锅炉烟风阻力计算介绍
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6
平衡通风锅炉的计算流程
烟气段流程：
空气段流程：
7
锅炉烟风阻力计算简介
烟风通道中 特殊结构的计算
? 在锅炉烟风通道中常常会存在一些特殊的结构， 如：
? 再循环回路结构 ? 分叉-汇合结构
? 对于这些特殊结构，锅炉烟风阻力计算标准中有 相应的处理方法。
8
再循环回路的计算流程
? 对于再循环回路，再循环量在 设计阶段已经确定。
12
流动阻力的计算
摩擦阻力 计算通式：
? h ? ? ? L ? ?? 2
d2
局部阻力 计算通式：
? h ? ? ?? 2
2
13
流动阻力的计算
横向冲刷管束 阻力计算通式：
? h ? ? ?? 2
2
对于光管顺列管束： ? ? ? 0 z2
对于光管错列管束： ? ? ? 0 ?z2 ? 1?
对于肋片管束： ? ? ? 0 z2
17
软件结构示意图
? 计算模块——负责 计算过程的整体控 制。包括控制计算 流程，计算过程中 读取数据文件 ，调 用相关模块 ，最终 输出计算结果
18
软件结构示意图
? 阻力部件模块 —— 使用单独的模块存 放各类部件的阻力 计算函数，由 计算 模块负责对其进行 调用和传递参数
19
软件结构示意图
? 再循环区段中， 主流通道阻力 需采用考虑烟气再 循环量在内的烟气量来计算。
? 再循环回路的总阻力 为再循环通道的阻力与主流 通道的阻力之和。
汇合点
主流通道
抽取点
再循环通道
9
分叉-汇合结构的计算流程
分叉点
主流通道
汇合点
旁路通道
? 对分叉-汇合通道，流量分配比例在设计阶段确定。 ? 对主流和旁路通道， 分别计算流通阻力。 ? 主流通道的阻力，用于通道总阻力的计算。 ? 旁路通道的阻力，只用于校核旁路结构设计是否合
3
锅炉烟风阻力计算简介
? 传统的人工计算需要根据锅炉烟风阻力计算标准 编制锅炉烟风阻力计算书，通过查表、查图和带 入相关公式进行计算。计算过程繁琐，工作量大， 计算结果精确度低并且容易出现计算差错。
? 目前手工计算已经难以胜任日趋复杂的锅炉烟风 阻力计算工作，因此有必要开发出相应的计算机 软件，使得设计人员可以更高效快捷地完成烟风 阻力计算工作。
4
锅炉的通风方式
? 锅炉的通风方式包括： 自然通风和机械通风
? 自然通风仅依靠烟囱高度所产生的自生通风力来克服 通风过程的所有流动阻力；
? 机械通风依靠风机所产生的压头来克服锅炉通风过程 的阻力。机械通风又包括如下三种形式：
? 负压通风：仅在烟道中使用引风机 ? 正压通风：尽在风道中使用送风机 ? 平衡通风：同时布置送风机和引风机
合结构以及各种形式的进出口
23
软件的计算流程
输入数据 ? 在软件界面上，按照烟气（空气）的流程顺序，
输入各阻力部件的数据； ? 输入过程中，可以之前保存的数据进行调整； ? 输入的数据以 Access数据库文件格式保存，用户
可以随时查看和调用。
24
软件的计算流程
? 物性参数模块 —— 用于计算流体介质 各种物性参数， 由 计算模块负责对其 进行调用和传递参 数
20
软件结构示意图
? 数据文件——使用 Access数据库文件， 用于存放烟风阻力 计算所需要的相关 数据。软件通过数 据控件对数据文件 进行调用。
21
软件结构示意图
? 结果输出——计算 完成后，软件可以 将烟风阻力计算结 果以一定格式输出 到Excel文件，方便 用户对结果进行查 看。
22
软件的计算流程
划分计算区段 ? 将整个锅炉烟风通道划分为不同的区段
? 区段的划分是为了方便数据输入和查看结果； ? 也可以将整个烟气通道或者空气通道设为一个区段
? 每一个区段中包含各种阻力部件，包括：
? 不同结构形式的受热面 ? 连接在各受热面之间的管段 ? 管段中间的转弯、截面变化、流量调节装置、分叉汇
15
软件功能及特点
主要有以下几个方面的特点： ? 模型通用性强 ? 软件适用范围广 ? 可靠性强、准确性高 ? 软件使用方便 ? 程序可拓展性强
16
软件结构示意图
? 软件界面——软件 的可视界面 。用户 直接在软件界面中 进行各项操作，主 要包括 数据的输入 和编辑 ；发出 数据 文件的打开和保存 ， 计算以及输出计结 果等命令
11
烟风阻力计算的基本原理
? 流动阻力包括：沿程摩擦阻力、横向冲刷管束阻 力和局部阻力。其计算通式为，
? hlz
??
