Коэффициент сопротивления поворота

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Nbsp; Содержание страница 1 Общие сведения об аэродинамике газовоздушного тракта 2 Виды компановок газовоздушного тракта 3 Порядок расчета газовоздушного тракта 3.1 Расчёт газовоздушного тракта 3.2 Расчет дымовой трубы 3.3 Построение характеристики сети газового тракта котельной и дымососа 4 Нормы проектирования газовоздушного тракта 5 Литература 6 Приложения

Общие сведения об аэродинамике газовоздушного тракта

Проектирование газовоздушного тракта котельных выполняется в соответствии с нормативным методом, аэродинамического расчёта котельных установок ЦКТИ им. Ползунова.

Аэродинамический расчет газового и воздушного трактов по нормативному методу сложен и требует большого объема вычислений. В практике проектирования котельных установок, сопротивление отдельных элементов газового или воздушного тракта серийных котлов не рассчитывается, а принимается по техническим характеристикам котельного агрегата. При изменении паропроизводительности котлоагрегата или вида сжигаемого топлива производится пересчет сопротивлений газового и воздушного тракта в соответствии с упрощенной методикой, рекомендованной нормативным методом.

Виды компоновок газовоздушного тракта.

1) подача воздуха вентилятором, удаление продуктов сгорания за счёт давления в газовом тракте. В таких схемах применяются котлы в газоплотном исполнении.

Рис. 1 Схема «под наддувом».

2) с естественной тягой, создаваемой дымовой трубой.

Рис. 2. Схема «с естественной тягой».

3) Схема «с уравновешенной тягой». Подача воздуха вентилятором, удаление продуктов сгорания дымососом.

Рис. 3. Схема «с уравновешенной тягой».

4) Схема «под разряжением». Подача воздуха и удаление продуктов сгорания осуществляется дымососом.

Рис. 4. Схема «под разряжением».

Газовоздушный тракт котла включает в себя:

1) воздушный тракт:

а) воздухозабор

б) воздуховоды

в) воздухоподогреватели

г) вентилятор с регулирующим устройством

2) газовый тракт:

а) котёл с горелкой и хвостовыми поверхностями нагрева

б) газоходы или короба

в) дымосос

г) заслонка

д) золоуловитель или циклон

е) дымовая труба

В зависимости от конструкции газовоздушного тракта некоторые элементы могут отсутствовать в его конструкции.

Порядок аэродинамического расчета газовоздушного тракта

Целью аэродинамического расчета газовоздушного тракта котельной установки является определение производительности тяговой и дутьевой системы и сопротивления газового и воздушного тракта.

Производительность тягодутьевой системы (расход воздуха в дутьевой и расход газов в тяговой системе) Q, м³/ч определяется по данным теплового расчета для номинальной нагрузки котельного агрегата.

Сопротивление тягодутьевого тракта или отдельных его участков Δp, Па определяется уравнением

(1)

где	–	динамический или скоростной напор;
	–	плотность текущей среды;
	–	статический напор, представляющий собой разность между абсолютным давлением в данной точке (уровень ) и абсолютным атмосферным давлением на том же уровне;
	–	атмосферное давление на уровне ;
	–	плотность атмосферного воздуха, принимаемый постоянным в пределах небольших изменений высоты.

Статический напор может быть положительным (избыточное давление) и отрицательным (разрежение). Индекс «1» относится к начальному по ходу потока сечению, а индекс «2» – к конечному.

Сумма статического и динамического напоров называется полным напором и выражается

(2)

При этих обозначениях уравнение (1) получает вид

(3)

где

–

называется самотягой, величина которой может быть положительной или отрицательной.

При равенстве плотностей текущей среды и атмосферного воздуха , а также в случае горизонтальных газоходов, самотяга равна нулю.

Виды сопротивлений

Все сопротивления распределяются на две группы:

1) сопротивление трения, т. е. сопротивление при течении потока в прямом канале постоянного сечения;

2) местные сопротивления, связанные с изменением формы или направления канала, каждое из которых считается условно сосредоточенным в каком-либо одном сечении канала и не включает в себя, таким образом, сопротивления трения.

