і в конвекційних трубах (в разі однакової розміру труб) на один потік:
кг/м 2 Г— с;
МПа.
Розраховуємо втрати напору в конвекційних трубах для одного потоку:
,
де U до - масова швидкість продукту в конвекційних трубах:
В
U до = U = 605,924 кг/м 2 Г— с;
В
r ж - щільність продукту при середній температурі в конвекційних трубах:
0 С;
кг/м 3 ;
l до - еквівалентна довжина конвекційних труб:
,
де n до - число конвекційних труб в одному потоці:
шт.;
м;
МПа.
Статичний напір у змійовику печі розраховується за формулою:
,
де h т - висота камери радіації:
;
м;
В
h до - висота камери конвекції (розрахована раніше): h до = 7,616 м;
r ж - щільність продукту при середній температурі:
0 С;
кг/м 3 ;
МПа.
Підставляючи отримані дані, визначаємо тиск сировини на вході в піч:
МПа.
В
Рис.6. Схема до гідравлічного розрахунку змійовика трубчастої печі.
Висновки: 1) на даному етапі розрахували тиск сировини на вході в змійовик печі шляхом додавання до тиску на виході втрат напору, визначаються окремо для кожного з трьох ділянок змійовика (конвекційні труби, ділянка нагріву і ділянка випаровування радіантних труб), а також статичного напору;
2) за результатами розрахунків значення його становить Р 0 = 1,17 МПа і значно перевищує тиск на виході із змійовика (майже у 8 разів), що є характерним для печей з двофазним режимом, і пояснюється в основному великими втратами напору на ділянці випаровування радіантних труб.
2.8 Спрощений аеродинамічний розрахунок димової труби
Мета розрахунку: визначення стандартного діаметра та висоти димової труби.
Загальний опір всього газового тракту визначається виразом:
,
де D Р р , D Р до - відповідно розрядження в котельній камері і втрати напору в камері конвекції; приймаємо D Р р = 40 Па [1, с.487], D Р до = 80 Па [1, с.488];
D Р м.с. - втрати напору в газоході на подолання місцевих опорів;
D Р тр. - втрати напору на тертя в димовій трубі.
,
де - сума коефіцієнтів місцевих опорів; приймаємо = 4,06 [2, с.23];
W - лінійна швидкість продуктів згоряння; приймаємо W = 8 м/с [1, с.488];
- щільність продуктів згоряння при температурі Т ух. .
Щільність продуктів згоряння при нормальних умовах:
,
де - сума мас продуктів згоряння на 1 кг палива;
- об'ємне кількість продуктів згоряння на 1 кг палива:
,
де m i , M i - Відповідні маси і молекулярні маси газових компонентів у продуктах згоряння;
м 3 /кг;
кг/м 3 .
Щільність продуктів згоряння при температурі Т ух. = 533 К:
кг/м 3 .
Отже, втрати напору в газоході на подолання місцевих опорів:
Па.
Втрати напору на тертя в димовій трубі визначаються за формулою:
,
де - відповідно втрати напору при вході в трубу і виході з неї, втрати напору на тертя при русі газів в димовій трубі.
,
де x вх. , x вих. - коефіцієнти місцевих опорів при вході в трубу і виході з неї; приймаємо ( x вх. + x вих. ) = 1,3 [2, с .24];
r ср.т. - щільність газів в трубі при середній температурі Т ср.т. :
,
де Т вих. - температура продуктів згоряння на виході з димової труби:
К;
К;
кг/м 3 ;
Па.
Втрати напору на тертя при русі газів в димовій трубі:
,
де l 3 , h , D - відповідно коефіцієнт гідравлічного опору в димовій трубі, висота і діаметр димової труби.
,
де n Т - число димових труб; приймаємо n Т = 1;
