Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Принцип расчета дымовой трубы.
|
|
На рис 1 представлена схема дымовой трубы, которая служит для удаления дымовых газов в промышленных печах. Дымовые газы, которые образуются в результате сжигания топлива с
t=600 
, покидают рабочее пространство печи через специальные дымоходы. Проходят через рекуператор (для утилизации теплоты уходящих газов) и с t≈ 200 
и ниже через дымовую трубу выбрасываются в окружающую атмосферу. Для нормальной работы печи и удаления дымовых газов необходимо, чтобы в дымовой трубе создавалось разряжение. Найдем зависимость разряжения создаваемого трубой, от высоты трубы H и температуры газов. За уровень отсчета принимаем сеченме 2. Напишем уравнение Бернулли в избыточных давлениях для сечений 1 и 2.
(2) - Рст=Рраз=Р2 – (Рдин(2) - Рдин(1))– Рпот (3) Рпот =Ртр - Рдин(2)
(1) - Р21 – Рст(1) – Рдин(1) = Рст(2) – Рдин(2) - Рпот
Труба сечения 2 сообщается с атмосферой. Поэтому Рст(2) =0. Из приведенного выше уравнения следует, что статическое давление в основании трубы равно:
Рст = - Р11 – Рдин(2) – Рдин(1) - Рпот (4)
Статическое давление в основании трубы будет отрицательно, т.е. так будет разряжение. Уравнение (2) и уравнение (3). Потери давления в трубе Рпот складывается из потерь на трение (Ртр) и потерь, возникающих при выходе газа из трубы в атмосферу, и равен этой величине: E Рдин(2). Коэф. местного сопротивления на выходе из трубы равен 1.
Уравнение (3). Вследствие этого уравнению (1) можно придать следующий вид:
Рразр = Р2 – Рдин(1) – 2Рдин(2) – Ртр. (5)
Потери давления на трение находят по следующей формуле:
Ртр = 
(6)
Подставив в уравнение (5) значение Р2, Рдин(1), Рдин(2), Ртр, и выразив их через скорость и плотности при нормальных условиях окончательно получаем: Рразр= 
(7)
Рразр – Действенное разряжение в основании дымовой трубы (сеч. 1), [Па]
, 
-- Плотности воздуха и газа при нормальных условиях, [кг/м3].
dср – Средний по высоте диаметр трубы, [м].
W01, W02 – скорость газа в сечениях 1 (основание трубы), и 2 (устье трубы), [м/с].
W0ср – средняя скорость газа по высоте трубы, при 0 , [м/с].
tв – температура окружающего воздуха [ ].
t2ср – средняя температура газа по высоте трубы, [ ].
t21, t22 – температура газа в сечении 1 и 2, [ ],
коэффициент объемного расширения газа [1/273]
Если учесть, что:
и Wt = W2( 
) = W2 
, где T0=273 , то выражение (7) может быть записано следующим образом:
Рразр = 
(8)
Отсюда:
В расчетах разряжения в основании дымовой трубы принимают обычно с запасом, равной: Рразр 
1, 3 ∑ Рпот.
Величина ∑ Рпот – представляет собой суммарные потери напора на пути движения газа от печи до основания дымоходной трубы. При расчете дымоходной трубы внутренний диаметр в устье ее (dy) (на выходе) принимают исходя из скорости газа, равной 3-10 м/с (при скорости выхода газа не меньше 3м/с при ветре может происходить их задувание в трубу). Кирпичные и железобетонные дымовые трубы для большей устойчивости делают более широкими в основании. При расчетах внутренний диаметр в основании трубы принимают в 1, 5 раза больше, внутреннего диаметра устья трубы (dy), т.е. d0 1.5dy
По условиям выполнения кладки dy для кирпичных труб не должен быть меньше 0, 8 м. падение t2 на 1 м высоты трубы принимается для кирпичных и железобетонных 1-1, 5 , а для металлических 3-4 
правилам сантехники должна быть не меньше 16 м и в 2 раза выше самого высокого здания, находящегося в радиусе 100м от трубы.