Поверочный тепловой и аэродинамический расчет котла БКЗ-75-39

Фестон

φ

(S₁-d)/(S'₂-d)

(300-60)/(292-60)

1,03

коэффициент формы пучка

Cs

3,2+0,66*(1,7-φ)^1,5

3,2+0,66*(1,7-1,03)^1,5

3,56

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ₀

ξ₀= C_s*Re^-0,27

3,56*1838^-0,27

0,468

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*(z₂+1)

0,468*(4+1)

2,338

Число Рейнольдса

Re

wd/v

4,97*0,06/0,000162

1838

Сопротивление фестона

Δhф

Па

ξ*(ρw^2)/2

2,338*(0,287*4,97^2)/2

8,3

ПП1

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ₀

2*(σ₁-1)^-0,5*Re^-0,2

2*(1,74-1)^-0,5*1966^-0,2

0,510

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*z₂

0,510*10

5,10

Число Рейнольдса

Re

wd/v

7,1*0,038/0,000131

1966

Сопротивление пароперегревателя

Δhпп1

Па

ξ*(ρw^2)/2

2,338*(0,317*7,1^2)/2

40,8

ПП2

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ0

2*(σ₁-1)^-0,5*Re^-0,2

2*(1,71-1)^-0,5*3362^-0,2

0,469

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*z₂

0,468*8

3,75

Число Рейнольдса

Re

wd/v

9,76*0,038/0,00011

3334

Сопротивление пароперегревателя

Δhпп2

Па

ξ*(ρw^2)/2

2,338*(0,287*9,76^2)/2

63,5

Поворот на 90°  с изменением сечения

F2/F1

6*2,1/(6*2,9)

0,724

Коэффициент сопротивления

kΔξ0BC

номограмма VII-19-б        

0,9*1*1

0,9

Сопротивление поворота газохода с изменением сечения

Δhм

Па

ξ*(ρw^2)/2

0,9*0,38*4,36^2/2

3,3

ВЭК2

φ

(S₁-d)/(S'₂-d)

(95-32)/(83-32)

1,24

коэффициент формы пучка

Cs

3,2+0,66*(1,7-φ)^1,5

3,2+0,66*(1,7-1,24)^1,5

3,41

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ0

ξ₀= C_s*Re^-0,27

3,41*3042^-0,27

0,391

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*(z₂+1)

0,391*(19+1)

7,82

Число Рейнольдса

Re

wd/v

8,4*0,032/0,000088

3042

Сопротивление ВЭК II

Δhв2

Па

ξ*(ρw^2)/2

7,82*(0,287*8,34^2)/2

112,9

ВЗП2

Число Рейнольдса

Re

-

wd/v

21,82*0,0386/0,000088

11851

Коэффициент сопротивления трения

λтр

0,316/Re^0,25

0,316/11851^0,25

0,030

Сопротивление трения

h_тр

Па

(l*λ*ρw^2/(2d))*(2/((T/T_г)^0,5)+1)

(2,5*0,03*0,485*21,82^2/(2*0,0386))*((739/618)^0,5)

226,8

Длина труб ВЗП II

L

м

из чертежа

2,5

Абсолютная шероховатость

k

мм

принимаем

таблица 2 [4]

0,2

Отношение живого сечения  труб к площади газохода

F_м/F_б

-

0,785∙d²_вн/(S₁∙S₂)

0,785*0,0368^2/(0,095*0,068)

0,251

Коэффициент сопротивления входа

ξ_вх

-

номограмма VII-11 [3]

0,375

Коэффициент сопротивления выхода

ξ_вых

-

номограмма VII-11[3]

0,625

Сопротивление ВЗП II вследствие изменения скоростей при входе и выходе

h_{ВЗП II}

Па

(ξ_вх+ξ_вых)ρw²/2

(0,375+0,625)*0,485*21,82^2/2

115,4

Сопротивление ВЗП II

Σh_{взп II}

Па

h_тр+h_{взп II}

226,8+115,4

342,2

ВЭК1

φ

(S₁-d)/(S'₂-d)

(88-32)/(67-32)

1,6

коэффициент формы пучка

Cs

3,2+0,66*(1,7-φ)^1,5

3,2+0,66*(1,6-1,24)^1,5

3,22

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ0

ξ₀= C_s*Re^-0,27

3,41*5040^-0,27

0,322

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*(z₂+1)

0,322*(65+1)

