![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет гидравлического сопротивления воздушной части рекуператора
В надземной части рекуператора происходит нагревание воздуха, забираемого из окружающей среды, перед подачей его в печь. Пучок труб здесь имеет длину 1 м, т.е сверху остается область высотой примерно 30 см, не занятая трубами. Ввиду малого гидравлического сопротивления в свободном сечении воздушной части рекуператора в расчетах его не учитываем. Для расчета гидравлического сопротивления также используем критерий Эйлера, предварительно вычислив все необходимые величины. Плотность воздуха при нормальных условиях [13]: Температуру воздуха в окружающей среде tвх принимаем равной 20°С (293 К). Средняя теплоемкость воздуха: Часовой расход воздуха для подачи в печь: Gв = Lв ∙ B1, (2.145) где Lв – расход воздуха, необходимый для сжигания 1 кг топлива (найден в расчете печи при коэффициенте избытка воздуха 1, 5), кг/кг; B1 – расход топлива при работе печи с рекуператором, кг/ч; Gв = 43900 кг/ч. Определим температуру воздуха на выходе из рекуператора: где
Рассчитаем коэффициент теплопередачи рекуператора: - поверхность теплообмена равна суммарной поверхности тепловых труб (длина каждой трубы lтр = 2 м):
-
- средняя движущая сила по формуле (2.65): - коэффициент теплопередачи рекуператора: Средняя температура воздуха в рекуператоре: Плотность воздуха при Динамическая вязкость воздуха при Сечение воздушной части рекуператора имеет следующие размеры: ширина x = 2 м, высота y = 1, 3 м. Исходя из этого определяем эквивалентный диаметр по формуле (2.132): Живое сечение воздушной части рекуператора по формуле (2.137):
Линейная скорость воздуха в рекуператоре по формуле (2.139): Критерий Рейнольдса в воздушной части рекуператора по формуле (2.135): Критерий Эйлера по формуле (2.134): Гидравлическое сопротивление воздушной части рекуператора определяем, используя формулу (2.141): Тогда общее гидравлическое сопротивление рекуператора: Очевидно, что при установке рекуператора гидравлическое сопротивление борова многократно возрастет (от 0, 65 Па до 748, 4 Па), и дымовая труба уже не будет обеспечивать тягу дымовых газов. Следовательно, при установке рекуператора на тепловых трубах необходимо использовать дымосос для создания искусственной тяги. Минимальная необходимая мощность дымососа с учетом 30%-й надбавки (учитывает неадиабатичность процесса): где По найденной минимальной мощности выбираем стандартный дымосос мощностью 30 кВт с числом оборотов в минуту 1500.
Выводы В ходе проектного расчета рекуператора на тепловых трубах для печи П-1 были рассчитаны его основные технические параметры: - общее количество тепловых труб 3861, диаметр 25× 2, длина 2 м, из которых на 1 м каждая труба находится в воздушной части рекуператора и на 1 м – в борове, расположение труб в пучке коридорное, расстояние между осями труб по ширине и по длине рекуператора 50 мм; - длина рекуператора 5 м, ширина – 2 м, высота воздушной части 1, 3 м; - температура дымовых газов на входе 300°С, на выходе 296°С при расходе 45588 кг/ч; - температура воздуха на входе 20°С, на выходе 132°С при расходе 43900 кг/ч; - коэффициент теплопередачи 10, 353 Вт/(м2 ∙ К); - гидравлическое сопротивление рекуператора 748, 379 Па; - для работы рекуператора необходим дымосос мощностью 30 кВт; - сокращение расхода топливного газа на печь П-1 при работе с рекуператором составляет 803 т/год (5, 25%).
|