В случае изотермического потока, т. е. при постоянной плотности и вязкости текущей среды, сопротивление трения рассчитывается по формуле

(4)

Входящий в формулу (4) коэффициент сопротивления трения зависит от числа Рейнольдса и относительной шероховатости стенок канала. Числом Рейнольдса называется безразмерный критерий, характеризующий структуру потока и определяемый из выражения

где

–

коэффициент кинематической вязкости, равный в свою очередь

где

–

коэффициент динамической вязкости среды.

Местные сопротивления рассчитываются по формуле

(5)

где коэффициент местного сопротивления зависит в основном от геометрической формы рассматриваемого участка (а иногда и от числа Рейнольдса).

Все отдельные сопротивления последовательно расположенных участков тракта при расчете суммируются.

Полный напор вентилятора (или дымососа) при работе его на разомкнутую сеть определяется перепадом полных напоров по всему тракту (всасывающему и нагнетательному), включая потери на входе в тракт и на выходе из него.

Расчет, перепада полных напоров производится по уравнению

(6)

Сопротивление трения подсчитывается по формуле Дарси-Вейсбаха (7)

(7)

Здесь

–

эквивалентный (гидравлический) диаметр. Для круглого сечения (при течении внутри трубы) он равен внутреннему диаметру трубы, а для некруглого сечения определяется по формуле

(8)

где		–	живое сечение канала;
		–	полный периметр сечения, омываемый текущей средой.

Для каналов с прямоугольным сечением формула (8) получает вид

(8а)

где

–

размеры сторон прямоугольного сечения.

Коэффициент сопротивления трения , входящий в формулы (4) и (7), в общем случае зависит от числа Рейнольдса и от степени шероховатости стенок. В большинстве случаев в расчетах тяги и дутья шероховатость стенок не сказывается на сопротивлении, и коэффициент определяется по формуле Блазиуса

(9)

причем при определении величины Re кинематическая вязкость принимается для температуры стенки.

В некоторых случаях, как например, в газо -воздухопроводах, величина коэффициента сопротивления трения принимается постоянной, независимо от величины Re.

По формулам (6) и (9) построен график 1 для определения сопротивления трения на один погонный метр длины тракта². Суммарная величина сопротивления трения получается в результате умножения величины, получаемой по графику 7, на полную длину газохода .

В случае изотермического течения потока используется тот же график, но при определении коэффициента по вспомогательному полю графика оба определяющих параметра и в этом случае оказываются равными (здесь и – средние абсолютные температуры текущей среды и стенки по всему участку тракта).

Формула (9) справедлива для турбулентного движения газов в «гладких» трубах при значениях . При значениях Re, превышающих 100000, должна применяться более универсальная формула

(10)

справедливая в интервале значений .

При течении в «шероховатых» трубах коэффициент зависит только от относительной шероховатости и определяется по приближенной формуле

(11)

где

–

абсолютная шероховатость стенки, м.

Коэффициент определяется по формуле (11) лишь в том случае, если выполняется приближенное условие

(12)

В остальных случаях величина коэффициента определяется по формуле (10).

Практически для всех обычных случаев расчета рекомендуется либо применять формулу (9), либо принимать определенное значение коэффициента . Формулами (11) и (12) приходится пользоваться лишь в отдельных случаях.

При ламинарном потоке в «гладких» трубах (Re< 2000) коэффициент определяется по формуле

(13)

В зоне перехода от ламинарного режима движения потока к турбулентному ( ) рекомендуется принимать с некоторым запасом постоянное значение .

Для облегчения расчетов значение может определяться по графику 2, а динамический напор по графику 3.

Все отдельные сопротивления, в том числе и сопротивление трения, принято подсчитывать для воздуха, а поправки на приведенный удельный вес газов , на запыленность и на барометрическое давление принято вносить лишь в конце расчета ко всему тракту.

В соответствии с этим графики 1, 2 и 3 построены для воздуха при давлении 101,3 кПа.

Средние значения абсолютной шероховатости , рекомендуемые для различных типов поверхностей приведены в приложении 1.

Местные сопротивления

Общие указания

Как выше указано, любое местное сопротивление условно считается сосредоточенным в определенном сечении тракта, хотя в действительности потеря механической энергии потока, вызванная изменением формы или направления канала, происходит на более или менее длинном участке тракта. Поэтому принимается, что местное сопротивление представляет собой разность между фактической потерей механической энергии на этом участке и потерей, которая имела бы место при неизменных форме и направлении газохода (сопротивлением трения).

