ілянці нагріву радіантних труб:
,
де l2 - коефіцієнт гідравлічного опору для ділянки нагріву; приймаємо l2=0,033; н - еквівалентна довжина ділянки нагріву радіантних труб по одному потоку:
м;
rж - щільність продукту при середній температурі (tср.) на ділянці нагріву радіантних труб:
0С;
кг/м3; - масова швидкість продукту в радіантних і в конвекційних трубах (у разі однакового розміру труб) на один потік:
кг/м2? с;
МПа.
Розраховуємо втрати напору в конвекційних трубах для одного потоку:
,
де Uк - масова швидкість продукту в конвекційних трубах: Uк=U=605,924 кг/м2? с; rж - щільність продукту при середній температурі в конвекційних трубах:
оС;
кг/м3; к - еквівалентна довжина конвекційних труб:
,
де nк - число конвекційних труб в одному потоці:
шт.;
м;
МПа.
Статичний напір у змійовику печі розраховується за формулою:
,
де hт - висота камери радіації:
;
м; к - висота камери конвекції (розрахована раніше): hк=7,616 м;
rж - щільність продукту при середній температурі:
0С;
кг/м3;
МПа.
Підставляючи отримані дані, визначаємо тиск сировини на вході в піч:
МПа.
Висновки: 1) на даному етапі розрахували тиск сировини на вході в змійовик печі шляхом додавання до тиску на виході втрат напору, обумовлених окремо для кожного із трьох ділянок змійовика (конвекційні труби, ділянка нагріву і ділянка випаровування радіантних труб), а також статичного напору;
) за результатами розрахунків значення його становить Р0=1,17 МПа і значно перевищує тиск на виході з змійовика (майже в 8 разів), що є характерним для печей з двофазним режимом, і пояснюється в основному великими втратами напору на ділянці випаровування радіантних труб.
. 8 Спрощений аеродинамічний розрахунок димової труби
Мета розрахунку: визначення стандартного діаметра та висоти димової труби.
Загальний опір всього газового тракту визначається виразом:
,
де DРр, DРк - відповідно розрядження в котельній камері і втрати напору в камері конвекції; приймаємо DРр=40 Па, DРк=80 Па; DРм.с.- Втрати напору в газоході на подолання місцевих опорів;
DРтр.- Втрати напору на тертя в димовій трубі.
,
де - сума коефіцієнтів місцевих опорів; приймаємо=4,06; W - лінійна швидкість продуктів згоряння; приймаємо W=8 м/с;- Щільність продуктів згоряння при температурі Тух ..
Щільність продуктів згоряння при нормальних умовах:
,
де - сума мас продуктів згоряння на 1 кг палива;- Об'ємна кількість продуктів згоряння на 1 кг палива:
,
де mi, Mi - відповідні маси і молекулярні маси газових компонентів у продуктах згоряння;
м3/кг;
кг/м3.
Щільність продуктів згоряння при температурі Тух. =533 К:
кг/м3.
Отже, втрати напору в газоході на подолання місцевих опорів:
Па.
Втрати напору на тертя в димарі 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 xвх., xвих.- Коефіцієнти місцевих опорів при вході в трубу і виході з неї; приймаємо (xвх. + xвих.)=1,3;
rср.т.- Густина газів в трубі при середній температурі Тср.т.:
,
де Твих.- Температура продуктів згоряння на виході з димової труби:
К;
К;
кг/м3;
Па.
Втрати напору на тертя при русі газів в димовій трубі:
,
де l3, h, D - відповідно коефіцієнт гідравлічного опору в димовій трубі, висота і діаметр димаря.
,
де nТ - число димових труб; приймаємо nТ=1; V - об'ємна витрата продуктів згоряння при температурі Тух.:
м3/с;
м.
Вибираємо найближчий стандартний діаметр димаря: D=2,0 м.
Коефіцієнт гідравлічного опору в димарі l3 визначається за формулою Якимова:
.
Висота димової труби розраховується методом послідовного наближення з рівняння:
,
де rв, Тв - щільність і температура навколишнього повітря; приймаємо rв=1,293 кг/м3, Тв=303 К.
Попередньо приймаємо висоту труби h=30 м.
При ц...