21,27

Число Рейнольдса

Re

wd/v

7,41*0,032/0,000047

5040

Сопротивление ВЭК I

Δhв1

ξ*(ρw^2)/2

21,27*(0,6*7,41^2)/2

350,6

ВЗП1

Число Рейнольдса

Re

-

wd/v

13,22*0,0386/0,000029

16550

Коэффициент сопротивления трения

λтр

0,316/Re^0,25

0,316/16550^0,25

0,028

Сопротивление трения

h_тр

Па

(l*λ*ρw^2/(2d))*(2/((T/T_г)^0,5)+1)

(6,5*0,028*0,79*13,22^2/(2*0,0386))*((453/410)^0,5)

331,4

Длина труб ВЗП I

L

м

из чертежа

6,5

Абсолютная шероховатость

k

мм

принимаем

таблица 2 [4]

0,2

Отношение живого сечения труб к площади газохода

F_м/F_б

-

0,785∙d²_вн/(S₁∙S₂)

0,785*0,0368^2/(0,068*0,058)

0,27

Коэффициент сопротивления входа

ξ_вх

-

номограмма VII-11 [3]

0,36

Коэффициент сопротивления выхода

ξ_вых

-

номограмма VII-11[3]

0,6

Сопротивление ВЗП I вследствие изменения скоростей при входе и выходе

h_{ВЗП I}

Па

(ξ_вх+ξ_вых)ρw²/2

(0,36+0,6)*0,79*13,22^2/2

66,29

Сопротивление ВЗП I

Σh_{взп I}

Па

h_тр+h_{взп II}

331,4+66,29

397,7

Суммарное сопротивление тракта А

H_А

Па

8,3+40,8+63,5+3,3+112,9+342,2+350,6+397,7

1319,3

Поворот на 90° с изменением сечения 

Соотношение выходного сечения к входному

F₂/F₁

-

из чертежа:            F₁=a∙b=1,7∙6=10,2 м²                принимаем: F₂=1∙4=4 м²

4/10,2

0,39

Скорость газов в  повороте, по меньшему сечению

w

м/с

В_рV_г(υ_ух+273)/(273F₂)

3,54*6,66*(131+273)/(273*4)

8,77

Коэффициент сопротивления

-

номограмма VII-19-б         k_Δξ₀BC

0,575∙1∙1

0,575

Произведение

ρw²/2

Па

-0,79*8,77^2/2

30,38

Сопротивление поворота

h_пов

Па

ξ∙ρw²/2

0,575*30,38

17,5

Прямой участок  до золоуловителя 

Скорость газов в  газоходе

w

м/с

рассчитана ранее

-

8,77

Диаметр эквивалентный

d_экв

м

4ab/[2(a+b)]

4∙1∙4/[2(1+4)]

1,60

Коэффициент сопротивления трения

λ

-

принимаем [4]

-

0,03

Длина участка

L

м

ориентировочно задаемся

-

14,0

Произведение

ρw²/2

Па

-0,79*8,77^2/2

30,38

Сопротивление участка

h_уч1

Па

λ∙L∙ρw²/(2d_экв)

0,03∙14∙30,38/(2*1,60)

3,99

Участок золоуловитель (циклон) 

Сопротивление участка

h_зу

Па

принимаем

-

1000

Прямой участок  золоуловитель - дымосос 

Длина участка

L

м

ориентировочно задаемся

-

6,0

Сопротивление участка

h_уч2

Па

λ∙L∙ρw²/(2d_экв)

0,03∙6∙30,38/(2*1,6)

1,71

Прямой участок  дымосос - дымовая труба 

Диаметр эквивалентный

d_экв

м

4ab/[2(a+b)]

4∙1∙4/[2(1+4)]

1,6

Сопротивление участка

h_уч3

Па

λ∙L∙ρw²/(2d_экв)

0,03∙4∙1,1/3

16,2

Сопротивление на входе в дымовую трубу

h_д

Па

ξ*(ρw^2)/2

0,9*0,89*8,77^2/2

30,8

Сопротивление и самотяга дымовой трубы 

Температура газов в  начале дымовой трубы

t_тр

^○С

(t_ухα_ух+t_хвΔα)/)/α_тр

(131∙1,33+30∙0,034)/1,364

128,5

Высота дымовой трубы

H

м

принята

-

45,0

Скорость газов на выходе из дымовой трубы

w

м/с

принимается

-

10,0

Верхний диаметр устья  трубы

d_в

м

[V_гB_р(273+t_тр)/(3,14∙273∙w]^1/2

(4*3,54(6,66+0,034*4,63)*( 128,5+273)/(3,14*273*10))^0,5

2,1

Нижний диаметр устья  трубы

d_н

м

d_в+0,02∙H

1,8+0,02∙45

2,7

Произведение

ρw²_ср/2

Па

44,5

Сопротивление трения в трубе

h_тр

Па

λρw²_ср/(8i)