Так, например, под сопротивлением поворота понимается суммарное сопротивление участка с поворотом, минус сопротивление трения, рассчитанное по выпрямленной длине этого участка. Поэтому суммарное сопротивление на участке тракта, включающем местное сопротивление, складывается из местного сопротивления и сопротивления трения, вычисленного по выпрямленной длине этого участка.

Все местные сопротивления рассчитываются по общей формуле (5)

Величина коэффициента местного сопротивления принимается в зависимости от типа местного сопротивления согласно указаниям, приводимым ниже. Для всех местных сопротивлений , как правило, принимается не зависящим от числа Рейнольдса, так как значения последнего при больших сечениях газо- и воздухопроводов в котельных агрегатах достаточно велики. Значения коэффициентов сопротивления для некоторых местных сопротивлений приведены на графиках 6, 7 и 8.

Рис. 3. Зависимость коэффициента сопротивления от степени открытия шибера.

При любом местном сопротивлении, связанном с изменением сечения, численное значение коэффициента сопротивления зависит от того, к какому сечению и, следовательно, к какой расчетной скорости оно относится. При переходе, в случае необходимости, к скорости в другом сечении коэффициент сопротивления пересчитывается по формуле

(16)

Иногда при специальных расчетах необходимо определить сопротивление частично открытого шибера или поворотной заслонки. Коэффициент сопротивления для этого случая принимается по рис. 3 в зависимости от степени открытия заслонки и относится к скорости в полном сечении канала.

Повороты (отводы)

Плавным поворотом (отводом) называется поворот с обеими закругленными кромками наружной и внутренней: и , где –радиус закругления наружной кромки, а гв„ внутренней. При отсутствии закругления на обеих кромках или при закруглении только внутренней кромки (рис. 4) при поворот называется резким. Повороты с закруглением одной наружной кромки ( при ) не должны применяться, так как они имеют большее сопротивление, чем повороты без закруглений.

Рис. 4. Схема резкого поворота.

Рис. 5. Схема плавного («нормального») поворота.

Плавные повороты равного сечения на входе и на выходе обычно выполняются «нормальными», т. е. такими, у которых , где ‑ размер канала в плоскости поворота (рис. 5); для круглого канала b=d. Поскольку закругления обеих кромок такого поворота описаны из общего центра, кривизна поворота характеризуется радиусом закругления осевой линии канала , причем . При «нормальный» поворот превращается в резкий поворот с закруглением наружной кромки ( , ), который, как уже указано, применять не следует.

Ниже приводятся данные по коэфициентам местного сопротивлении различных типов поворотов (отводов) с равными сечениями на входе и на выходе, а также отдельно – поворотов с изменением сечений.

Плавные «нормальные» повороты ( ). Коэффициент местного сопротивления для этого типа поворотов подсчитывается по формуле

(17)

где		–	определяется по графику 9 в зависимости от относительной кривизны поворота ;
		–	определяется по графику 10 в зависимости от угла поворота ; при коэффициент В = 1,0;
	C	–	определяется по графику 11 в зависимости от отношения размеров поперечного сечения , где a–перпендикулярный к плоскости поворота размер¹. При круглом или квадратном поперечном сечении С =1,0.

При малых размерах сечения канала и малой скорости потока (при небольших значениях числа Re) и при необходимости уточнения величины сопротивления «нормального» поворота, последнее производится с помощью рис. 6, дающей поправочный множитель в зависимости от числа Рейнольдса.

Сопротивление составных поворотов, сваренных из отдельных прямых элементов (так называемые сегментные отводы), при хорошей сварке и зачистке швов, а также при правильной разбивке всего отвода на сегменты лишь незначительно больше сопротивления плавных «нормальных» отводов и практически может подсчитываться так же, как и для последних.

Резкие «нормальные» повороты. Коэфициент местного сопротивления резкого поворота без закруглений ( ) относится к скорости в прямом канале (до или за поворотом) и определяется по формуле

(18)

где

–

принимается по графику 10 в зависимости от угла поворота

Коэфициент местного сопротивления резкого поворота с закругленной внутренней кромкой ( ; ) также относится к скорости в прямом канале и подсчитывается по формуле

(19)

где		–	определяется по графику 12 в зависимости от отношения ;
		–	принимается по графику 10 в зависимости от угла поворота .

