某綜合樓熱水供暖及燃?xì)庀到y(tǒng)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選擇計(jì)算目錄TOC\o"1-3"\h\u177781.1送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1212941.1.1理論空氣量計(jì)算 1204181.1.2送風(fēng)量計(jì)算 1162851.1.3風(fēng)道斷面的確定 2313571.1.4風(fēng)道阻力計(jì)算 3145851.2引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5176281.2.1理論煙氣量計(jì)算 5197391.2.2實(shí)際煙氣量計(jì)算 6273491.2.3煙道布置及其斷面尺寸的確定 6326941.2.4煙道阻力的計(jì)算 76611.2.5煙囪高度及斷面的確定 8210891.2.7鍋爐本體及煙道的全壓降 10171411.3送、引風(fēng)機(jī)設(shè)備的選擇 101.1送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1.1理論空氣量計(jì)算表9-1理論空氣計(jì)算1.10燃油成分CarHarOarNarSarMarAar百分比%85.5513.490.660.040.2500.01應(yīng)用基低位發(fā)熱量：Qdwy=42915KJ/Nm3V=0.0889×（＋0.375×）＋0.265×-0.0333×=0.0889（85.55＋0.375×0.25）＋0.265×13.49-0.0333×0.66=11.2m3/kg（9-1）1.1.2送風(fēng)量計(jì)算（9-2）式中：——風(fēng)量?jī)?chǔ)備系數(shù)，取1.1；——燃料計(jì)算消耗量：B=QglQdwyηglBj=B1?q4100式中：q4——理論空氣量11.2m3/kg；——爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)，取1.05；——爐膛漏風(fēng)系數(shù)，取0.05；tlk——冷空氣溫度，取30℃；b——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，?8.1kPa。所以,送分級(jí)送風(fēng)量為：=10657.14m3/h1.1.3風(fēng)道斷面的確定⑴采用圓形斷面的金屬風(fēng)道，斷面尺寸先桉風(fēng)速w為12m/s(一般取10—15m/s)計(jì)算：F=VK/3600w=10657.14/(3600×12)=0.247㎡（9-6）然后取風(fēng)道斷面尺寸為Φ620㎜，所以，實(shí)際風(fēng)速為：w=VK/3600F=10657/(3600×0.247)=11.98m/s（9-7）⑵送風(fēng)機(jī)出口的漸擴(kuò)管尺寸漸擴(kuò)管小頭斷面尺寸與送風(fēng)機(jī)出口尺寸相同，高×寬為367×624㎜，而大頭斷面尺寸與連接的矩形金屬風(fēng)道相同，為Φ620㎜。小頭斷面積和風(fēng)速：Fw=0.367×0.624=0.23㎡（9-8）ww=10657/(3600×0.23)=12.87m/s（9-9）1.1.4風(fēng)道阻力計(jì)算⑴沿程摩擦阻力計(jì)算由于空氣風(fēng)速約10m/s，所以選取最長(zhǎng)的風(fēng)道計(jì)算總的摩擦阻力。（9-10）式中：λ——沿程摩擦阻力系數(shù)，取0.03；L——風(fēng)道長(zhǎng)度，5m；ddl——風(fēng)道截面的當(dāng)量直徑，mm；w——?dú)饬鞯乃俣龋?1.98m/s；——冷空氣的密度，取1.293kg/m3?？諝饷芏龋?-11）∴Δhmo=0.03×50.6⑵風(fēng)機(jī)出口漸擴(kuò)管阻力已知漸擴(kuò)管長(zhǎng)L=500㎜，b1=367㎜，F(xiàn)2=0.28㎡，F(xiàn)1=0.22㎡。