Природна тяга

Рушійна сила, обумовлена різницею статичних тисків між повітрям, що надходить у топкову камеру, і продуктами горіння, що покидають ТГ-р, називається природною тягою.

Природна тяга здійснюється димарями. Димова труба створює рушійну силу - силу тяги, необхідну для подолання гідродинамічних опорів газового тракту ТГ-а. Силу тяги визначають із співвідношеня:

[Па].

З цього рівняння випливає, що чим вище труба, тим сильніше тяга, а при одній і тій же висоті труби тяга тим сильніша, чим вище температура газів, що входять у трубу, і чим нижче температура зовнішнього повітря. Варто зауважити, що газохід ТГ-а, заповнений продуктами горіння, можна розглядати як димар невеликої висоти, у якому розвивається власна сила тяги, називана - самотягой, Па

Природна тяга застосовується в основному в тих випадках, коли висота труби не перевищує 50м, проте остаточно в кожному окремому випадку питання вирішується в залежності від конкретних умов.

3 Штучна тяга й аеродинамічний опір ТГУ

У сучасних ТГУ при значному зниженні температури продуктів горіння і великих аеродинамічних опорах застосовують урівноважену штучну тягу з установкою димососів і дутьових вентиляторів. У цьому випадку основним призначенням димаря є відвід продуктів горіння в атмосферу на висоту, обумовлену санітарно-гігієнічними і протипожежними вимогами.

У задачу розрахунку штучної тяги входять вибір типу димососів, їхньої характеристики, конструктивних розмірів димаря.

Аеродинамічний опір на шляху проходження газів у газоходах ТГУ складається з місцевих опорів, що залежать від зміни перетинів газоходів і їхніх поворотів, і з опору, що виникає внаслідок тертя і внаслідок опору пучків труб. Повний опір газового тракту ТГУ, визначається після підрахунку опорів окремих елементів установки їхнім підсумовуванням,Па:

де окреми сімволи означають відповідно до формули опір топки, конвективної поверхні, перегрівника, економайзера, воздухопідігрівника, золоуловлювача, заслонів, димоходів(боровів),димової труби.

Опір топок обладнаних дуттям, подалається за допомогою вентиляторів, на частку ж тягового устрою припадає лише створення невеликих розряджень у топковому просторі (20-40 Па). При горінні палива без дуття необхідне розрядження в топці повинно бути в межах 40 - 80 Па.

Весь опір прийнято поділяти на: опір тертя при плині в прямому каналі постійного перетину; місцеві опори, пов'язані зі зміною форми або напрямку каналу.

Втрати напору на тертя визначаються:

, [Па]

де l - коефіцієнт тертя, що залежить від характеру прямування потоку; l - довжина ділянки, м; d_э- еквівалентний діаметр ділянки, м; w - швидкість газів на ділянці, м/с; r - щільність газів, кг/м³;

Опір окремих елементів ТГУ, що залежать від місцевих опорів:

, [Па]

де - сума коефіцієнтів місцевих опорів на ділянці.

Значення коефіцієнта при поворотах для випадків, що зустрічаються найчастіше котельній практиці: 45^о - О,5; 90^о - 1; 135^о - 1,5; 180^о – 2.

Для орієнтованих підрахунків аеродинамічних опорів можуть бути рекомендовані такі емпіричні вирази:

для парових ТГ:

, [Па]

де Dн - паровидатність, кг/год; Н_к - поверхня нагрівання, м²; a - коефіцієнт надлишку повітря з ТГ.

А й В коефіцієнти.

Тип ТГ-ра	А	В
Жаротрубні	0,05
Горизонтально-водотрубні	0,06
Вертикально-циліндричні	0,041
Вертикально-водотрубні	0,04

Для водяних ребристих экономайзерів системи ЦККБ:

, Па

системи ВТІ:

, Па

Опір кожного шибера (заслінки) може бути прийнят 5-15 Па при швидкості руху газів 3ё 4 м/с.

Аеродинамічний опір димаря:

,

де

,

w - швидкість продуктів горіання на виході з димаря. Приймається 15-25 м/с;r - щільність продуктів горіння в димарі, кг/м³.

4 Вибір тягодутьевых устроїв

У опалювально-виробничих ТГУ звичайно встановлюють дутьоеві вентилятори і димососи одностороннього усмоктування.

Дутьові вентилятори (ВД) застосовуються при температурі до 25^оС.

Продуктивність дутьового пристрою визначається:

, м³/із

де b_р - розрахункова витрата палива, кг/с; a _т - коефіцієнт надлишку повітря; Vo - теоретичний об’єм повітря, м³/кг; tв - температура повітря, ^оС.

Дутьоеві вентилятори вибирають по їхній продуктивності й утворюваному ними повному тиску. Їх встановлюють індивідуально (по агрегатному принципові) і групові.

