Окончательные размеры рекуператора.

Число рядов труб по ширине рекуператора:

.

Число рядов труб по высоте рекуператора с учётом возможности увеличения высоты последнего прохода на 1 трубу:

.

Ширина насадки рекуператора:

.

Число рядов труб по длине рекуператора:

,

где S₂=0, 304м – шаг труб по длине рекуператора.

Длина насадки рекуператора:

.

Высота насадки рекуператора:

.

Действительная поверхность теплообмена.

.

 

Расчет аэродинамического сопротивления воздушного тракта.

 

где l _Т – коэффициент трения для каналов из огнеупоров (0, 05);

 N=1 – число горизонтальных проходов;

 d _э – эквивалентный диаметр для вертикальных каналов (0, 114м);

 b =1/273- коэффициент объемного расширения газов;

 g=9, 81 м/с² – ускорение свободного падения;

 w_{В, О}=1, 5 м/с; r_Во=1, 293 кг/м³;

 коэффициенты местных сопротивлений:

 x ₁ =0, 5;

 x ₂ =0, 3;

 x ₄ =1, 2;

x ₇ =к× (S₂/S₁× n_p× a+b)=1, 4× (304/305× 54× 0, 1+2)=10, 335,

где к – коэффициент учитывающий турбулентность движения газа;

 n_p=М₁ – 1=54 – число межрядных проходовпо длине горизонтальных каналов;

 a, b – коэффициенты зависящие от S₂ и диаметра труб (a=0, 1; b=2).

 

Расчет аэродинамического сопротивления тракта продуктов сгорания.

 где l_Т – коэффициент трения для каналов из огнеупоров (0, 05);

 d_э – эквивалентный диаметр для вертикальных каналов (0, 114);

x₅, x₆ –коэффициенты местных сопротивлений (0, 5; 0, 6);

r_Псо, r_во – плотность продуктов сгорания и воздуха;

b - коэффициент объемного расширения газов.

Выбор горелочных устройств.

 

Для данной методической печи используем горелки типа “труба в трубе”.

 Примем следующее распределение тепла по зонам печи [8]:

- томильная зона – 15%;

- первая сварочная зона:

- верхняя – 20%;

- нижняя – 22, 5%;

- вторая сварочная зона:

- верхняя – 20%;

- нижняя – 22, 5%.

Число горелок в каждой зоне:

где S_г – шаг горелок [8], м;

 k – число рядов горелок.

Пропускная способность одной горелки по газу:

.

Давление газа перед горелкой принимаем 4 кПа, для воздуха – 0, 5 кПа.

Первая сварочная зона.

Теплота сгорания топлива: Q_H^P=8095, 6 кДж/м³.

Газ холодный (20°С): r_ГО=1, 194 кг/м³.

Температура подогрева воздуха: t_В=454°С.

Удельный расход воздуха: V_В=2, 1021 м³/м³.

Расход воздуха на горелку:

 Расчётный расход воздуха при подогреве его до 454^оС:

 где k =1, 56 – коэффициент определяется по рис.5а [8].

 По рис.5а [8], по расчётному расходу воздуха и давлению перед горелкой 0, 5 кПа определяем тип горелок: ДНБ-275/d_Г.

 Расчётный расход газа:

где k_t – определяется из рис.6 [8];

 k_p=1, 31 кг/м³ – определяется из рис.7 [8].

При давлении 4 кПа и расчётном расходе газа V^Г_рас=0, 405 м³/с диаметр газового сопла – d_Г =85 мм.

 Проверим скорости в характерных сечениях горелки. По рис.8[8] найдём скорости W_г²⁰=65 м/с и воздуха– W_в²⁰=20 м/c на выходе из горелки при t=20 ^оС.

 Действительные скорости сред:

 Отношение скоростей:

 Отношение скоростей находится в пределах допустимого [8]. По табл.4 [8] определяем размеры горелки ДНБ-275/85 (см. прил 1.).

 Скорость газовой смеси на выходе из носика горелки:

 Скорости движения сред в подводящих трубопроводах:

 

Расчет газового, воздушного и дымового трактов нагревательных печей.

Определение размеров газо- и воздухопроводов.

Участок 1 диаметром d₁(D₁) и длиной l₁(L₁) соединяет каждую горелку с раздаточным коллектором.

l₁ = 6 м – газопровод; L₁=3 м – воздухопровод; d₁ =D₅, a D₁= D₂

Участок 2 (зонный коллектор) диаметром d₂(D₂) и длиной l₂(L₂) обеспечивает равномерное распределение газа(воздуха) на группу горелок данной зоны отопления.

Задаемся рациональными скоростями движения газа и воздуха:

w^Г₂=15 м/с; w^В₂=8 м/с.

Площадь проходного сечения трубы для газа:

, где V₂=B^Б× 0, 225=2, 971 м³/с.

Отсюда диаметр трубы:

;

Площадь проходного сечения трубы для воздуха:

, где V₂=B^Б× 0, 225=2, 971 м³/с.

Отсюда диаметр трубы:

.

Длина l₂ =L₂=B_n+2=11, 6 м.

Участок 3 диаметром d₃(D₃) и длиной l₃(L₃) соединяет зонный коллектор с печным. На нем размещают дроссельный клапан для плавного регулирования расхода газа(воздуха) на группу горелок зоны и измерительную диафрагму для контроля расхода газа (воздуха) на зону отопления.

l₃=L₃=12 м; d₃=d₂ =0, 56154 м; D₃=D₂=0, 76892 м.

Участок 4 диаметром d₄(D₄) и длиной l₄(L₄) обеспечивает подвод газа (воздуха) к печи из цехового газопровода (воздухопровода) и раздачу его по зонам коллектора.

Диаметр трубы газа:

;

Диаметр трубы под воздух:

.

Общая длина l₄=L₄=35 м.

Расчёт дымового тракта.

 

Дымовой тракт представляет собой систему каналов - боровов, обеспечивающих движение продуктов горения из печи к дымовой трубе. Расчет ведем в соответствии с типовой схемой дымового тракта методической печи. Скорость продуктов горения w₀₂=2, 5 м/с [6].

1) Соединение печи с рекуператором.

Проходное сечение борова f₁=a´ b=2, 9× 9, 6=27, 84 м², а длина l₁=5, 5 м. Тогда:

2) горизонтальный участок – рекуператор с дымовой трубой.

Длина l₂=40 м. Проходное сечение борова:

Выбираем боров с проходным сечением f_Б=21 м² (см. рис.4), [6, прил.6].

Размеры борова: В=3944 (мм) и Н=5681 (мм).

Реальная скорость дымовых газов:

Схема дымового тракта представлена в прил. 2.

 

 

 

Рис.4. Дымовой боров.

 

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: