7. Аэродинамический расчет

Целью аэродинамического расчета парогенератора является подсчет производительности тягодутьевой системы, гидравлического сопротивления газового и воздушного тракта, выбор дымососа и вентилятора.

Лучшим пособием для проведения аэродинамического расчета парогенератора служит нормативный метод [2].

Производительность тягодутьевых систем определяется по данным теплового расчета для номинальной нагрузки парогенератора.

Перепад полных давлений определяется с учетом динамического (скоростного) и статического напоров, а также с учетом атмосферного давления и сопротивления отдельных участков газовоздушного тракта парогенератора.

При расчете газовоздушного тракта парогенератора рекомендуется вначале определение полного давления, являющегося суммой статического и динамического напоров для данного участка, а затем определение величин самотяги. Следует учесть, что при равенстве удельных весов текущей среды и атмосферного воздуха, а также в случае горизонтального газохода самотяга равняется нулю.

После вычисления полного напора и величины самотяги приступают к определению сопротивлений расчетных участков парогенератора.

Все сопротивления обычно разделяют на сопротивление трения и местные сопротивления. При расчете сопротивлений можно считать поток газов изотермическим и несжимаемым. Следовательно, для такого потока справедливы соотношения встречаемые в курсе «Гидрогазодинамика». Практически только для расчета участков с воздухоподогревателем необходимо внести поправку на неизотермичность газового потока.

Все отдельные сопротивления последовательно расположенных участков газовоздушного тракта в итоге суммируются, а сопротивление газовоздушного тракта принимается равным полусумме абсолютных давлений вначале и в конце его.

Расчет сопротивлений в парогенераторах с давлением близким к атмосферному, ведется по удельному весу сухого воздуха при нормальных атмосферных условиях, а падение давления берется из соответствующих графиков.

После определения расчетных величин расхода газов (воздуха) и сопротивления тракта (по перепаду полных давлений) при номинальной нагрузке парогенератора выбор вентилятора (дымососа) сводится к подбору машины, обеспечивающей наименьшее количество энергии при эксплуатации. Чтобы определить удовлетворяет ли данная машина требуемым значениям производительности и полному давлению, необходимо предварительно привести эти параметры к тем условиям для которых заводом-изготовителем дается характеристика машины. Выбор машины следует считать удовлетворительным, если кривая расхода будет лежать выше расчетных значений ( в зависимости от нагрузки парогенератора) точек изменения расхода воздуха (газов) в парогенераторе.

Выбор электродвигателя осуществляется в соответствии с методикой рекомендуемой в курсу «Детали машин».

8. Гидравлический расчет

Гидравлическая система котельного агрегата состоит из соединенных между собой труб коллекторов, барабанов и ряда дополнительных устройств и предназначена для подогрева и испарения воды, перегрева пара и регулирования его температуры.

При расчете гидравлической системы парогенератора с естественной циркуляцией в рамках курсового проектирования необходимо, выбрать оптимальную компановку его контура, проверить надежность испарительных поверхностей нагрева и указать мероприятия для повышения их надежности. Расчетом естественной циркуляции определяются скорости воды, кратность циркуляции и полезные напоры в контурах, запасы надежности по застою и опрокидыванию циркуляции, условия движения в опускных трубах, надежности при нестационарных режимах и производится, как правило, при номинальных нагрузке парогенератора и давлении.

В задачу гидравлического расчета прямоточных парогенераторов входят: обеспечение надежности поверхностей нагрева, рациональная компановка их, определение потерь давления в котле, напора питательного насоса и, в рамках курсового проектирования, указание мероприятий по повышению надежности. При этом определяют массовые скорости среды, запасы надежности по устойчивости потока, гидравлическим и температурным разверкам, температурный режим труб, потери давления в элементах и парогенераторе в целом, необходимость установки дроссельных шайб и их размеры.

Гидравлический расчет прямоточных парогенераторов ведется при номинальной и наименьшей, гарантированной заводом-изготовителем нагрузки парогенератора.

Лучшим пособием для проведения гидравлического расчета парогенератора служит нормативный метод [3].