Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Расчет высоты факельного ствола высокого давления
|
|
Исходные данные для расчета высоты факельного ствола приведены в таблице 5.1
Таблица 5.1 – Исходные данные для расчета
| Наименование показателя | Единицы измерения | Значение |
| Массовый расход газа, G | кг/с | 37, 31 |
| Молекулярная масса, М | кг/(кг/кг/моль) | 21, 157 |
| Низшая теплота сгорания, Qн | МДж/кг | 47, 58 |
| Показатель адиабаты, k | 1, 294 | |
| Температура сбрасываемого газа | К | 275, 74 |
| Скорость сбрасываемого газа | м/с | 50, 85 |
| Диаметр факельной трубы, D | м | |
| Максимальная скорость ветра, Vm | м/с | |
| Предельно допустимая плотность теплового потока у основания факельного ствола, q пд | кВт/м2 | 4, 8 |
| Прямая солнечная радиация, q с | кВт/м2 | 0, 66 |
| Высота объекта, h | м | 1, 7 |
Vзв - скорость звука в сбрасываемом газе, м/с:
Vзв = 91, 5 * 
= 91, 5 *(1, 294 * 275, 74 / 21, 157)0, 5 = 375, 76 м/с
m = отношение скорости истечения к скорости звука в сбрасываемом газе:
m = V / Vзв. = 50, 85 / 375, 76 = 0, 135
При m < 0, 2 рекомендуется принимать Z = 5 D:
Z = 5 м.
Vв - скорость ветра на уровне центра пламени, м/с,
при 60 < H + Z < 200 рассчитываем по формуле:
VB = Vm* [1, 34 + 0, 002 *(H + Z)] = 25 * [1, 34 + 0, 002 * (84, 39 + 5)] = 37, 9695 м/с
Для определения угла отклонения пламени находим tg a = Vв / V = 37, 9695 / 50, 85 = 0, 7467,
тогда угол отклонения пламени a = 36, 74856 о.
e - коэффициент излучения пламени, рассчитываем по эмпирическому уравнению [5].Значение является приближенным, т.к. зависит от многих факторов, в том числе от конструкции горелок:
e = 0, 048 * М0, 5 = 0, 048 * 21, 1570, 5 = 0, 22
Предельно допустимая плотность теплового потока от пламени у основания факельного ствола составляет
q пдп = q пд - q с = 4, 8 - 0, 66 = 4, 14 кВт/м2
Количество тепла, выделяемого пламенем, рассчитываем по формуле
= н * G = 47, 58 * 37, 31 = 1775, 2098 МДж/с = 1775209, 8 кВт
Высоту факельного ствола рассчитываем методом приближения до совпадения принятых и расчетных величин по формуле (2.30)
В результате проведенных вычислений получаем:
— высота факельного ствола составляет 85 м
— плотность теплового потока от пламени у основания факельного ствола – 4, 089 кВт/м2.
Проверочный расчет плотности теплового потока на границе обвалования.
Проведен проверочный расчет плотности теплового потока на границе обвалования факельной установки в соответствии с методикой, изложенной в ПБ 03-591-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем» (утв. постановлением Госгортехнадзора РФ от 10 июня 2003 г. N 83).
Плотность теплового потока от пламени проверяем при выбранной высоте факельного ствола по формуле (2.28)
Исходные данные и результаты расчета приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 – Результаты расчетаплотности теплового потока
| Наименование показателя | Единица измерения | Значения |
| Высота факельного ствола, Нм | м | |
| Расстояние от факельного ствола до границы обвалования, Х | м | |
| Расстояние от центра излучения пламени до верха ствола, Z | м | |
| Плотность теплового потока от пламени, q п | кВт/м2 | 2, 126 |
| Плотность теплового потока в расчетной точке, q с | кВт/м2 | 0, 66 |
В соответствии с ПБ 03-591-03 «Правила устройства и безопасной эксплуатации факельных систем» предельно допустимая плотность теплового потока на ограждении факельной установки q пд = 2, 8 кВт/м2. Следовательно, принимаем расчетную высоту факельного ствола 85 м.
Для обеспечения неограниченного пребывания персоналапредельно допустимая плотность теплового потока q пд = 1, 4 кВт/м2. Это условие выполняется на расстоянии свыше 189 м от основания факельного ствола.