锅炉及锅炉房设备第8章习题

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 358788.1410

vd ν-⨯===⨯ 由1122T T ρρ=，得到：2211 1.34(2730)

0.4445550273

T T ρρ⨯+==

=+，2

2

0.4445 6.28.54322ρω⨯==； 2i Z ξξ==48×= 2

2

hx h ρωξ

∆==×=

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 = 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===×××48= 由气流速度、气流温度，查表8-4得：

2

8.452

ρω=

2

2

hx h ρωξ

∆==×=

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，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=

i mc mc h h cl ∆=∆=45××=

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--===， 6

10.90.037

Re 1125935.8210

vd

ν

-⨯=

=

=⨯， 由1122T T ρρ=，得到：22

11

1.34(2730)

0.775199273

T T ρρ⨯+=

=

=+，

2

20.77510.946.0422

ρω⨯==； 2 2.2650.0373646.0497.420.037

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 =10.33m3/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。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=）,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 =10.33m3/kg

'

y

H ∆=343Pa ，t=25℃，b=

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

⨯⨯

-⨯++= 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。