Расчёт геометрических размеров

воздухонагревателя

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ

Начальные данные:

= 210 0СVВ= 100 м3/c

= 1200 0С

=1.078

= 1,245

насадка выполнена из блочного кирпича со щелевыми каналами и горизонтальными проходами.

Потому что для топочных камер = 0,95 действительная температура товаров сгорания равна:

=

Где действительная температура товаров сгорания, 0С

– калориметрическая температура горения горючего, 0С

= 0,95 2149,92=2042,4

Принимая понижение температуры товаров сгорания до поступления Расчёт геометрических размеров в насадку равным 3% от , найдем температуру дымовых газов на входе в насадку сверху:

=0,97 = 2042,4 =1981,10С

- температура дымовых газов на входе в насадку, 0С

Среднюю за период температуру дыма на входе из насадки примем равной

= 250 0С

При исходной и конечной температурах энтальпия товаров сгорания равна:

=1981,1 0С

=3545,36 0,87+2170,65 0,69+2296,88 0,066+2758,49 0,46 =2453,8

=462,7 0,87+383,4 0,69+337,4 0,066+336,5 0,16 =361,51

= 2891,6= 384,87

= 2375,4=31,59

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
= 2245,6=1595,72

Другого: 2532,34

=250 0С

= 458.25=65.53

= 383.5 =51.04

= 335,59=4,46

= 325,75=231,48

Другого: 325,75

Согласно Расчёт геометрических размеров приложению энтальпия воздуха на входе в насадку при =210 0С равна =291,7

Зададим величину падения температуры воздуха в течение воздушного периода = 100 0С Тогда средняя температура дутья на выходе из насадки в течение периода будет равна:

= 0,5 [1200+(1200+100)]= 1250 0С

При котором энтальпия воздуха будет равна:

= 1798,6

Расход товаров сгорания находится из уравнения термического баланса насадки:

0,95 ( - ) = ( - )

Где

0,95 – коэффициент Расчёт геометрических размеров, учитывающий утраты тепла в насадке.

- время меж перекидами в дымовой трубе (сек.)

- продолжительность воздушного периода (сек.)

За ранее нужно задаться временем меж перекидками в дымовой трубе периоде = 7200 (2 ч) и продолжительностью времени на перекидку = 360 сек (0,1ч).

Находится продолжительность воздушного периода по формуле:

=

= = 2520 сек (0,7ч)[128]

Общая длительность цикла равна

= 7200+360+2520 = 10080 (2,8ч)

Сейчас определяем расход товаров Расчёт геометрических размеров сгорания ( )выраженный из формулы:

=

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
= = 28,57

Находим расход смешенного коксодоменного газа на воздухонагреватель:

=

Где

- расход товаров сгорания, либо

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
- объём товаров сгорания образующихся при сжигании единицы горючего,

= = 12,2

Расход воздуха на горение смешенного газа

=

Где - объём Расчёт геометрических размеров воздуха образующейся при сжигании единицы горючего,

29,93 1,46 = 43,69

Предварительное определение поверхности нагрева насадки

Тепло, затраченное на нагрев воздуха:

= [15]

= 85 (1798,6 –291) 2520 = 357,9 106

Среднелогарифмическая разность температуры:

= [117]

Где

–разница меж температурами дымовых газов на входе и выходе в насадку,

- разница средних температур на выходе из насадки дыма и дутья,

= = 368,3

Применяем скорость дыма равной =2,0 . Скорость воздуха при обычных критерий будет равна:

=

где Расчёт геометрических размеров и - скорость дыма и воздуха соответственно,

= = 5,9

Средние за период температуры дыма и воздуха:

= = 1115,55

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
= = 730

Средние температуры верха и низа насадки в дымовом и воздушном периоде и за весь цикл:

= =1548,3

= = 990

= = 1268,4

= = 682,77

= = 470

= = 578,8

По формулам = + и + находим коэффициент теплопотери для верха и низа насадки. Принимая, что воздуходувка Расчёт геометрических размеров подаёт воздух под давлением р=354,5 кПа, найдем действительная скорость воздуха по формуле:

=

Где

температуры верха и низа насадки в воздушном периоде, к

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
=101,3кПа

=273 к

= 5,9 = 5,9

= 5,9 = 2,8

Действительная скорость дыма находим по формуле:

=

Где

- температуры верха и низа насадки в дымовом периоде, к

= = 11,3

= 2 =5

Определяем коэффициент теплопроводимости кирпича насадки Расчёт геометрических размеров:

λ = 1,58+0,00038*t

где t– средняя температура верха и низа насадки,

λ = 1,58+0,00038*1269,4 = 2

λ =1,04+0,00015*t

λ =1,04+0,00015*578,8= 1,1

данные значения приведены в таблице 5[1]

