广东工业大学锅炉原理课件10讲课教案.ppt

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1、广东工业大学锅炉原理课件10因此，在设计锅炉时，必须计算其烟风阻力，以校核锅炉布置是否合理、烟风阻力是否过大。在设计电厂时，还要对整个锅炉房的烟风道、煤粉制备系统、除尘系统等进行空气动力计算，并据以来选择风机和决定烟囱的尺寸。§10-2空气动力计算原理一、通风计算的原理1、理想流体的伯努利方程2、实际流体的伯努利方程（10-1）（10-2）介质在通道内流动时，任意两截面的总压降是由流动阻力、速度损失、自生通风力三部分组成。速度损失是由于介质速度变化而引起的压头损失。介质速度变化是由于通道截面变化或介质温度变化所致，通常把截面变化引起的损失归之于局部阻力损失，而在速度损失中仅考虑温度变

2、化引起的损失。实际上，由于速度损失的数值很小，所以在空气动力计算中常可忽略不计。流动阻力损失可分为三类：沿程摩擦阻力；横向冲刷管束的阻力；局部阻力。二、沿程摩擦阻力的计算气体经过等横截面直管段,纵管段冲刷管簇以及板式空气预热器时均属沿程摩擦流阻。当气流经过这些管段时，由于有传热存在，气温发生变化（如流经锅炉的纵流受热面时），流阻按式（18-1a）计算：如气流温度无变化或变化不大时，按（18-1b）计算：式（18-1a）和式（18-1b）中：λ---沿程摩擦阻力系数，根据管道的情况从表18-1中选取；ι---管道长度，m；ω---气流速度，m/s，以气流平均速度计算；ρ---气体密度，

3、kg/m3，按气流平均温度计算；TTb----气流及管壁的平均绝对温度，K；dd1─当量直径，m.（18-1b）（18-1a）当管道非圆形时，当气流在管簇外纵向冲刷时，式中：a,b---通道边长，m.z---管子的总根数；d---管子的外径，m.现代锅炉一般只有空气预热器属于纵流受热面，在其中烟气的温度变化不太大，而且气流机构属于过渡区，其阻力系数一般不够精确，管壁温度计算也不够准确，因此用式（18-1a）计算已足够准确，所的结果与实际值相差不大。(18-2a)(18-2b)三、横向冲刷管束阻力的计算气流横向冲刷光管（即不带鳍片）管簇所产生压头与管簇的排列型式有关，计算公式仍用式（1

4、8-3）：式中：------动压，Pa,按管簇横截面面积、烟气（或空气）平均温度计算流速ω和密度ρ；ξ-----管簇的阻力系数，与管簇的结构形式有关，按下文决定。（1）顺列管簇的阻力系数ξ=ξ0Z2(Pa)（10-6）式中：Z2---沿气流方向上的管子排数；ξ0---每一排管子的阻力系数，它与比值σ1=以及雷诺数Re值有关；（18-3）s1、s2---管簇的横向和纵向管距，m；d---管外径，m。每一排管簇的阻力系数ξ0按下式确定：当s1≤s2(0.06≤ψ≤1)时，当s1＞s2(1＜ψ≤8）时，-0.5Re-0.2当s1＞s2(8＜ψ≤15）时已知当量直径和气流温度，可直接由图18

5、-15查出Re′,然后根据下式计算出雷诺数:Re=ωRe’×10n式中:dzs---折算直径,mm；t---气流温度,℃；ω――气流速度，m/s；n――自选的指数，其取值使计算所得的dzs处在图18-15中dzs=1～10mm范围内。【例题18-1】当ω=18m/s,d=120mm,t=600℃,求Re。【解】　dzs=120/102=1.2mmRe′=12.2Re=18×12.2×102=22.0×103为了计算简便，已将式（18-9）和式（18-10）做成线算图（见图18-16）。已知气流温度、管径和管距，可直接查得阻力系数及有关的修正值。(2)错列管簇的阻力系数ξ=ξ0（Z2+

6、1）对于所有错列管束，除了3

7、1.44的管束:CS=[0.44+(1.44-σ1)](φ+1)2当φ＞1.7而3.0＜σ1≤10时,ξ0=1.83σ1-1.4618-12b为了简化计算,已将式(18-12a)和式(18-13)绘制成线算图(18-17)，已知气流温度、管径、管距等，可直接按线算图计算管簇流阻。应注意线算图Δh0中已将CS=3.2考虑进去，图中的CS不能用式(18-13a)和式(18-13b)来代替。当气流斜向流经管簇并当β＜750时，管簇阻力先按非斜线计算，然后按流阻加