?? 2
2
? 加速压降：实际计算中其数值很小，可忽略不计
? 自生通风：由于通道中介质与外界密度不同以及 通道的高度所产生的压头，可表示如下：
hzs ? ? (? air ? ? )G? H
? 现代大型锅炉通常采用平衡通风的方式
5
平衡通风锅炉的计算流程
? 平衡通风锅炉 在烟风道中同时布置 送风机和引 风机
? 送风机克服风道行程的阻力 ? 引风机克服烟气行程的阻力 ? 炉膛出口处保持20~30Pa的负压
? 对于平衡通风锅炉的烟风阻力，分别按 烟气通 道和空气通道 两部分进行计算。烟气段和空气 段流程如下图所示：
14
软件功能及特点
? 由西安交通大学车得福教授课题组研发的 锅炉烟 风阻力计算软件 ，采用Visual Basic 6.0 语言开发， 与Microsoft Access 和Microsoft Excel 相结合， 适合进行多种炉型的锅炉烟风阻力计算。
? 本软件基于《 锅炉设备空气动力计算（标准方 法）》编制
锅炉烟风阻力计算软件介绍
西安交通大学 车得福教授课题组
主要内容
锅炉烟风阻力计算简介
烟风阻力计算软件的功能和特点
软件的结构和计算流程 软件的使用
2Fra Baidu bibliotek
锅炉烟风阻力计算简介
? 烟风阻力计算 是锅炉设计和校核 工作的重要内容 之一。
? 现代大型锅炉的对流受热面很多，结构紧凑，流 程复杂，通风阻力较大；需要准确地计算出锅炉 的通风阻力，以便合理地选择通风设备，使锅炉 的性能指标达到设计要求。
理。
10
烟风阻力计算的基本原理
? 根据伯努利方程，烟风通道中两截面的压降为：
? ? ?
? H ? ? hlz ?
?
2 2
?
?
2 1
2
? ?? k ? ? ?g ?z2 ? z1 ?
其中：
? ? hlz ：为流动阻力
? ? ?
?
?
2 2
?
?
2 1
：为加速压降
2
? ?? k ? ? ?g ?z2 ? z1 ? ：为自生通风
平衡通风锅炉的计算流程
烟气段流程：
空气段流程：
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锅炉烟风阻力计算简介
烟风通道中 特殊结构的计算
? 在锅炉烟风通道中常常会存在一些特殊的结构， 如：
? 再循环回路结构 ? 分叉-汇合结构
? 对于这些特殊结构，锅炉烟风阻力计算标准中有 相应的处理方法。
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再循环回路的计算流程
? 对于再循环回路，再循环量在 设计阶段已经确定。
12
流动阻力的计算
摩擦阻力 计算通式：
? h ? ? ? L ? ?? 2
d2
局部阻力 计算通式：
? h ? ? ?? 2
2
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流动阻力的计算
横向冲刷管束 阻力计算通式：
? h ? ? ?? 2
2
对于光管顺列管束： ? ? ? 0 z2
对于光管错列管束： ? ? ? 0 ?z2 ? 1?
