ 'ПВ
δ 'В
| y P Dпн
=
4 otдоп
| мм
|
|
|
| Прибавка к толщине
| с
| примечание *
| мм
|
|
|
| Принимаемая толщина днища коллектора:
- пароводяного;
- водяного
| δ ПВ δ В
| δ ' + с =
| мм
|
|
* Примечание – для коллекторов, сваренных из листов тол- щиной менее 20 мм, с = 1 мм, а более 20 мм, с = 0.
3.4 Расчет на прочность кипятильных труб экрана
Таблица 15
| № п/п
| Параметр
| Обо- знач.
| Источник или формула
| Раз- мерн.
| Числ. знач.
|
|
| Материал
| -
| приложение 3
| -
|
|
|
| Расчетное давление
| P
| 1, 05 РК =
| МПа
|
|
|
| Расчетная температура стенки
| tст
| приложение 4
| °С
|
|
|
| Предел текучести материала
| σ ts
| приложение 5
| МПа
|
|
|
| Предел длительной прочности материала
| σ t
дп
| приложение 5
| МПа
|
|
|
| Коэффициент запаса прочности
| n
| приложение 6
| -
|
|
|
| Коэффициент прочности
| φ
| приложение 7
| -
|
|
|
| Допустимое напряжение
| σ tдоп
| σ ts / n
| МПа
|
|
|
| Наружный диаметр труб
| dH
| из теплового расчета
| мм
|
|
|
| Расчетная толщина стенки труб
|
| Pdн =
2otдоп–P
| мм
|
|
|
| Прибавка к толщине
| с
| принимается
| мм
|
|
|
| Принимаемая толщина стенки трубки
| δ тр
| δ ' + С =
| мм
|
|
Таблица 16
Тактико-технические данные парового котла
| № п/п
| Наименование
| Услов. обозн.
| Единица измер.
| Числ. значение
|
|
| Паропроизводительность котла
| ДК
| т/час
|
|
|
| Давление пара в котле
| РК
| МПа
|
|
|
| Температура питательной воды
| tПВ
| 0С
|
|
|
| Температура воздуха перед форсункой
| TВХ.В
| 0С
|
|
|
| Температура газов за топкой
| TЗТ
| 0С
|
|
|
| Температура уходящих газов
| TУХ, Г
| 0С
|
|
|
| КПД парового котла
| h
| -
|
|
|
| Поверхность нагрева
| НПО
| м2
|
|
|
| Марка топлива
| -
| -
|
|
|
| Суточный расход топлива при ДК
| ВК
| т
|
|
