Для обеспечения необходимой тяги в системе удаления дымовых смесей важнейшим условием является правильный подбор производительности устройства дымоудаления. Этот параметр определяет величину объёма газов, которую этот механизм может вывести из обслуживаемого канала за единицу времени.
Расчёт производительности дымососа (вентилятора)
Расчётная производительность оборудования определяется условиями всасывания. Эти условия зависят от величины давления и температуры в области, откуда ведётся отсос. Её величину Qр в м³/ч можно вычислить из формулы:
Здесь: V – расход газов при температуре 30оС: для дымососа – продуктов сгорания, для дутьевого вентилятора – воздуха; β1 – коэффициент запаса (см. таблицу) по производительности; hб – локальное давление в газе.
Непосредственно на входе дымососа расход продуктов сгорания (в м³/с) будет
Здесь: ВР –расход топлива (расчётный) в кг/с или м³/с; VГ.УХ и Δα– объём продуктов сгорания (м³/кг или м³/м³) и присос воздуха в газоходах, расположенных за воздухоподогревателем; Vо – теоретическая величина количества воздуха (м³/кг или м³/м³); vД – температура продуктов сгорания на входе дымососа (температура выводимых газов в оС).
Для определения расхода воздуха в м³/сек для расчёта воздушного тракта
используется формула:
Здесь: ΔαТ, ΔαПЛ и ΔαВП – присосы воздуха, соответственно, в топке, в системе пылеприготовления и воздухоподогревателе (после подогревателя ΔαВП принимается равным нулю); tВ – температура воздуха (для холодного tВ =30оС, для горячего – tВ = tГ.В).
Давление
Величина полного давления (в мм вод.ст.), на которое рассчитываются дымососы или вентиляторы, определяется по формуле:
Для этого нужно задать коэффициент запаса по напору β2 (см. таблицу) и разницу давлений в газоходе ΔНП.
Таблица коэффициентов запаса (СНиП II-35-76)
|
Мощность котла, МВт
|
Коэффициент запаса b |
|
β1 (по производительности)
|
β2( по напору)
|
|
вентиляторы
|
дымососы
|
дымососы и вентиляторы
|
|
17,4 и ниже
Выше 17,4
|
1,05
1,05
|
1,05
1,1
|
1,1
1,1
|
Так как в каталогах напорные характеристики механизмов приводятся для давления в воздухе в 1 атм (101080 Па), то полное расчётное давление нужно привести к нему. Для этого существует следующая формула, в которой давление вычисляется в мм вод. ст:
Здесь: ρо– плотность (в кг/м3) подвергаемых перемещению газов при температуре 0оС и давлении 101080 Па; t и tХАР – температуры: продуктов сгорания (или воздуха) перед установкой и приведённая в каталоге для рассчитываемой напорной характеристики.
По напорной характеристике, приводимой в каталоге, дымосос или вентилятор подбирается следующим образом. Точка, задаваемая параметрами QР и НРПР, должна лежать на характеристике в области, где КПД ηэ будет составлять не менее 90% максимума.
Мощность
Для расчёта необходимой электрической мощности (в кВт) дымососа или вентилятора применяется формула:
где КПД устройства берётся в процентах.
Выбор двигателя по мощности
производится среди номенклатуры рекомендованных заводом-изготовителем изделий. При этом коэффициент запаса по потребляемой мощности β3 нужно брать равным 1,0.
При подборе тягодутьевых машин нужно учитывать, что превышение реального сопротивления газо- и воздуховодов расчётных величин может заметно ухудшить эксплуатационные параметры котельной установки, такие как мощность и экономичность.