CN109753760A - 一种风帽阻力计算方法 - Google Patents
一种风帽阻力计算方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109753760A CN109753760A CN201910146763.XA CN201910146763A CN109753760A CN 109753760 A CN109753760 A CN 109753760A CN 201910146763 A CN201910146763 A CN 201910146763A CN 109753760 A CN109753760 A CN 109753760A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blast cap
- blast
- resistance
- resistance coefficient
- cap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Ventilation (AREA)
Abstract
一种风帽阻力计算方法，它属于锅炉技术领域，以解决目前循环流化床锅炉的布风板在设计时，根据经验选取布风板阻力系数，而造成布风板风帽的阻力系数较大，从而造成风机耗能大的问题。本发明包括以下步骤：一、将单个风帽的阻力等效成进风管中流速对应的阻力，阻力系数等效为对应进风管流速的阻力系数，先选定雷诺数Re，根据流体的粘度和流体流动的当量直径及流体的流速W选定合适的雷诺数，根据雷诺数在风帽阻力系数与风帽的结构尺寸关系曲线上来确定阻力系数，最后根据确定的单个风帽的阻力系数ζ、进风管中的风速和风帽中流体的密度来计算单个风帽的阻力。本发明适用于循环流化床锅炉的布风板上单个风帽的阻力计算。
Description
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种风帽阻力计算方法。
背景技术
我国循环流化床锅炉最早引用ALSTOM技术，随着对其不断研究与探索，我国做了自己的改进与发展，我国循环流化床锅炉技术也相对比较成熟，位于世界先进水平之列。近年来我国循环流化床锅炉的数量及单机容量都在迅速发展，并且有更多的机会走向世界。但是随着国民经济的发展，能源浪费日益严重，国家也在竭力推进节能减排政策的实施，为顺应国家政策，我们在循环流化床锅炉的改进中一直在寻找突破点，致力于减少锅炉能耗及污染物排放。
布风板的设计是循环流化床锅炉的一个关键问题，布风板阻力的大小不仅直接关系到风机电耗，还影响炉膛内的燃烧。目前国内大都根据经验选取布风板阻力系数，缺少对布风板阻力的理论研究，而ALSTOM技术中的布风板上的风帽结构的阻力系数较大，风机电耗也较大。
发明内容
本发明为了解决目前循环流化床锅炉的布风板在设计时，根据经验选取布风板阻力系数，而造成布风板风帽的阻力系数较大，从而造成风机耗能大的问题，而提供一种风帽阻力计算方法。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
一种风帽阻力计算方法它包括以下步骤：
一、将热风流经单个风帽中的阻力等效成单个风帽上进风管内热风产生的阻力，单个风帽阻力系数等效为单个风帽上进风管1流速的阻力系数，即
ΔP＝ζ×ρ×W2 0/2
其中ΔP为单个风帽的阻力，单位为Pa；ζ为单个风帽的阻力系数；ρ为风帽中流体的密度，单位为kg/m3；W0为进风管中的风速，单位为m/s；
二、先选定雷诺数Re，根据流体的粘度和流体流动的当量直径及流体的流速W选定合适的雷诺数，即
Re＝W×d/ν
其中W为流体的流速，单位为m/s；d为流体流道的当量直径，单位为m；ν为流体的运动粘度，单位为m2/s；
通过选定的雷诺数、进风管出风孔的直径与进风管的外径的比值d2/d0、风帽外罩出风孔的直径与进风管的外径的比值d4/d0及风帽外罩出风口处的壁厚与进风管的外径的比值s/d0来绘制风帽的阻力系数与风帽的结构尺寸关系曲线来确定阻力系数是否符合设计要求，如果不符合设计要求重新对风帽的结构进行优化，直至符合设计要求，将优化后的风帽结构作为实际设计的结构，最后根据确定的单个风帽的阻力系数ζ、进风管中的风速和风帽中流体的密度来计算单个风帽的阻力。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
使用本计算方法对多台锅炉进行计算，与其运行数据进行对比，证明用本方法计算出的风帽阻力与实际运行相差10％左右，对降低风机耗电具有一定的指导作用。本发明在一定程度上避免根据经验来选取阻力系数而造成风机耗能大的问题，通过本发明合理设计风帽结构，并对风帽的阻力进行计算以验证风帽结构的合理性，进而可以对风帽结构进行更好的优化，选择合适的布风板阻力，再通过合理的布风，可以改善炉内气固两相流流场，从而保证炉膛内的稳定燃烧，提高燃料利用率，降低污染物排放。
附图说明
图1是风帽的示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3来说明本实施方式，本实施方式它包括以下步骤：
一、将热风流经单个风帽中的阻力等效成单个风帽上进风管1内热风产生的阻力，单个风帽阻力系数等效为单个风帽上进风管1流速的阻力系数，即
ΔP＝ζ×ρ×W2 0/2
其中ΔP为单个风帽的阻力，单位为Pa；ζ为单个风帽的阻力系数；ρ为风帽中流体的密度，单位为kg/m3；W0为进风管1中的风速，单位为m/s；
二、先选定雷诺数Re，根据流体的粘度和流体流动的当量直径及流体的流速W选定合适的雷诺数，即
Re＝W×d/ν
其中W为流体的流速，单位为m/s；d为流体流道的当量直径，单位为m；ν为流体的运动粘度，单位为m2/s；
通过选定的雷诺数、进风管1出风孔的直径与进风管1的外径的比值d2/d0、风帽外罩2出风孔的直径与进风管1的外径的比值d4/d0及风帽外罩2出风口处的壁厚与进风管1的外径的比值s/d0来绘制风帽的阻力系数与风帽的结构尺寸关系曲线来确定阻力系数是否符合设计要求，如果不符合设计要求重新对风帽的结构进行优化，直至符合设计要求，将优化后的风帽结构作为实际设计的结构，最后根据确定的单个风帽的阻力系数ζ、进风管1中的风速和风帽中流体的密度来计算单个风帽的阻力。