0,05*44,5/(8*0,02)

13,9

Потеря с выходной скоростью

h_вс

Па

ξ∙ρw²_ср/2  ξ =1 (принимается)

1*44,5

44,5

Сопротивление дымовой трубы

h_дт

Па

h_тр+h_вс

44,5+13,9

58,4

Самотяга дымовой трубы

h_с

Па

150

Суммарное сопротивление газового тракта от выхода газов из топки до выхода из дымовой трубы

Концентрация твердых частиц

μ

кг/кг

0,033

Общее сопротивление

ΔH

Па

h_{до з-у}*(1- μ)+ h_{от з-у}*ρ₀/1,293

(1319,3+17,5+3,99)(1-0,033)+(1000+1,71+16,2+30,8)*1,313/1,293

2420,4

Напор дымососа

Н

Па

ΔH+h"-h_с

2019,6+45-150

2315,4

Производительность

Q_д

тыс м³/час

В_рVд(υ_ср+273)∙3,6/273

3,54*6,72(131+273) 3,6/273

126,4

Расчетный напор

Н^р

Па

Н* β

2315,4*1,2

2778

Расчетная производительность

Q_д^р

тыс м³/час

Q_д*β

126,4*1,1

139

Сопротивление воздуховода холодного воздуха

Скорость воздуха

принимаем

12

Сечение воздуховода

1,1*1,5

1,65

Диаметр эквивалентный

d_экв

м

4ab/[2(a+b)]

1,1∙1,5∙4/[2(1,1+1,5)]

1,27

Сопротивление трения

λ∙L∙ρw²/(2d_экв)

0,02*30*1,19*12^2/2

40,5

Местное сопротивление  при повороте на 90˚

Па 

ξ*(ρw^2)/2

1*1,19*12^2/2

85,6

ВЗП1

φ

(S₁-d)/(S'₂-d)

(95-32)/(83-32)

1,04

коэффициент формы пучка

Cs

3,2+0,66*(1,7-φ)^1,5

3,2+0,66*(1,7-1,04)^1,5

3,55

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ0

ξ₀= C_s*Re^-0,27

3,55*32735^-0,27

0,215

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*(z₂+1)

0,215*(32+1)

7,09

Число Рейнольдса

Re

wd/v

3,74*0,04/0,000039

32735

Сопротивление ВЭК I

Δhв1

Па

ξ*(ρw^2)/2

7,09*(1,19*3,74^2)/2

79

Два поворота на 180˚

ξ

3,5

Δh

Па

ξ*(ρw^2)/2

2*3,5*(1,19*3,87^2)/2

78,0

Поворот на 90˚

ξ

0,9

Δh

Па

ξ*(ρw^2)/2

0,9*(1,19*3,87^2)/2

10,0

ВЗП2

φ

(S₁-d)/(S'₂-d)

(68-32)/(67-32)

1,14

коэффициент формы пучка

Cs

3,2+0,66*(1,7-φ)^1,5

3,2+0,66*(1,7-1,14)^1,5

3,48

коэффициент спротивления отнесенный к одному ряду пучка

ξ0

ξ₀= C_s*Re^-0,27

3,48*3866^-0,27

0,374

Коэффициент местного сопротивления

ξ

ξ= ξ₀*(z₂+1)

0,374*(32+1)

12,34

Число Рейнольдса

Re

wd/v

4,33*0,04/0,000023

3866

Сопротивление ВЭК II

Δhв1

Па

ξ*(ρw^2)/2

7,09*(1,19*4,33^2)/2

62,4

Воздуховод  от ВЗП до горелки

Скорость воздуха

1,075*8,44*3,54/16,8

1,91

Сечение воздуховода

16,8

Диаметр эквивалентный

d_экв

м

4ab/[2(a+b)]

6∙2,8∙4/[2(6+2,8)]

3,82

Сопротивление трения

Па 

λ∙L∙ρw²/(2d_экв)

0,02*10*0,72*1,91^2/(2*16,8)

0,069

Местное сопротивление  при повороте на 90˚

Суммарное сопротивление

Δhм

Па

1*0,72*1,91^2/2

1,32

Суммарное сопротивление

Суммарное сопротивление

Δh

Па

1,32+0,069+62,4+10,0+78,0+79+85,6+40,5

357