івняння знаходимо:
(38)
м.
Зі стандартних значень [2, табл. 5] вибираємо діаметр труби d н =0,152 м, товщину стінки труб приймаємо рівною?=0,008 м;
d вн = d н - 2 * ?,
d вн =0,152 - 2 * 0,008=0,136 м.
Визначаємо фактичну лінійну швидкість нагреваемого продукту:
(39)
Таблиця 8 - Труба і фітінг, застосовувані для трубчастої печі
Діаметр труби, мТолщіна стінки труби, Мшага між осями труб, м.ФітінгіРетурбенти0,1520,0080,2750,301
Висновки: на даному етапі розрахунку вирахували діаметр пічних труб, по ньому вибрали стандартний діаметр d н =0,152 м, товщину і крок труб, і, виходячи з стандартного діаметра, розрахували фактичну лінійну швидкість нагреваемого продуктаW=1,7218 м/с.
.6 Розрахунок камери конвекції
Метою даного етапу є, розрахунок поверхні конвекційних труб та проведення аналізу ефективності роботи камери конвекції.
Поверхность (розрахункова) конвекційних труб визначається з рівняння:
, (40)
де Q до - кількість тепла, сприйняте конвекційними трубами;
K - коефіцієнт теплопередачі від димових газів до нагрівається продукту, Вт/(м 2 * К);
D t ср - середня різниця температур, К.
(41)
кДж/ч.
Середня різниця температур визначається за формулою:
, (42)
де, - відповідно велика і менша різниці температур;
t до - температура продукту на виході з камери конвекції, яка знаходиться шляхом вирішення квадратичного рівняння виду:
, (43)
де а =0,000405; b =0,403; з - відповідно коефіцієнти рівняння.
Коефіцієнт з обчислюється таким чином:
, (44)
де - теплосодержание продукту при температурі t до :
(45)
кДж/кг;
.
Вирішенню квадратичного рівняння задовольняє тільки значення одного кореня, так як другий корінь, який приймає від'ємне значення, не має фізичного сенсу:
0С.
Знаходимо більшу, меншу і середню різниці температур:
? t ? =( T п - 273) - t до 1 =(1 070 - 273) - 232,254=564,7460С;
? t м =t ух - t 1 = 270 - 140=130 0С;
0С.
Коефіцієнт теплопередачі в камері конвекції визначається рівнянням:
, (46)
де a 1, a до , a р - відповідно коефіцієнти тепловіддачі від газів до стінки, конвекцією, випромінюванням триатомним газів.
a р визначають по емпіричному рівнянню Нельсона:
, (47)
де t ср.г.к. - середня температура димових газів в камері конвекції:
(48)
К;
Вт/м2? град.
a до визначається наступним чином:
, (49)
де Е - коефіцієнт, залежить від властивостей топкових газів, значення якого визначаємо методом лінійної інтерполяції, використовуючи табличні дані залежності його від t ср.г.к. ; приймаємо Е =21,4262 [2, табл. 4];
d - зовнішній діаметр труб: d=0,152 м;
U - масова швидкість руху газів, що визначається за формулою:
, (50)
де В - часовий витрата палива, кг/год;
G - кількість продуктів згоряння, що утворюються при спалюванні 1 кг палива, кг/кг;
f - вільне перетин проходу димових газів в камері конвекції:
, (51)
де n =4 - число труб в одному горизонтальному ряду;
S 1 - відстань між осями цих труб, зазвичай лежить в межах 1,7-2dнар, для розрахованого діаметра труб d нар = 0,152 м виготовляються крутовигнуті фітинги з кроком між осями труб 0,275 м [5, c. 314], приймаємо S 1 =0,275 м;
l р - робоча довжина конвекційних труб...