本发明中热风流经风帽分为四个过程，从风室进入风帽的进风管1，从进风管1的出口流出，从风帽出口进入风帽外罩内，风帽外罩内经过风帽小孔流出四个过程，将热风流经上述四个阶段各自的阻力等效成进风管1内热风产生的阻力，上述四个过程相对应的阻力系数等效成单个风帽上进风管1流速的阻力系数。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式二：结合图1来说明本实施方式，本实施方式进风管1中的风速W0为35-55m/s。
阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图适用于进风管1中的风速W0为35-55m/s之间的风速。
其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1来说明本实施方式，本实施方式进风管1中出风口的风速W2为45-60m/s。
阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图适用于进风管1中出风口的风速W2为45-60m/s之间的风速。
其它组成和连接关系与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图1来说明本实施方式，本实施方式风帽外罩2与进风管1空隙间风的流速W3为35-45m/s。
阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图适用于风帽外罩2与进风管1空隙间风的流速W3为35-45m/s之间的风速。
其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1来说明本实施方式，本实施方式风帽外罩2出口的流速W4为55-65m/s。
阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图适用于风帽外罩2出口的流速W4为55-65m/s之间的风速。
其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
具体实施方式六：结合图3来说明本实施方式，本实施方式依据进风管1中的风速W0并利用公式Re＝W×d/ν计算得出雷诺数的数值范围，再对雷诺数进行选定。
其它组成和连接关系与具体实施方式五相同。
具体实施方式七：结合图3来说明本实施方式，本实施方式对进风管1的外径、进风管1出风口的孔的直径、风帽外罩2出风孔的直径及风帽外罩2出风口处的壁厚进行改进，重新绘制风帽的阻力系数与风帽的结构尺寸关系曲线来确定阻力系数，将阻力系数较小的数值作为最终的阻力系数。
已知风帽中的空气密度ρ为1.293kg/m3，现有的风帽的结构中d2/d0＝0.17，d4/d0＝0.247，S/d0＝0.29，设计要求的风帽阻力系数为2-5，选定进风管1中的风速W0为35m/s的要求，选定雷诺数Re＝4×104，绘制阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图最终得出单个风帽中的阻力系数为6.7，不满足设计要求的阻力系数。
重新对风帽结构进行优化改进，改进后的风帽结构中d2/d0＝0.17，d4/d0＝0.247，S/d0＝0.29，选定进风管1中的风速W0为35m/s的要求，已知风帽中的空气密度ρ为1.293kg/m3，通过计算，选定雷诺数Re＝12×104，绘制阻力系数与风帽各个结构尺寸关系曲线图最终得出单个风帽中的阻力系数ζ为3.2，满足设计要求，将其带入公式ΔP＝ζ×ρ×W2 0/2计算得出单个风帽的阻力为2534Pa。
其它组成和连接关系与具体实施方式六相同。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种风帽阻力计算方法，其特征在于：它包括以下步骤：
一、将热风流经单个风帽中的阻力等效成单个风帽上进风管(1)内热风产生的阻力，单个风帽阻力系数等效为单个风帽上进风管(1)流速的阻力系数，即
ΔP＝ζ×ρ×W2 0/2
其中ΔP为单个风帽的阻力，单位为Pa；ζ为单个风帽的阻力系数；ρ为风帽中流体的密度，单位为kg/m3；W0为进风管(1)中的风速，单位为m/s；
二、先选定雷诺数Re，根据流体的粘度和流体流动的当量直径及流体的流速W选定合适的雷诺数，即
Re＝W×d/ν
其中W为流体的流速，单位为m/s；d为流体流道的当量直径，单位为m；ν为流体的运动粘度，单位为m2/s；
通过选定的雷诺数、进风管(1)出风孔的直径与进风管(1)的外径的比值d2/d0、风帽外罩(2)出风孔的直径与进风管(1)的外径的比值d4/d0及风帽外罩(2)出风口处的壁厚与进风管(1)的外径的比值s/d0来绘制风帽的阻力系数与风帽的结构尺寸关系曲线来确定阻力系数是否符合设计要求，如果不符合设计要求重新对风帽的结构进行优化，直至符合设计要求，将优化后的风帽结构作为实际设计的结构，最后根据确定的单个风帽的阻力系数ζ、进风管(1)中的风速和风帽中流体的密度来计算单个风帽的阻力。
2.根据权利要求1所述的风帽阻力计算方法，其特征在于：进风管(1)中的风速W0为35-55m/s。
3.根据权利要求2所述的风帽阻力计算方法，其特征在于：进风管(1)中出风口的风速W2为45-60m/s。
4.根据权利要求3所述的风帽阻力计算方法，其特征在于：风帽外罩(2)与进风管(1)空隙间风的流速W3为35-45m/。
5.根据权利要求4所述的风帽阻力计算方法，其特征在于：风帽外罩(2)出口的流速W4为55-65m/s。
6.根据权利要求5所述的风帽阻力计算方法，其特征在于：本实施方式依据进风管(1)中的风速W0并利用公式Re＝W×d/ν计算得出雷诺数的数值范围，再对雷诺数进行选定。