所以，L/b1=500/367=1.36，F(xiàn)2/F1=0.28/0.22=1.27，按教材圖8-13查出ξ=0.07，而風(fēng)機(jī)出口速度ww=10657/(3600×0.23)=12.87m/s（9-13）動(dòng)壓頭hdl=ρω22=∴Δhjdl=ζhdl=0.07×96.07=6.72Pa⑶流向改變引起的阻力Δ空氣經(jīng)90°轉(zhuǎn)彎，其阻力系數(shù)按下式計(jì)算：ξ=K式中：——轉(zhuǎn)彎的原始阻力系數(shù)，決定于轉(zhuǎn)彎形式和相對(duì)曲率半徑；——考慮管壁粗糙度影響的系數(shù)，對(duì)一般粗糙度的煙風(fēng)道和鍋爐煙道，緩轉(zhuǎn)彎的平均值取為1.3，急轉(zhuǎn)彎的取為1.2；緩轉(zhuǎn)彎和有圓曲邊的急轉(zhuǎn)彎的值由圖8—14決定；對(duì)于沒(méi)有圓曲邊的急轉(zhuǎn)彎，=1.4；B——與彎頭角度有關(guān)的系數(shù)，按圖8—14（c）決定；當(dāng)轉(zhuǎn)彎角為90°時(shí)，B=1；C——考慮彎頭截面形狀的系數(shù)，按圖8—14（d）決定；當(dāng)截面為圓形或正方形時(shí)，C=1。對(duì)于送風(fēng)機(jī)出口彎頭：r/b=200/600=0.33,查教材圖8-14（b）KΔ1ζzyl=0.33又因=90°，所以與彎頭角度有關(guān)的系數(shù)B1為1；而a1/b1=600/600=1,從教材圖8-14（d）查得彎頭界面形狀系數(shù)C1=0.98?！唳?=KΔ1則Δhjb2’=另一個(gè)風(fēng)道彎頭是進(jìn)入風(fēng)室前的的風(fēng)道彎頭。w=VK/3600F=10657/(3600x0.247)=11.98m/s（9-20）hd2=ρω2因彎頭截面尺寸和形狀與前述彎頭所述相同，故取ζ∴Δhjb2＇=ζ2hΔhjd2=Δhjb2’+Δhjb2注：以上所述教材為《鍋爐及鍋爐房設(shè)備》同濟(jì)大學(xué)吳味隆教授等編著·中國(guó)建筑工業(yè)出版社·2006年5月第四版(4)風(fēng)道調(diào)風(fēng)閥門(mén)阻力按主燃區(qū)進(jìn)風(fēng)室計(jì)算，因?yàn)榇孙L(fēng)室進(jìn)風(fēng)量最大，要求風(fēng)壓較高，所以可假設(shè)運(yùn)行時(shí)檔風(fēng)板為全開(kāi)，則局部阻力系數(shù)為ζ3∴Δhjd3=ζ3h（5）風(fēng)道出口阻力查得出口阻力系數(shù)ζ4∴Δhjd4=ζ4hd2（6）燃燒設(shè)備阻力Δhjd5如此，風(fēng)道各部分局部阻力之和為ΣΔ=6.72＋57.34＋2.66＋21.26=95.98Pa（9-26）風(fēng)道總阻力等于沿程摩擦阻力與各部分局部阻力之和，考慮到大氣壓的修正和儲(chǔ)備系數(shù)，則風(fēng)道總阻力：（9-27）式中：b——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，?8.1KPa；——風(fēng)壓儲(chǔ)備系數(shù)，取1.1?！?1.1×（20.8+96）×101.3/98.1=132.8Pa（9-28）1.2引風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2.1理論煙氣量計(jì)算將三原子氣體體積、理論氮?dú)怏w積和理論水蒸氣體積相加，便得到理論煙氣量，即：==12.66m3/kg（9-29）1.2.2實(shí)際煙氣量計(jì)算實(shí)際的燃燒過(guò)程是在有過(guò)量空氣的條件下進(jìn)行的。實(shí)際煙氣流量為：Vy=754.6×[11.2+1.0161×（1.05-1）×11.2]=8880.9m3/h（9-30）式中：Vy——單臺(tái)鍋爐實(shí)際產(chǎn)生的煙氣量m3/h；Bj——燃煤耗量；αl''1.2.3煙道布置及其斷面尺寸的確定鍋爐至鍋爐房?jī)?nèi)的煙道全部采用金屬制作,鍋爐房外的煙道為磚煙道。