Расчет газоходного тракта и дымовой трубы (стр. 2 )

10. Суммарные потери напора на местные сопротивления

Па. (2.10)

11. Величина геометрического напора определяется по формуле

Па. (2.11)

где – высота подъема или спуска газа в газоходном тракте на участке создания геометрического напора, м; rв – плотность окружающего воздуха при нормальных условиях, кг/м3; tв – температура окружающего воздуха, 0С; – средняя температура газа на участке, для которого определяется геометрический напор, 0С; g – ускорение свободного падения, м/с2

12. Суммарный геометрический напор

Па. (2.12)

13. Суммарные потери напора в газоходном тракте

Па, (2.13)

где hапп – гидравлическое сопротивление аппаратов для утилизации тепла и/или пылеулавливающих аппаратов, Па.

14. Суммарные потери напора в газоходном тракте берутся с запасом в 25%, тогда

Па. (2.14)

3. Расчет высоты дымовой трубы.

Для преодоления сопротивлений на пути движения газа и поддержания разрежения в конце газоходного тракта устанавливается дымовая труба. Расчет высоты дымовой трубы ведется итерационным методом.

1. Задается высота дымовой трубы Н в первом приближении. Так как в большинстве случаев дымовые газы металлургических агрегатов загрязнены пылью и токсичными газообразными компонентами, то необходимо использовать дымовые трубы для рассеивания вредных примесей в атмосферном воздухе большой высоты (100, 200, 300 м и более), с целью снижения приземных концентраций загрязняющих веществ до допустимого уровня. (Н1 = 100 м).

2. Принимается скорость газа в устье трубы wу. Экономически выгодными стали скорости газов в трубах с высотой до 150 м 15-20 м/с, а высотой 150 – 300 м 35-40 м/с.

3. Температура газа в устье трубы

0С. (3.1)

где Dtт – снижение температуры отходящих газов на 1 м длины дымовой трубы, принимается равным 0,2 ¸ 0,3 0С,

4. Средняя температура газа в трубе

0C. (3.2)

5. Расход газа в устье трубы

м3/ч. (3.3)

6. Сечение устья трубы

м2. (3.4)

7. Скорость газа в устье при нормальных условиях

м/с. (3.5)

8. Диаметр устья трубы

м. (3.6)

9. Диаметр основания

м. (3.7)

10. Сечение основания трубы

м2. (3.8)

11. Средний диаметр трубы

м. (3.9)

12. Скорость газа в основании трубы при нормальных условиях

м/с. (3.10)

13. Средняя скорость газа в трубе при нормальных условиях

м/с. (3.11)

14. Тяга, создаваемая дымовой трубой

Па, (3.12)

m - коэффициента внешнего трения газа внутри трубы, принимается равным (0,01¸0,03), так как внутренняя поверхность трубы покрывается сажей, что уменьшает внешнее трение отходящего газа.

15. Если hp > hзап, то принятое значение высоты дымовой трубы завышено, если hp < hзап, то – занижено. Принимается значение высоты дымовой трубы Н во втором приближении и повторяется расчет с п.2.

16. Определяется истинное значение высоты дымовой трубы

графическим методом   Hист   H2   H1

или методом линейной интерполяции м. (3.13)

4. Задание.

Рассчитать изменение температуры отходящих от печи газов по длине газоходного тракта, сопротивления, возникающие на пути движения газов по газоходу (см. рис.1) и высоту дымовой трубы по заданному варианту (см. табл.1). Определить изменение температуры отходящих газов на участке газохода длиной 1 м, начиная с перехода печи в газоходный тракт без применения ЭВМ. Дальнейшее изменение температуры на участках газоходного тракта определить с помощью ЭВМ и программы (см. прилож.). Сравнить результаты вычисление и отразить их в пояснительной записке.

Пояснительная записка курсовой работы должна содержать:

- задание на курсовую работу;

- содержание;

- введение;

- расчет потерь тепла через стенки газохода, сопротивлений газоходного тракта и высоты дымовой трубы по заданному варианту;

- результаты расчета с использованием ЭВМ;

- заключение;

- список литературы.

Рис.1. Схема газоходного тракта.

Таблица 1

Варианты задания

Заданные параметры	Варианты
1	2	3	4	5	6	7	8
Состав газа, %:	СО2	19	20	18	17	18	19	20	17
Н2О	3	3,5	4	3	2	2,5	2	3
О2	4	3,5	4	5	9	4,5	3	3
N2	74	73	74	75	71	74	75	77
Длина участка, м:	A	4	3	2	3	5	3	4	4
B	4	3	3	4	2	4	4	2
C	4	5	4	5	6	5	5	5
D	6	7	4	7	3	6	2	4
E	8	6	7	9	8	7	8	6
Температура газов tг, 0С	650	450	600	680	470	680	760	550
Расход газов V0, тыс. м3/ч	25	15	16	14	12	20	11	13
Угол наклона a, град	20	30	45	40	60	45	20	40
Сечение печи Sп, м2	3,14	3,14	3,14	3,14	3,14	3,2	3,2	3,2
Охлаждение газов в рекуператоре Dtрек, 0С	150	100	130	110	100	150	140	120
Понижение давления в рекуператоре Dррек, Па	60	80	100	70	90	100	60	80

Продолжение таблицы 1

Заданные параметры	Варианты
9	10	11	12	13	14	15	16
Состав газа, %:	СО2	20	20	18	17	16	19	20	17
Н2О	3	4,5	4	3	8	5,5	3	3
SО2	2	3,5	2	3	1	1,5	2	2
N2	75	72	76	77	75	74	75	78
Длина участка, м:	A	2	3	4	5	5	2	6	2
B	4	2	3	4	2	4	4	4
C	4	5	4	5	6	5	5	5
D	6	7	4	7	3	6	2	4
E	8	9	5	7	8	8	7	6
Температура газов tг, 0С	550	700	600	680	460	720	590	600
Расход газов V0, тыс. м3/ч	10	20	28	14	12	30	11	13
Угол наклона a, град	20	30	45	40	60	45	20	40
Сечение печи Sп, м2	3,14	3,14	3,14	3,14	2,5	2,5	2,5	2,5
Охлаждение газов в рекуператоре Dtрек, 0С	150	120	130	110	100	150	140	160
Понижение давления в рекуператоре Dррек, Па	70	90	160	100	70	100	60	80
Заданные параметры	Варианты
17	18	19	20	21	22	23	24
Состав газа, %:	СО2	19	20	18	17	18	19	20	17
SО2	1	0,5	2	1	2	1,5	2	3
О2	5	3,5	8	7	9	4,5	2	3
N2	75	76	72	75	71	75	76	77
Длина участка, м:	A	5	4	2	5	3	3	4	5
B	4	8	3	4	2	4	3	4
C	4	5	4	5	6	5	5	5
D	6	7	3	4	5	6	2	4
E	8	6	7	5	8	5	7	6
Температура газов tг, 0С	680	750	500	650	670	600	520	450
Расход газов V0, тыс. м3/ч	10	9	8	14	12	50	40	30
Угол наклона a, град	20	30	45	40	60	45	20	40
Сечение печи Sп, м2	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	3,0	3,2	3,2
Охлаждение газов в рекуператоре Dtрек, 0С	130	120	100	120	100	110	120	100
Понижение давления в рекуператоре Dррек, Па	90	60	80	70	100	90	80	70

5. Пример расчета.