锅炉及锅炉房设备第8章习题(相关知识)

第八章习题答案
1、烟气横向冲刷顺排光管锅炉管束，管子外径51mm ，横向管距120mm ，纵向管距110mm ，纵向管子总排数为48，烟气平均流速6.2m/s ，烟气平均温度550℃，试求烟气横向冲刷对流管束的阻力（不必对烟气密度，大气压力及烟气含尘浓度进行修正。

）
解法一（计算法）：烟气横向冲刷对流管束的阻力计算公式为：2
2
hx h ρωξ
∆=
当12S S d d ≥且18ψ<≤时，2i Z ξξ=，0.2
20.50.5910.38(1)(0.94)Re i S d
ψξψ---=-- 已知：d=51mm ，1S =120mm ，2S =110mm,，2Z =48
1212051 1.169511051S d S d ψ--=
==--, 1120 2.35351S d ==，2110
2.156951
S d ==，
0.20.2
22
1.16950.50.590.50.5911200.38(1)(0.94)Re 0.38(1)(1.16950.94)3587
51
0.380.8597 2.3830.3020.2352
i S d ψξψ------=--=⨯--=⨯⨯⨯= 6
6.20.051Re 358788.1410vd ν-⨯===⨯
由1122T T ρρ=，得到：2211 1.34(2730)
0.4445550273
T T ρρ⨯+==
=+，2
2
0.4445 6.28.54322
ρω⨯==； 2i Z ξξ==48×0.2352=11.29 2
2
hx h ρωξ
∆==11.29×8.543=96.45
解法二（查图表法）：P243表8-7 当12S S
d d ≥且18ψ<≤时，2R
e 2i s it Z c c Z ξξξ==， 由1120 2.35351
S d ==，查得：s c =0.69 由气流速度、管径、气流温度，查得：0.494it ξ=
由1
212051
1.169511051
S d S d ψ--===--和0.494it ξ=，查得：Re 0.7c = 将各值带入：2Re 2i s it Z c c Z ξξξ===0.69×0.7×0.494×48=11.45 由气流速度、气流温度，查表8-4得：
2
8.452
ρω=
2
2
hx h ρωξ
∆==11.45×8.45=96.77Pa
3、管式空气预热器管子外径40mm ，内径37mm ，管壁绝对粗糙度0.2mm ，管长
2.265m ，烟气在管内流动，烟气平均流速10.9m/s ，烟气平均温度199℃，求管式空气预热器烟气侧的沿程摩擦阻力（不必对烟气密度，大气压力级烟气含尘浓度进行修正。

）
已知：d 外=40mm ，d 内=37mm ，k=0.2mm ，l 管=2.256m ，ω烟=10.9m/s ，t 烟=199℃ 解法一：查图表法
P241 图表8-5公式为i
mc mc
h h cl ∆=∆， 根据ω烟=10.9m/s ，t 烟=199℃，由图8—5查出i
mc h ∆=45 Pa/m
根据d 内和k ，由图8—5查出c=0.9
i mc mc h h cl ∆=∆=45×0.9×2.265=91.73Pa
解法二：计算法
2
2
mc dl l w h d ρλ
∆=，其中0.170.140.170.140.20.335()Re 0.335()1125937dl K d λ--===0.03736， 6
10.90.037
Re 1125935.8210vd
ν
-⨯=
=
=⨯，
由1122T T ρρ=，得到：22
11
1.34(2730)
0.775199273
T T ρρ⨯+=
==+，220.77510.946.0422ρω⨯==； 2 2.265
0.0373646.0497.420.037
mc dl l w h d ρλ∆==⨯⨯=Pa
5，某锅炉房内有三台4t/h 锅炉，每台炉子计算耗煤量j B =717kg/h ，排烟温度
py θ=200℃，排烟处烟气容积y V =10.33m ³/kg ，锅炉本体及烟道阻力约为343Pa,冷空气温度25℃，当地大气压力为1.025bar 。

若此锅炉房已有一个高度为35m 、上口直径为1.5m 的砖烟囱（i=0.02）,试核算此烟囱能否满足锅炉克服烟气侧阻力的需要（计算时不考虑烟气在烟道及烟囱中的温降，也不考虑烟道及烟囱的漏风），并按锅炉房总蒸发量来核算此烟囱高度是否符合环保要求。

已知：三台D=4t/h 的锅炉，j B =717kg/h ，py θ=200℃，y V =10.33m ³/kg
'
y
H ∆=343Pa ，t=25℃，b=1.025bar
解：烟囱的自生风：0
0273273
()()273273y
yz
zs yz k y yz k k yz
h H g H g t ρρρρϑ=-=-++ = 273273
359.8(1.29 1.34)27325273200
⨯⨯
-⨯++=140.1Pa 烟囱出口处的速度22
2
273371710.33273200
6.054273
273900900 1.5j y py n B V w d
ϑππ+⨯⨯+=
=
⨯=⨯m/s
烟囱的沿程摩擦阻力：2
222
2
20.050.3125
8280.0222
mc w w w h i ρρρλ∆===⨯ 烟囱的出口局部阻力：222
2
1.1
2
2
mc w w h ρρξ
∆==
烟囱的总阻力：222
273 1.34 6.054273
1.4125 1.412520.0222732273200
yz py w h ρϑ⨯∆===++Pa
'101325 1.2101325 1.293y y yz zs
yz b
h h H b
ρ-∆≥∆ 通风系统的总阻力包括：锅炉本体及烟道总阻力，烟囱总阻力
0'
101325
1.34101325
1.2 1.234320.021.293 1.293102500
y
y yz
H h b
ρ∆+∆=⨯+⨯
=432Pa
烟囱不能克服烟气侧阻力的需要，需装引风机。

如果按锅炉房总蒸发量来核算，D=3×4t/h=12t/h ，查P259表8-6， 得到满足环保要求的烟囱高度为40m 。

故烟囱高度不能满足环保要求。