7.根据权利要求1或2所述的风帽阻力计算方法，其特征在于：对进风管(1)的外径、进风管(1)出风口的孔的直径、风帽外罩(2)出风孔的直径及风帽外罩(2)出风口处的壁厚进行改进，重新绘制风帽的阻力系数与风帽的结构尺寸关系曲线来确定阻力系数，将阻力系数较小的数值作为最终的阻力系数。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910146763.XA CN109753760A (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 一种风帽阻力计算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910146763.XA CN109753760A (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 一种风帽阻力计算方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109753760A true CN109753760A (zh) | 2019-05-14 |
Family
ID=66407710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910146763.XA Pending CN109753760A (zh) | 2019-02-27 | 2019-02-27 | 一种风帽阻力计算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109753760A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2047373U (zh) * | 1988-10-12 | 1989-11-08 | 南京长江教科文开发公司 | 通风实验装置 |
| CN108644993A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-10-12 | 湘潭大学 | 一种均匀送风的低流动阻力管道装置及设计方法 |
| CN109163404A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-08 | 西安建筑科技大学 | 一种利用太阳能烟囱效应的建筑幕墙设计方法 |
-
2019
- 2019-02-27 CN CN201910146763.XA patent/CN109753760A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2047373U (zh) * | 1988-10-12 | 1989-11-08 | 南京长江教科文开发公司 | 通风实验装置 |
| CN108644993A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-10-12 | 湘潭大学 | 一种均匀送风的低流动阻力管道装置及设计方法 |
| CN109163404A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-08 | 西安建筑科技大学 | 一种利用太阳能烟囱效应的建筑幕墙设计方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 程熠等: "机车车辆排风风帽阻力特性的试验研究", 《内燃机车》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105571343B (zh) | 空冷发电机组汽轮机运行背压连续优化控制方法及系统 | |
| CN105240310B (zh) | 一种双叶片无堵塞离心叶轮水力设计方法 | |
| CN104713379B (zh) | 基于排烟温度智能调节烟道调节阀开度的窑炉余热系统 | |
| CN101876433B (zh) | 一种用于工业窑炉的采用烟气再循环的旋流煤粉燃烧器 | |
| CN103900389A (zh) | 一种智能控制高效窑炉余热利用系统 | |
| CN109753760A (zh) | 一种风帽阻力计算方法 | |
| CN103730172B (zh) | 一种液态重金属冷却自然循环池式反应堆堆内辅助加热系统 | |
| CN108470314A (zh) | 一种能量枢纽的综合指标设计方法 | |
| CN105509035B (zh) | 一种确定对冲燃烧进风量的方法、装置及自动控制系统 | |
| CN201787818U (zh) | 脉动旋风型冶金喷嘴 | |
| CN110852564A (zh) | 一种用于移动式内燃机烟气余热换热器的综合性能评价方法 | |
| CN205580287U (zh) | 自然通风冷却塔扩大单元制运行系统 | |
| CN106568095B (zh) | 燃气轮机余热锅炉双s型均流扩散过渡烟道 | |
| CN105953262B (zh) | 一种锅炉系统 | |
| CN103277236B (zh) | 一种低水头液气能转换装置和设计方法 | |
| CN103611368A (zh) | 一种脱硝热风除尘装置及方法 | |
| CN210509764U (zh) | 等压差增流控制系统 | |
| CN202993228U (zh) | 一种防止垃圾焚烧炉水冷壁高温腐蚀的贴壁风系统 | |
| CN206339117U (zh) | 一种蒸汽蓄热器及其充热装置 | |
| Luo | Study on Flow Field Analysis and Structure Optimization in Impeller of Single-Stage Centrifugal Compressor | |
| Datsuk et al. | Energy-saving technologies in transportation of natural gas facilities | |
| CN108416147A (zh) | 一种转炉一次除尘og系统参数计算机辅助设计方法 | |
| CN215336446U (zh) | 锅炉排烟升温系统 | |
| CN207162690U (zh) | 学校综合节能系统 | |
| CN206595920U (zh) | 一种利用烟气温差进行发电的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190514 |