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1.3 漏风计算

    漏风是由携带漏风和直接漏风两部分组成

漏风的机理及其规律

   容克式空气预热器主要有筒形转子和外壳组成,转子是运动部件,外壳是静止部件,动静部件之间肯定有间隙存在,这种间隙就是漏风的渠道。空气预热器同时处于锅炉岛烟风系统的进口和出口,空气侧压力高,烟气侧压力低,二者之间存在压力差,这是漏风的动力。由于压差和间隙的存在造成的漏风称为直接漏风。还有一种漏风叫做携带漏风,是由于转子内具有一定的容积,当转子旋转时,就像水车一样,必定携带一部分气体进入另一侧。

携带漏风量的计算公式为

式中:Δ V xd 为结构漏风量, m 3 /s;D 为转子内径, m ; d 为中心筒直径, m ; n 为转子旋转速度, r/min ; y 为转子内部金属所占容积份额; h 为转子高度, m 。

   携带漏风是容克式空气预热器的固有特点,是不可避免的。由公式看出,携带漏风量与转子内容积及转速成正比,为了降低结构漏风量,在满足换热性能的前提下,尽量选择较低的转速,因为在转速大于 1.5 r/min 时,提高转速对传热不再有益;转子内尽量充满传热元件,增加金属所占容积份额,提高 y 值,即转子高度不要留有太多的剩余空间。

直接漏风

   携带漏风量占预热器总漏风量的份额较少,空气预热器的漏风主要是直接漏风,直接漏风量的计算公式可以按如下方法推导出来。把空气侧和烟气侧视为两个一壁之隔的充满气体的无限大容器,空气通过间壁上的微小间隙泄露到烟气侧,如图 1 ,根据粘性流体的伯努利的方程得到

式中: Z 1 、 、 Z 2 为位置水头,对气体而言, Z 1 , Z 2 可以忽略不计; V 1 、 V 2 为容器内自由面的速度, V 1 ≈ V 2 ,可以忽略不计。所以

式中: P A 为空气侧压力, P a ;P G 为烟气侧压力, P a ; ρ为空气密度, Kg/m 3 ;g 为重力加速度; h ψ 泄露阻力,具有长度单位, m.

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