Повороты с изменением сечений. При неравенстве сечений на входе в поворот и выходе из него, сопротивление резко зависит от того, имеет ли место сужение сечения в повороте (поворот‑конфузор) или расширение (поворот‑диффузор).

Рис. 6. Поправочный множитель для плавных поворотов в зависимости от числа Рейнольдса.

Для поворотов-конфузоров принимаются те же значения коэфициентов местного сопротивления, что и для соответствующих поворотов с равными сечениями, но относятся они к средней скорости, равной полусумме входной и выходной скоростей. При этом определяющие геометрические параметры поворотов , и –принимаются по входному сечению.

Расчет поворотов-диффузоров ведется по максимальной, т. е. по входной скорости, а коэффициенты местного сопротивления предварительно подсчитываются так же как и для соответствующих поворотов с равными сечениями. При этом резкие повороты без закруглений и повороты с закруглением внутренней кромки при дополнительных поправок из-за увеличения сечения не требуют. Для резких поворотов-диффузоров с закругленной внутренней кромкой при коэфициент сопротивления, подсчитанный по формуле (19), дополнительно умножается на квадрат отношения выходного сечения к входному, т. е. окончательно

(20)

Для плавных поворотов-диффузоров коэфициент сопротивления, подсчитанный для «нормального» поворота с равными сечениями по формуле (17), дополнительно умножается на куб отношения сечений, т. е.

(21)

При расчете поворотов-диффузоров определяющие геометрические параметры поворотов , и также принимаются по входному сечению.

Величина коэффициента сопротивления, подсчитанная по формуле (20) или (21), не должна превышать значения для такого же резкого поворота без закруглений, определяемого по формуле (18). В противном случае в расчет принимается значение С по формуле (18).

Плавные повороты–диффузоры или конфузоры–могут иметь различные соотношения и , так как понятие «нормального» поворота становится в этом случае неопределенным. Рекомендуется определение «нормального» поворота относить также к входному сечению, что дает

Повороты с направляющими листами и лопатками. Направляющие (разделительные) листы применяются для уменьшения сопротивления плавных нормальных поворотов прямоугольного сечения (рис. 7) при условии выравненного потока перед поворотом. Эти листы следует располагать по всей длине поворота таким образом, чтобы для всех отдельных поворотов, образованных разделительными листами, отношения , а следовательно, и коэфициенты сопротивления были одинаковы (влиянием можно пренебречь)¹.

В этом случае сопротивление разделенного поворота считается равным сопротивлению внутреннего поворота, образованного разделительными листами, т. е. определяется, как обычно, по графику 9 для значения , а С определяется по графику 11 для .

Увеличение сопротивления трения при установке листов учитывать не следует, по крайней мере, до при одном разделительном листе и до при двух листах. Применение разделительных листов при больших значениях , а также установка трех и более листов дают незначительный выигрыш в сопротивлении и, как правило, нецелесообразны. Также не следует устанавливать направляющих листов при невыравненном потоке перед поворотом.

Направляющие лопатки применяются для уменьшения сопротивления резких или незначительно скругленных поворотов ( ), а также для выравнивания потока за поворотом. В котельных установках целесообразно применение лишь упрощенных лопаток из листового железа (непрофилированных) или, в крайнем случае, небольшого числа профилированных лопаток.

При выравненном перед поворотом потоке рекомендуется расстановка лопаток с шагом по арифметической прогрессии, причем отношение первого шага от наружной кромки к первому шагу от внутренней равно двум. Лопатки должны ставиться по линии, соединяющей углы внутренней и наружной кромок (под 45° при повороте на 90° без изменения сечений). При наличии закругленных кромок, оба закругления, внутреннее и наружное, выполняются равными радиусами (рис. 8).

Коэффициент сопротивления поворота с такими лопатками можно принимать по табл. 2.