由鍋爐出口至風(fēng)機(jī)管道尺寸假設(shè)排煙速度為12m/s（一般取10-15m/s）,斷面面積F1=選擇圓形風(fēng)管尺寸為Φ500，實(shí)際煙速為w=V3600Fs=8880.9引風(fēng)機(jī)至磚煙道的管道斷面尺寸風(fēng)機(jī)出口原有尺寸為300×380，經(jīng)過(guò)漸擴(kuò)管變?yōu)?00×500，漸擴(kuò)管小頭煙速為w3=V3600F3=8880.9漸擴(kuò)管大頭煙速為w4=V3600F3s=8880.93600×0.5×0.5磚煙道的斷面尺寸假設(shè)排煙速度為7m/s（一般取6-8m/s）,斷面積F4=V3600w=8880.93600×7=0.35選擇矩形風(fēng)管尺寸為600×600，實(shí)際煙速為w=V3600F4s=8880.93600×0.361.2.4煙道阻力的計(jì)算鍋爐煙氣系統(tǒng)的阻力，包括爐膛負(fù)壓，即從爐膛開(kāi)始，沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向順序把各受熱面煙道以及除塵器、煙道和煙囪等部分阻力分別計(jì)算出來(lái)。計(jì)算時(shí)，其流速及煙溫等均取平均值。為簡(jiǎn)化計(jì)算，煙道各處漏風(fēng)和溫降都忽略不計(jì)。鍋爐出口至引風(fēng)機(jī)阻力Pa（9-37）式中:λ——沿程摩擦阻力系數(shù)，取0.02；L——管段長(zhǎng)度，實(shí)際量取為3.94m；ddl——煙道截面的當(dāng)量直徑，mm；w——?dú)饬鞯乃俣龋?1.2m/s；——冷空氣的密度，取1.293kg/m3?？諝饷芏圈?ρ0273ty+273=1.293×∴Δhmo1=0.02×3.940.6×引風(fēng)機(jī)出口至磚煙道阻力沿程阻力Δhmo3局部阻力為一漸擴(kuò)管，局部阻力系數(shù)取為0.09，ΔP=ξω3管段總阻力Δh3=Δhmo3+ΔP=5.2+6.59+32.13=43.92Pa磚煙道的阻力計(jì)算磚煙道的沿程阻力系數(shù)λ取0.05當(dāng)量直徑d=2abΔhmo4煙道總阻力：Δh1.2.5煙囪高度及斷面的確定⑴煙囪高度對(duì)機(jī)械通風(fēng)的鍋爐房，煙囪的作用主要不是用來(lái)產(chǎn)生引力，而是根據(jù)環(huán)境衛(wèi)生的要求，滿足煙塵和二氧化硫的高空排放需要。選用煙囪高度為45m。煙囪出口直徑d2=Bjn式中：Vyz—通過(guò)煙囪的總煙氣量，mn—利用同一煙囪的同時(shí)運(yùn)行的鍋爐臺(tái)數(shù)，臺(tái)；ω2—煙囪出口煙氣流速m/s,(10-20m/s)；d2=1386.33×3×10964.86×(170+273）3600×273×0.785×15×1386.33=本設(shè)計(jì)選為1.2m，實(shí)際煙氣流速為13.1m/s。煙囪下口直徑若取煙囪錐度i=0.02，則煙囪下口直徑為：d1=d2+2iH則煙囪平均直徑為： dpj=(d1+d2流過(guò)煙囪的平均煙速為:ωyzpj=nVyf0.785dpj2=3×10964.86×（170+273）3600×273×0.785×2.12=4.28在機(jī)械通風(fēng)時(shí)可以簡(jiǎn)化計(jì)算，煙氣在煙囪中的冷卻不考慮，則煙囪出口溫度近似按170℃。煙道沿程阻力：ΔPycm=λHω式中：λ—煙囪摩擦阻力系數(shù)，磚煙囪或金屬煙囪均取0.04；dpj—煙囪平均直徑（m）；H—煙囪高度（m）；ωpj—煙囪內(nèi)煙氣平均流速（m/s）；ρpj—煙囪內(nèi)煙氣平均密度(kg/m3).∴ΔPycm=0.04×45×4.28煙囪出口阻力：ΔPycc=A式中：A—煙囪出口阻力系數(shù)，取1.0；ωc—煙囪出口煙氣流速（m/s）；ρc—煙囪出口處煙氣密度(kg/m3)。∴ΔPycc煙囪總阻力ΔPyc=ΔPycm1.2.7鍋爐本體及煙道的全壓降鍋爐煙道全壓降表9-2煙道全壓降的計(jì)算序號(hào)名稱符號(hào)單位計(jì)算公式及數(shù)據(jù)來(lái)源數(shù)值1煙道阻力Δh1PaΔhm總54.622爐膛負(fù)壓Pa取定20.003煙囪阻力ΔPycPa計(jì)算值75.625全壓降PaΔh1+hhc+ΔPyc+150.241.3送、引風(fēng)機(jī)設(shè)備的選擇鍋爐采用機(jī)械送風(fēng)和引風(fēng)，即平衡通風(fēng)，即送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)相配合，使?fàn)t膛及煙道均處在合理的負(fù)壓下運(yùn)行，這樣煙氣及灰塵不會(huì)從爐墻及煙道中噴出來(lái)，鍋爐房中就能保持清衛(wèi)生，同時(shí)負(fù)壓也