Расчет сопротивлений на пути движения газов Выбор тягодутьевых средств (стр. 4 из 5)

– полуширина поперечного просвета между трубами,

.

Скорость фильтрации продуктов сгорания в рекуператоре:

Потери напора в рекуператоре:

3.4 Определение количества дымовых газов

Определение количества дымовых газов V_д, протекающих в единицу времени через поперечные сечения, соответствующие точкам на рис.1, осуществляется по формуле:

Для рабочего пространства печи согласно заданию: α = 1,05, тогда:

м³/м³ газа.

Объём дымовых газов:

V_д = 0,153∙V_α

V_д = 0,153∙10,67 = 1,63 м³/с газа.

Результаты определений V

, V_Д для остальных выбранных точек представлены в Таблице 6.

Таблица 6. Результаты определений V_α и V_д для точек дымовой трассы

Величины	Единицы измерения	Контрольные точки дымовой трассы
		Х	Ц	Ч	Ш	Щ	Ы	Э	Ю
α	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8
Vα	м3/м3 газа	10,97	11,96	12,96	13,96	14,96	15,95	16,95	17,95
VД	м3/с	1,68	1,83	1,98	2,14	2,29	2,44	2,59	2,75
t	0C	1100	900	700	500	450	425	412	400

3.5 Определение приведенных скоростей дымовых газов

Определение приведенных скоростей дымовых газов в поперечных сечениях, соответствующих точкам на рис.1, производится по формуле:

Находим скорости в различных точках, результаты расчётов представлены в Таблице 7.

Таблица 7. Результаты расчета приведенных скоростей

Величины	Единицы измерения	Значения w0в контрольных точках дымовой трассы
		Х	Ц	Ч	Ш	Щ	Ы	Э	Ю
Vд	м3/с	1,68	1,83	1,98	2,14	2,29	2,44	2,59	2,75
ω	м2	–	1,084	2,69	1,084	1,084	1,084	1,084	1,084
W0	м/с	1,14	1,69	0,74	1,97	2,11	2,25	2,39	2,53

Общая величина потерь напора складывается из следующих потерь напора на отдельных участках пути движения дымовых газов.

3.6 Потери на трение

Расчет производим по формуле:

где λ – коэффициент трения, который для кирпичной кладки принимается равным 0,05. Результаты расчета представлены в Таблице 8.

Гидравлические диаметры d_э рассчитаны по формуле:

,

где П – периметр канала, м;

ω – площадь поперечного сечения, м²

Таблица 8. Расчет потери на трение

3.7 Потери напора на местных сопротивлениях

1) Потери напора при прохождении дымовых каналов.

Принимаем скорость дымовых газов в канале 2 м/с.

Значения коэффициентов местных сопротивлений рассчитываем в соответствии с Прил.1 (Коэффициенты местных сопротивлений каналов и трубопроводов).

2) Потери напора при входе в основной боров (тройник):

3) Потери напора в точке Ц (плавное расширение):

4) Потери напора в точке Ш (плавное сужение):

5) Потери напора при прохождении дымовыми газами горизонтального поворота на 90° в точке Щ:

6) Потери напора при прохождении дымовыми газами поворота на 30° в точке Ы:

7) Потери напора на шибере, открытом наполовину, в точке Э :

8) Потери напора при входе в дымовую трубу в точке Ю (резкое расширение):

3.8 Суммарные потери

Суммарные потери напора при прохождении дымовыми газами боровов складываются из потерь напора на трение, местных сопротивлениях и в рекуператоре.

3.9 Расчет дымовой трубы

Подавляющее большинство металлургических печей, особенно нагревательных, оборудовано для эвакуации продуктов сгорания из рабочего пространства дымовыми трубами. Кроме того, дымовые трубы решают и экологическую задачу, рассеивая вредные примеси на удалении от земной поверхности и уменьшая тем самым приземные концентрации вредных веществ.

Для расчета высоты дымовой трубы H используется формула:

1) Поскольку в процессе эксплуатации аэродинамическое сопротивление дымового тракта увеличивается из-за заноса каналов пылью, роста подсосов холодного воздуха через неплотности печи, необходимости форсирования работы печи, то величину

принимают на 20—30 % больше расчетной, т.е.

=(1,2÷1,3)

=1,2∙175,16=210 Па.

2) Диаметр основания дымовой трубы определяется из условия, что в этом сечении скорость газов должна быть равной

= 1...2 м/с. Таким образом,

=[4Q/(π )]^1/2

=[4∙2,51/(3,14∙1)]^1/2=1,79 м.

3) Диаметр устья трубы определяется по подобной формуле, однако скорость газа в устье принимается в пределах

= 3...5 м/с/ Меньшие скорости нежелательны, так как может иметь место заброс атмосферного воздуха в трубу при сильных порывах ветра, а при более высоких скоростях значительно возрастают потери энергии при выходе газа в атмосферу. Следовательно,