Таблица 2

Коэффициент сопротивления поворота

	Число лопаток и их тип	Размер хорды лопатки
0	12 непрофилированных		0,45
0	7 профилированных		0,40
0,10	5 "		0,40
0,25	3 "		0,35
	5 "		0,25
Срезан. внутр. угол	7 непрофилированных		0,40¹
¹ Длина плоскости среза

Тройники

Тройники разделяются в зависимости от геометрической формы на несимметричные и симметричные, а в зависимости от направления потоков – на раздающие и собирающие. В несимметричном тройнике один из разделенных потоков проходит напрямик без поворота, а второй направлен под углом к общему каналу. В симметричном тройнике оба разделенных рукава симметричны, т. е. имеют одинаковое сечение и направлены под одинаковым углом к общему каналу. В раздающем тройнике общий поток разветвляется на две части, а в собирающем два потока сливаются в один общий. В соответствии с указанным, на рис. 9, а и представлен несимметричный раздающий тройник, на рис. 9, б – несимметричный собирающий, на рис. 9, в – симметричный раздающий, а на рис. 9, г – симметричный собирающий.

В общем случае коэфициент местного сопротивления тройника зависит от типа последнего, от угла ответвления и от соотношений сечений и расходов по отдельным каналам.

Несимметричные тройники. Коэфициент местного сопротивления для каждого из двух раздельных потоков в несимметричном тройнике относится к скорости в том рукаве, по которому проходит соответствующий поток, т. е для потока, проходящего напрямик, – в сечении d, а для потока, проходящего с поворотом, – в сечении a, см. рис. 9, а и б. Таким образом, в раздающем тройнике расчетные сечения расположены за разветвлением потока, а в собирающем – до соединения обоих потоков.

Для раздающего тройника с углом 90° коэфициенты местного сопротивления даны на графике 13, где в соответствии с указанным обозначением расчетных сечений – коэфициент сопротивления тройника для потока, проходящего с поворотом, a – для потока, проходящего напрямик Значения и приведены на графике в зависимости от соотношения диаметров бокового рукава ( ) и прямого рукава ( ) и от соотношения скоростей в обоих рукавах. Для тройников некруглого сечения отношение диаметров следует заменять отношением эквивалентных диаметров¹.

Рис 9. Схемы раздающих и собирающих тройников.

a – несимметричный раздающий тройник; б – несимметричный собирающий тройник;

в – симметричный раздающий тройник; г – симметричный собирающий тройник.

Для собирающего тройника с углом 90° коэффициент определяется по графику 14, a – по графику 15. На графиках 16, 17, 18 и 19 приведены значения и для раздающих и собирающих тройников с углом 60° и с углом 45°.

Все указанные графики получены из опытов с тройниками, у которых сечение общего канала равнялось сечению d. Практически применяются также тройники, имеющие неравные сечения прямого канала до и за местом разделения или слияния потоков, а (обычно) равные скорости в этих сечениях. Такие тройники, впредь до уточнения, рекомендуется рассчитывать по тем же графикам 13-19.

Как видно из графиков, в ряде случаев наблюдаются не только положительные, но и отрицательные значения коэфициента местного сопротивления (график 14).

Симметричные тройники. Для расчета сопротивления симметричных тройников принят следующий метод¹.

Симметричный тройник условно разделяется на два самостоятельных поворота, причем сечение общего канала принимается разделенным продольной перегородкой пропорционально расходам через каждый из рукавов. Местное сопротивление тройника по каждому из потоков рассчитывается, как для соответствующего резкого поворота. В зависимости от полученного в таком условном повороте соотношения сечений (диффузор или конфузор), коэфицнект сопротивления, подсчитанный по формуле (18), относится либо к скорости входа, либо к полусумме скоростей входа и выхода. Например, если симметричный тройник выполнен с равными сечениями в обшем канале и в рукавах, и расходы по рукавам равны, то раздающий тройник приравнивается к повороту‑диффузору с отношением , и его сопротивление рассчитывается по скорости входа, а собирающий тройник приравнивается к повороту‑конфузару, сопротивление, которого рассчитывается по полусумме скоростей входа и выхода.

Газопроводы

Газопроводы на участке воздухоподогреватель‑золоуловитель рассчитываются по расходу и температуре уходящих газов (за воздухоподогревателем), принимаемым из теплового расчета. Газопроводы на участках золоуловитель‑дымосос и за дымососом рассчитываются по расходу и температуре газов у дымососа. При отсутствии золоуловителя газопроводы от воздухоподогревателя до дымососа рассчитываются по расходу газов у дымососа.