Таблица 4 - Коэффициент теплопотери для верха и низа насадки

Параметр Расчётная формула,источник Верх низ
Дым Воздух Дым Воздух
Среднее за период температуры дыма и воздуха, 1548,3 682,77
Коэффициент теплопроводимости λ 10 к Приложения и 16,38 7,95 5,23
Кинематический коэффициент вязкости 106 284,7 169,6 63,5
Определяющий поперечник канала, d м Расчёт геометрических размеров 0,031 0,031 0,031 0,031
Действительная скорость дыма и воздуха, 11,3 5,9 2,8
Аспект Рейнольдса Re =
Аспект Нуссельда 8,5 11,3
Коэффициент теплопотери конвекцией, конв Nu 19,6 28,6
Коэффициент теплопотери излучением, изл
Суммарный коэффициент теплопотери, 61,6 28,6

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ

Заимствуя значения коэффициента теплопроводимости и кинематический коэффициент вязкости воздуха из приложения нужно учитывать, что вязкость газов назад пропорциональна давлению. Заимствовав Расчёт геометрических размеров из приложения вязкости нужно поделить на: 354,5/101,3=3,5

Параметр Расчётная формула, источник Верх динас Низ шамот
Средняя температура насадки, 1269,4 578,8
Объёмная плотность р,
Коэффициент теплопроводностиλ 1,1
Теплоёмкость , 1,09 0,98
Коэффициент температуропроводностиa, 11,23 10-7 6,85 10-7
Аспект Фурье 42,45 23,19
Коэффициент аккумуляции 1,05 0,97

=38.59 =0,4587 = 0,678

Где

- удельная поверхность нагрева

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
- живое сечение

- удельный объём

Эквивалентная полутолщина кирпича находится по формуле:

= [127]

= = 0,017

Коэффициент аккумуляции Расчёт геометрических размеров находится по формуле:

=

где - безразмерный аспект Фурье

= = 1,05 = = 0,97

Так как приобретенные значения коэффициента аккумуляции тепла вся масса кирпича учавствует в процессе аккумуляции тепла. В данном случае нет необходимости уменьшать его толщину и можно принять Ş=5,1 для низа насадки и Ş= 2,3 для верха.

Сейчас можно отыскать значения суммарных коэффициентов теплопотери от дыма Расчёт геометрических размеров к воздуху по формуле:

= [124]

где

χ– суммарный коэффициент теплопотери для дыма и воздуха насадки,

-гидравлическое сопротивление отверстия

λ – коэффициент теплопроводимости,

- объёмная плотность верха и низа насадки,

– теплоемкость,

Ş – толщина кирпича

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
Для верха насадки:

= = = 33,34

Для низа посадки:

=

= 53,68

Средний для всей насадки:

=0,5 *( + )

=0,5 (53,68+33,34)=43,5

Поверхность нагрева определяется по формуле:

F= [122]

где

- тепло Расчёт геометрических размеров затраченное на нагрев воздуха,

F= =29683,73

Объём насадки:

V = [133]

V = =769,2

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
Площадь поперечного сечения в свету:

= [134]

= =116,8

Общая площадь поперечного сечения насадки:

= [135]

= = 302.5

Высота насадки:

Н =

Н = = 2,55 м

Уточняем изменение температуры воздуха за время воздушного цикла. При =100 /с водяной эквивалент( теплоемкость) потока воздуха равна:

=

=100 =123,2

Теплоёмкость Расчёт геометрических размеров насадки:

=

= 29683,73 0,017 = 1,1 106

При = 10285,2 (28,57 ) теплоёмкость (водяной эквивалент) потока товаров сгорания будет равна:

=

=28,57 = 34,5

= = 1,3

= = 4,2

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
По графику находится значения коэффициента =1,5.

Значение условной неизменной времени воздушного периода:

= [132]

= =3,32

Находим изменение температуры дутья за время воздушного цикла:

= [131]

=0,7 =408

Размеры и масса насадки

Принимаются геометрические характеристики насадки, получаемые при расчёте Н= 4,05 Ω=107,9 . Массе кирпича Расчёт геометрических размеров в насдке:

= V 0,5 ( )

=1945,46 0,5 (2000+2300) 0,7= 2928

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ
Коэффициент стройности насадки:

=

= = 12

Данное число удовлетворяет условию равномерного рассредотачивания газов по сечению насадки.

Принимается скорость дыма в шахте горения (при обычных) =2,5 , тогда площадьгоризонтального сечения шахты будет равна:

=

= =9,18

Суммарная площадь горизонтального сечения воздухонагревателя:

= +Ω

= 9,18+29,72= 38,7

С учётом футеровки шахты:

= 41

Тогда поперечник воздухонагревателя по Расчёт геометрических размеров внутренней поверхности кладки:

D=

D= = 7.23м

Наилучшее время меж перекидками клапанов:

= -

= -0,1 = 2,01 ч

Лучшая продолжительность воздушного периода:

=

= = 0,7 ч

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
КП 150411.51 09 01 18 00 ПЗ


rascheti-i-rezultat-analiza-abc.html
rascheti-na-prochnost-i-zhestkost-s-uchetom-sil-inercii.html
rascheti-platezhnimi-porucheniyami.html