Групові дутьові вентилятори встановлюють у ТГУ, обладнаних ТГ із розрахунковою продуктивністю по парі не понад 1,5-2 т/год.

Продуктивність димососів, м³/с

Розрахунковий повний тиск димососа, Па

де - самотяга димаря, Па.

Число встановлюваних димососів і їхня продуктивність, так само як і дутьових вентиляторів, обумовлюються потужністю ТГУ. Поагрегатна установка дымососів найбільш поширена. Групові димососи встановлюють лише в котельних малої потужності і там, де встановлені групові экономайзери або золоуловлювачи.

Для зменшення довжини каналів, що подають воздух, дутьові агрегати розташовують по можливості поблизу від ТГ. Димососи і вентилятори розміщають, як правило, переважно на нульовій позначці (мал. 2.9[3]). Перетин воздуховодів визначають виходячи зі швидкості руху повітря, прийнятого в межах 6-10 м/с. Для цегельних газоходів швидкість руху продуктів горіння приймають 6-8 м/с, а для сталевих газоходів 8-10 м/с. Між димососами і вентиляторами роблять проходи шириною не менше 800 мм для їхнього огляду.

5 Димові труби

Димові труби виконують цегельними, залізобетонними і металевими. Основними елементами цегельної труби є: фундамент і стовбур. Для надання усталеності зовні труба має форму усіченого конуса.Залізобетонні труби футеровані по усій висоті і виконані висотою від 80 до 200 застосовують звичайно для ТГ великої потужності.

Висота димаря повинна бути вища покрівель будинків (у радіусі 25м) не менше чим на 5 м і при наявності будинків висотою більш 15 м у радіусі 200 м - не нижче 35 м. При природній тязі і спалюванні природного газу висота димаря повинна бути не нижче 20 м.

Для ТГУ, як правило, варто мати один загальний димар, що розташовується окремо від будинку котельної.

Площа вихідного перетину димаря, м², визначають

де В_р - розрахункова витрата палива котельної, кг/с (м³/с); Vг - сумарний обсяг продуктів горіння котельної, м³/кг; J_відх - температура газів, що ідуть в димову трубу; w_відх. - швидкість димових газів, 15-25 м/с.

Далі визначається діаметр устя димаря:

і діаметр основи димаря:

d_о= 0,02Н + d_у.

Тема 2.5 Техніко-економічні показники ТГУ

(ТЕП ТГУ)

Кількість годин- 2

Кількість лекцій- 1(7- а)

Лекція- 2.7

5. Основні визначення і показники

6. Капітальні витрати (вартість джерела теплопостачання)

7. Експлуатаційні витрати

8. Економічна ефективність капіталовкладень і нової техніки

1 Основні визначення і показники

ТЕП-и котелень визначаються на стадії проекту або робочого проекту для проведення техніко-економічного обгрунтування вибору оптимального проектного рішення і для оцінки якості проекту.

У номенклатуру ТЕП-ків у відповідності БНиП ІІ-35-76 «К.У.» включаються:

- розрахункова продуктивність котельні, МВт:

;

- установлена продуктивність котельні, МВт:

;

- річний виробіток теплоти, ГДж/рік:

;

- кількість теплоти, відпущеної за рік, ГДж/рік:

;

- кількість годин використання встановленої продуктивності за рік, годин:

;

- річна витрата палива:

;

- установлена потужність струмоприймачів. Визначається як сума потужностей установленого силового електроустаткування (включаючи резервне) і електроосвітлення;

- річна витрата електроенергії, кВт год;

,

де ;

- річна витрата води, м³/рік;

- загальна кошторисна вартість будівництва котельні (капітальні витрати), тис. грн.;

- річні експлуатаційні витрати, тис. грн.;

- собівартість 1 ГДж відпущеної теплоти;

- приведені витрати на 1 ГДж відпущеної теплоти.

2 Капітальні витрати

Існує декілька способів визначення вартості котелень, тобто джерела теплопостачання: по кошторисах; по укрупнених показниках і по наближеним даним.

Розрахунок техніко-економічних показників по укрупненим даним:

,

де SК - загальні капітальні вкладення в джерело теплопостачання, тис. грн;

k - питомі капіталовкладення, тис. грн; К_о - коефіцієнт, що залежить від виду палива і вводиться лише для відкритих систем теплопастачання, змінюється від 1,0 для твердого палива до 1,35 для газоподібного і рідкого; SQ_вст - визначається з розрахунку теплової схеми котельні - сумарне теплове навантаження на котельню, МВт.

Орієнтовані дані питомих капітальних витрат, тис. грн., на встановлений МВт теплоти у котелень різноманітного типу на різних паливах при закритій системі теплопостачання приведені в табл. 10.1.[2].

3 Річні експлуатаційні витрати

С_рік = С_пал + С_э + С_в + С_а + С_п._р. + С_з._п. + С_пр. , тис. грн./рік.

Дата добавления: 2014-01-11