Расход газов у дымососа подсчитывается по формуле

(46)

где	, ( )	–	расход газообразного (жидкого или твердого) видов топлива);
	, ( )	–	объем продуктов сгорания 1 м³ газообразного (1 кг жидкого или твердого) видов топлива при избытке воздуха за воздухоподогревателем;
		–	присос воздуха в газопроводах за воздухоподогревателем;
	, ( )	–	теоретическое количество воздуха на 1 м³ газообразного (1 кг жидкого или твердого) топлива;
		–	температура газов у дымососа.

Присос воздуха за воздухоподогревателем принимается (в соответствии с нормами теплового расчета): газопроводы без золоуловителя ; газопроводы с золоуловителем циклонного типа ; газопроводы с электрофильтрами ; газопроводы с электрофильтрами и мультициклонами .

Величины и принимаются непосредственно из теплового расчета.

Температура газов у дымососа, при искусственной тяге и величине присоса за воздухоподогревателем , принимается равной температуре газов за воздухоподогревателем ( из теплового расчета).

При присосе за воздухоподогревателем , а также при естественной тяге, температура газов у дымососа или на входе в дымовую трубу определяется по приближенной формуле

(46)

где	и	–	избыток воздуха в уходящих газах (за воздухоподогревателем) и их температура (°С) из теплового расчета;
	,	–	температура холодного воздуха из теплового расчета.

Снижение температуры газов вследствие потери тепла газопроводами в окружающую среду обычно ничтожно и учитывается лишь в случае наличия длинных, плохо изолированных газопроводов при естественной тяге.

Котельные газопроводы имеют, как правило, большое сечение и сравнительно небольшую длину. Вследствие этого относительная длина , а следовательно, и сопротивление трения в них получаются незначительными, и величина суммарного сопротивления газопроводов определяется, в основном, местными сопротивлениями. Поэтому в расчет сопротивления трения в газопроводах при искусственной тяге вносится ряд упрощений.

При скоростях газов меньше 12 м/с сопротивление трения в газопроводах не учитывается.

При скоростях газов 12‑25 м/с сопротивление трения подсчитывается только для одного‑двух наиболее длинных участков постоянного сечения и полученная величина умножается на отношение суммарной длины газопровода к длине рассчитанных участков.

Подсчет сопротивления трения ведется по формуле (4) с помощью графика 3. При этом для железных нефутерованных газопроводов принимается приближенное значение коэфицнента , а для железных футерованных или кирпичных каналов .

Местные сопротивления газопроводов складываются из поворотов, разветвлений, изменений сечения и шиберов (заслонок). Все местные сопротивления рассчитываются, как обычно, по формуле (5); величина коэфициента местного сопротивления определяется в зависимости от формы сопротивления по соответствующим графикам. При этом все местные сопротивления, для которых заведомо величина , в практических расчетах при искусственной тяге не учитываются.

Плавные повороты в условиях котельных газопроводов (с или ) представляют обычно относительно малое сопротивление, и поэтому коэффициент местного сопротивления плавных поворотов при искусственной тяге и скоростях газов не выше 25 м/с принимается постоянным, независимо от определяющих размеров поворота, . Это значение относится к повороту на угол в 90°, а для других пересчитывается пропорционально углу поворота. При больших скоростях коэфициенты местного сопротивления плавных поворотов определяются по графикам 9, 10 и 11.

Коэфициенты местного сопротивления резких поворотов определяются в зависимости от их форм, согласно указаниям выше приведенным указаниям. Также рассчитываются и повороты с изменением сечения.

Коэфициенты местного сопротивления тройников определяются в зависимости от их типа в соответствии с указаниями.

Коэфициенты местного сопротивления для резких изменений сечения в газопроводах определяются по графику 7, для плавных изменении (диффузор и конфузор) – по графикам 6 и 8. При этом сопротивление резких изменений сечения до 15% ( ) при искусственной тяге не учитывается. Не учитываются также сопротивления плавных увеличений сечения (диффузоров) до 30% ( ) и плавных уменьшений сечения (конфузоров) при любом соотношении сечений в случае угла раскрытия .

Все указанные выше упрощения расчета отдельных небольших сопротивлений в газопроводах применяются только при искусственной тяге. При естественной тяге все отдельные сопротивления рассчитываются общим порядком по соответствующим разделам норм, вследствие незначительности суммарного сопротивления тракта.

