Pa——大气压力,取本地900,Pa; Ts——烟囱出口处的烟气温度,K; Ta——环境大气温度,K。
代入数据得: QH?0.35?900?3.172?160?20?323.06kW
160?2735.4烟气抬升高度
?H?(21.5vD?0.01QH) (5-4)
u式中:?H——烟气抬升高度,m; QH——烟气热释放率,kW; D ——烟囱直径,m; v ——烟气出口流速,m/s; u——烟囱出口处平均风速,m/s。 带入数据得: ?H?2?(1.5?12?0.58?0.01?323.06)?11.39m
2.45.5烟囱高度
H?HS??H (5-5) 式中:H ——烟囱的有效高度,m,设为35m; ?H——烟气抬升高度,m; HS——烟气几何高度,kW。
代入数据得: H=35+11.39=46.39m
5.6烟囱阻力
u2???l (5-6) P??
D2?式中:P——烟囱阻力,Pa; D——烟囱直径,m;
?——摩擦阻力系数,取0.02; u——烟囱内流体平均流速,m/s;
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?——气体密度,kgm3,(取?=0.84kgm3); l ——烟囱高度,m。
0.02122?0.84??46.39?96.75Pa 代入数据得: P?0.5825.7校核地面最大浓度
?max?2Q??H2ue?z (5-7) ?Y式中:
?z——取值0.5~1.0。 ?Y2?11419.2?0.843?0.7?0.304mgm 2??46.39?e?2.4代入数据得: ?max?根据国家地面最大允许浓度为0.5mgm3,实际计算浓度0.304mgm3小于国家允许浓度,因此校核合格。
六、管道系统设计
6.1管道、管径计算
(1)管道内流体流速的选择
管道设计的计算任务为:确定管道的管径和管道系统的压力损失可选水平管速为V=12m/s。
(2)管道直径的确定
在已知流量和确定流速以后,管道直径可按下式计算: D?式中:D——管道直径,m; Q——流体体积流量,m3h; u ——管内流体平均流速,m/s。 代入数据得: D?4Q (6-1)
3600?u4?11419.2?0.58m
3600???12 10
6.2阻力计算
(1)管道内流体的压力损失
对于直径为D的圆形风管,摩擦阻力计算公式为:
u2???l (6-2) Pm??
?D2式中:Pm——摩擦阻力,Pa; D——管道直径,m; ?——摩擦阻力系数;
u——管内流体平均流速,m/s;
?——气体密度,kgm3,(取?=0.84kgm3);
l——风管长度,取50m。
代入数据得: P0.02m?0.58?122?0.842?50?104.28Pa (2)局部阻力损失
P?u2j?n?2 式中:Pj——局部阻力损失,Pa;
?——局部阻力系数,90°弯头为0.75;
?——气体密度,kgm3,(取?=0.84kgm3); u——管内流体平均流速,m/s; n——弯头个数。
代入数据得: P122?0.84j?10?0.75?2?453.6Pa (3)管道的总阻力
P1?Pm?Pj 式中:P1——管道阻力,Pa; Pj——局部压力损失,Pa;
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6-3)
6-4) ((
Pm——摩擦阻力,Pa。
代入数据得: P.28?453.6?557.88Pa 1?104(4)总阻力计算
总阻力=锅炉阻力+设备阻力+管道阻力+烟囱阻力 带入数据得: P总=680+350.784+557.88+96.75=1685.414 Pa
七、风机与电机的选择
7.1风机的选择
(1)引风机全压头可按下式计算:
Pd?1.2P总 (7-1) 所以风机的全压为: Pd?1.2?1685.414?2022.5Pa (2)引风机的风量Vd可按下式计算: Vd?ABVy273?ty1.013?105 (7-2) ?273pa式中:Vd——引风机的风量,m3/h; A ——引风机容积裕度系数,取为1.1; B ——燃料消耗量,kg/h;
Vy——每公斤燃料产生的烟气量,考虑漏风为18.72m3kg; pa ——当地大气压,pa;
ty ——引风机入口处烟气温度,℃。
273?1601.013?105??1992.1m43/h 代入数据得: Vd?1.1?610?18.72?52730.9?10根据Pd和Vd可选定4-2×72NO.6E型离心通风机,性能表如下:
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表一 4-2×72NO.6E型离心通风机性能表
型号 传动方式 转速(rmin) 流量(m3h) 全压(Pa) 4-2×72NO.6 E 2000 21200 2136
7.2电机的选择
(1)电动机功率可按下式计算: N?Q?P?K (7-3)
360?0100??01??2式中:Q——风机风量,m3/h; P——风机风压,Pa;
K——电动机容量系数,引风机取1.1;
?1——风机在全压头时的效率,一般风机为0.6; ?2——机械传动功率,取0.95。 代入数据得: N?19924.1?2022.5?1.1?21.6kW
3600?1000?0.6?0.95根据电动机的功率,风机的转速,传动方式选定Y180L-4型电动机(功率为22kW)。
八、除尘设备的效率核算
查表新污染源头的污染物排放限值,颗粒物排放最高限值为120 mgm3;在排烟温度下,粉尘排放浓度?粉尘=2051.28 mgm3,转换成标况下时:
?P1?1P2?2 (P恒定) ?T1T2?? ∴?粉尘?粉尘160?273?273
?2051.28?273 433 =1293.3 mgm3 设除尘效率为91%,则:
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