对于肋片管束： ? ? ? 0 z2
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软件结构示意图
? 计算模块——负责 计算过程的整体控 制。包括控制计算 流程，计算过程中 读取数据文件 ，调 用相关模块 ，最终 输出计算结果
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软件结构示意图
? 阻力部件模块 —— 使用单独的模块存 放各类部件的阻力 计算函数，由 计算 模块负责对其进行 调用和传递参数
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软件结构示意图
? 再循环区段中， 主流通道阻力 需采用考虑烟气再 循环量在内的烟气量来计算。
? 再循环回路的总阻力 为再循环通道的阻力与主流 通道的阻力之和。
汇合点
主流通道
抽取点
再循环通道
9
分叉-汇合结构的计算流程
分叉点
主流通道
汇合点
旁路通道
? 对分叉-汇合通道，流量分配比例在设计阶段确定。 ? 对主流和旁路通道， 分别计算流通阻力。 ? 主流通道的阻力，用于通道总阻力的计算。 ? 旁路通道的阻力，只用于校核旁路结构设计是否合
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锅炉烟风阻力计算简介
? 传统的人工计算需要根据锅炉烟风阻力计算标准 编制锅炉烟风阻力计算书，通过查表、查图和带 入相关公式进行计算。计算过程繁琐，工作量大， 计算结果精确度低并且容易出现计算差错。
? 目前手工计算已经难以胜任日趋复杂的锅炉烟风 阻力计算工作，因此有必要开发出相应的计算机 软件，使得设计人员可以更高效快捷地完成烟风 阻力计算工作。
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锅炉的通风方式
? 锅炉的通风方式包括： 自然通风和机械通风
? 自然通风仅依靠烟囱高度所产生的自生通风力来克服 通风过程的所有流动阻力；
? 机械通风依靠风机所产生的压头来克服锅炉通风过程 的阻力。机械通风又包括如下三种形式：
? 负压通风：仅在烟道中使用引风机 ? 正压通风：尽在风道中使用送风机 ? 平衡通风：同时布置送风机和引风机
合结构以及各种形式的进出口
23
软件的计算流程
输入数据 ? 在软件界面上，按照烟气（空气）的流程顺序，
输入各阻力部件的数据； ? 输入过程中，可以之前保存的数据进行调整； ? 输入的数据以 Access数据库文件格式保存，用户
可以随时查看和调用。
24
软件的计算流程
? 物性参数模块 —— 用于计算流体介质 各种物性参数， 由 计算模块负责对其 进行调用和传递参 数
20
软件结构示意图
? 数据文件——使用 Access数据库文件， 用于存放烟风阻力 计算所需要的相关 数据。软件通过数 据控件对数据文件 进行调用。
21
软件结构示意图
? 结果输出——计算 完成后，软件可以 将烟风阻力计算结 果以一定格式输出 到Excel文件，方便 用户对结果进行查 看。
22
软件的计算流程
划分计算区段 ? 将整个锅炉烟风通道划分为不同的区段
? 区段的划分是为了方便数据输入和查看结果； ? 也可以将整个烟气通道或者空气通道设为一个区段
? 每一个区段中包含各种阻力部件，包括：
? 不同结构形式的受热面 ? 连接在各受热面之间的管段 ? 管段中间的转弯、截面变化、流量调节装置、分叉汇
15
软件功能及特点
主要有以下几个方面的特点： ? 模型通用性强 ? 软件适用范围广 ? 可靠性强、准确性高 ? 软件使用方便 ? 程序可拓展性强
16
软件结构示意图
? 软件界面——软件 的可视界面 。用户 直接在软件界面中 进行各项操作，主 要包括 数据的输入 和编辑 ；发出 数据 文件的打开和保存 ， 计算以及输出计结 果等命令
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烟风阻力计算的基本原理
? 流动阻力包括：沿程摩擦阻力、横向冲刷管束阻 力和局部阻力。其计算通式为，
? hlz
??
?? 2
2
? 加速压降：实际计算中其数值很小，可忽略不计
? 自生通风：由于通道中介质与外界密度不同以及 通道的高度所产生的压头，可表示如下：
hzs ? ? (? air ? ? )G? H
? 现代大型锅炉通常采用平衡通风的方式
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平衡通风锅炉的计算流程
? 平衡通风锅炉 在烟风道中同时布置 送风机和引 风机
? 送风机克服风道行程的阻力 ? 引风机克服烟气行程的阻力 ? 炉膛出口处保持20~30Pa的负压
? 对于平衡通风锅炉的烟风阻力，分别按 烟气通 道和空气通道 两部分进行计算。烟气段和空气 段流程如下图所示：
14
软件功能及特点
? 由西安交通大学车得福教授课题组研发的 锅炉烟 风阻力计算软件 ，采用Visual Basic 6.0 语言开发， 与Microsoft Access 和Microsoft Excel 相结合， 适合进行多种炉型的锅炉烟风阻力计算。
? 本软件基于《 锅炉设备空气动力计算（标准方 法）》编制
锅炉烟风阻力计算软件介绍
西安交通大学 车得福教授课题组
主要内容
锅炉烟风阻力计算简介
烟风阻力计算软件的功能和特点
软件的结构和计算流程 软件的使用
2Fra Baidu bibliotek
锅炉烟风阻力计算简介
? 烟风阻力计算 是锅炉设计和校核 工作的重要内容 之一。
? 现代大型锅炉的对流受热面很多，结构紧凑，流 程复杂，通风阻力较大；需要准确地计算出锅炉 的通风阻力，以便合理地选择通风设备，使锅炉 的性能指标达到设计要求。
理。
10
烟风阻力计算的基本原理
? 根据伯努利方程，烟风通道中两截面的压降为：
? ? ?
? H ? ? hlz ?
?
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?
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? ?? k ? ? ?g ?z2 ? z1 ?
其中：
? ? hlz ：为流动阻力
? ? ?
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?
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：为加速压降
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? ?? k ? ? ?g ?z2 ? z1 ? ：为自生通风