Поправки на приведенный удельный вес газов и на давление вносятся, как и для прочих элементов агрегата, в конце расчета газового тракта1. Тогда же подсчитывается и самотяга для газопроводов. При расчете сопротивления газопроводов следует особо учитывать влияние участков, непосредственно примыкающих к дымососу на работу последнего. Поворот газопровода, в особенности крутой, в непосредственной близости от всасывающего патрубка создает неравномерное поле скоростей в последнем. В результате напор и КПД машины, как правило, снижаются.

Консольные центробежные дымососы поставляются заводами‑изготовителями с открытым (осевым) всасом. Если поворот газов в непосредственной близости от всасывающего отверстия неизбежен, рекомендуется установка входной коробки (прямого кармана) достаточного сечения. В этом случае входная коробка учитывается при подсчете сопротивлений тракта. Сечение коробки должно быть в 1,5‑2 раза больше сечения всасывающего отверстия и, кроме того коробка должна быть смещена относительно всасывающего отверстия в соответствии с рис. 15. При соблюдении этих условий рекомендуется принимать коэффициент местного сопротивления коробки (относится к скорости во всасывающем отверстии дымососа). При неудачной конфигурации коробки суммарная потеря напора доходит до 1,5‑2,0 скоростных напоров при входе в дымосос. В подобных случаях рекомендуется согласовать принимаемую потерю напора с заводом-изготовителем дымососа.

Дымососы двухстороннего всасывания поставляются заводами-изготовителями вместе со всасывающими карманами (прямыми или спиральными), являющимися неотъемлемой частью дымососа.

Потери напора, связанные с карманами, учитываются в этом случае в заводской характеристике машины и не подлежат учету при расчете тракта.

При наличии поворотов вблизи всасывающих карманов дымососов двухстороннего всасывания надлежит учитывать следующее. При спиральных карманах наиболее вредный эффект дает поворот в направлении, противоположном крутке спирали кармана, или, что то же, вращению ротора. При совпадающем направлении влияние поворота будет минимальным (рис. 16). При прямых карманах поворот в направлении, совпадающем с вращением ротора, скажется главным образом на напоре машины и меньше на КПД, а поворот в противоположном направлении, наоборот, скажется в первую очередь на КПД машины.

Аналогичное влияние на работу машины оказывают и дроссельные шиберы, расположенные недалеко от всасывающего кармана (до нескольких эквивалентных диаметров) при частичном прикрытии их. В целях минимального расхода мощности на дымосос при дросселировании тракта, расположение этих шиберов должно быть таким, чтобы при частичном прикрытии их поток отжимался в направлении вращения ротора (рис. 17). Это указание относится как к прямым, так и к спиральным всасывающим карманам.

Поворот газопровода непосредственно за нагнетательным патрубком дымососа также нежелателен.


Рис. 16. Схемы присоединений к дымососам при наличии вблизи поворотов. а – неправильно; б – правильно.	Рис. 17. Схемы установок дроссельных шиберов вблизи дымососов. а –правильно; б – неправильно.

В случае неизбежности такого поворота направление его должно совпадать с направлением вращения ротора, в противном случае сопротивление поворота повысится.

При параллельной работе двух машин на один тракт правильное выполнение подходов к дымососам и отводов от них приобретает еще большее значение, т. к. различие в выполнении этих участков эквивалентно установке двух дымососов с разными характеристиками. Для того чтобы одна машина не перебивала при параллельной работе другую, необходимо соблюдать симметрию как в месте раздачи газов из общего газохода на две машины, так и в месте собирания газов от них. Рекомендуется также установка разделительных листов в этих местах (рис. 18).

Диффузор, размещаемый непосредственно за нагнетательным патрубком дымососа, можно выполнять со значительно большим углом раскрытия, чем в остальном тракте. Желательно также отклонение оси диффузора в сторону вращения рабочего колеса. Отклонение оси диффузора в обратную сторону не рекомендуется. При углах раскрытия такого диффузора меньше 40°, и при отклонении оси диффузора, как указано на рис. 19, сопротивление его принимается равным нулю. Если любое из этих условий не выполнено, расчет следует вести как для диффузора в любом участке тракта, т. е. по графикам 7 и 8¹.

Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 1036; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!