|
Азбука горенияВыбор вентилятора (Пример подбора блочной горелки)>> Вернуться к содержанию Для выбора вентилятора необходимо знать расход воздуха и минимальный напор, который должен создать вентилятор для преодоления аэродинамического сопротивления системы подачи воздуха и газовоздушного тракта котла. Итак, рассчитаем, каким должен быть расход участвующего в горении воздуха.
Расчёт расхода воздуха Расход воздуха пропорционален расходу топлива. Поэтому:
Вентилятор должен обеспечивать устойчивую работу горелки на обоих видах топлива. В нашем случае из двух значений расхода за основу берём больший, а именно Gвоздуха = 7848 м³ /час. При работе котла на высоте 1000 метров над уровнем моря при температуре 40°С для подачи необходимого количества кислорода требуется увеличить расход воздуха на корректирующий коэффициент F (таблица 22).
Если производитель предоставил характеристические кривые вентилятора, которые уже скорректированы для реальной температуры воздуха, то необходимо скорректировать расход воздуха учитывая только высоту над уровнем моря.
Расчёт напора вентилятора Напор вентилятора представляет собой сумму напора на выходе из головки горелки и потерь давления на отдельных участках системы воздухоподачи и головки горелки. Обозначим полезный напор вентилятора Hвент и проверим, выполняется ли следующее условие:
где: Η1 - аэродинамическое сопротивление в камере сгорания котла; Н2 - потери давления в головке горелки; Н3 - потери давление в воздуховодах; Н4 - потери давления в воздухоподогревателе. Все потери давления берутся для реальной температуры воздуха и высоты над уровнем моря.
Камера сгорания Аэродинамическое сопротивление в камере сгорания является проектным значением и равно Н1 = 1500 Па.
Головка горелки Потери давления в головке горелки мы можем получить из графиков, предоставляемых производителем горелок, как зависимость от расхода воздуха или тепловой мощности. Если головка горелки регулируемая, то мы должны опираться на ту характеристическую кривую, которая получена в лаборатории (для такого же положения головки, при котором она будет реально работать). В нашем случае потери давления на головке горелки равны Н2 = 27 мбар = 2700 Па. Это значение соответствует стандартной температуре 20°С. Поэтому полученное значение надо скорректировать на коэффициент Кc (см. таблица 30), соответствующий температуре 150°С. Рисунок 101. Потери давления на головке горелки серии ΤΙ - сторона воздуха
 Скорректированное значение потери давления будет равно:
Воздух, поступающий в головку горелки, берётся с высоты над уровнем моря большей, чем стандартная. Поэтому потери давления надо скорректировать ещё раз разделив Н2 на коэффициент F (таблица 22), соответствующий высоте над уровнем моря 1000 метров. Следовательно, реальные потери давления на головке горелки будут равны
Воздуховоды Сечение воздуховодов должно удовлетворять следующим требованиям:
Поскольку в нашем случае нет никаких ограничений по размерам, установим максимальную скорость 20 м/с и по окончании расчётов проверим, не превышает ли потеря давления в воздуховоде 500 Па. Из приведённого ниже графика (рис. 100), для скорости 20 м/с и расхода 2586 л/с (9331 м³ /час), диаметр сечения воздуховода должен равняться 450 мм. Если снова обратиться к графику, то увидим, что относительные потери давления е = 9 Па/м. В воздуховоде предусмотрены два плавных поворота на 90°, безразмерный коэффициент потерь которых равен ξ = 1. Теперь мы можем подсчитать потери давления в местных сопротивлениях по уже известной формуле:
Предположим, что длина воздуховода составит 20 метров. Потери давления Н3 будут равны:
Однако воздух попадает в воздуховод при температуре и высоте над уровнем моря, которые отличаются от стандартных значений. Из-за этого изменяются плотность воздуха и потери давления. Поэтому полученное выше значение Н3 необходимо скорректировать на коэффициент Кс = 1,19, который соответствует характеристикам воздуха (40°С, 1000 метров над уровнем моря).
Таблица 30. Корректирующий коэффициент Кс для расчета напора и производительности вентилятора горелки (в зависимости от температуры и высоты над уровнем моря)
Рисунок 102. Потери давления в воздуховодах с круглым сечением
Воздухоподогреватель Для подбора воздухоподогревателя необходимо знать три параметра:
Давление в воздухоподогревателе может меняться по двум причинам:
Производители воздухоподогревателей дают характеристическую кривую для каждою теплообменника при высоте над уровнем моря и температуре воздуха на входе и выходе. Значение это необходимо скорректировать, если температура воздуха на входе и выходе будет отлична от расчётной и если воздухоподогреватель будет смонтирован на другой высоте над уровнем моря. На установленном в данной системе воздухоподогревателе происходят потери давления, соответствующее расходу 9331 м³ /час, при этом температура увеличивается на 110°С (с 40°С до 150°С). Допустим, что стандартный воздухоподогреватель при таких условиях имеет потери давления Н4 = 500 Па. Поскольку воздухоподогреватель установлен на высоте 1000 метров над уровнем моря, эти потери давления необходимо скорректировать на коэффициент Кс, в результате чего получим:
Реальный напор вентилятора Итак, полезный напор, который должен обеспечивать вентилятор, равен:
Из таблиц, предоставляемых производителем (например см. таблицу 31), выбираем модель вентилятора. В данном случае производитель предоставил характеристическую кривую при условии работы на воздухе с температурой 40°С, поэтому для реального напора и для скорректированной производительности по воздуху Gскорректированное(H) 8739 м³ /час, мы получим модель вентилятора: GBJH07120. Для него необходимо выбрать направление нагнетательного патрубка по отношению к всасывающему патрубку
Таблица 31. Таблица выбора вентилятора
Рисунок 103. График производительности вентиляторов серии GBJ
 Реальную рабочую точку вентилятора необходимо проверить по характеристической кривой. Как видно из графика на рис. 103, рабочая точка попадает на середину характеристической кривой вентилятора. Это означает, что мы сделали правильный выбор. Далее необходимо проверить, правильно ли выбрана модель вентилятора. При увеличении высоты над уровнем моря и температуры нагнетаемого воздуха производительность вентилятора снижается. Для расчета номинальной мощности эл. двигателя вентилятора необходимо воспользоваться таблицей 32, в которой указаны коэффициенты расчёта номинальной мощности двигателя в зависимости от высоты над уровнем моря и температуры нагнетаемого воздуха. Мощность двигателя всегда должна быть больше, чем мощность, потребляемая вентилятором при реальной производительности. Необходимо помнить, что потребляемая вентилятором мощность уменьшается на тот же коэффициент F, который мы предварительно взяли для повышенной высоты над уровнем моря и повышенной температуры.
Таблица 32. Коэффициент коррекции мощности, в зависимости от температуры воздуха и высоты над уровнем моря
>> Вернуться к содержанию | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
