Расчет сопротивлений на пути движения газов. Выбор тягодутьевых средств
Проектирование рекуператора и расчет потерь напора на пути движения дымовых газов. Принцип проектирования борова и потери напора в рекуператоре. Расчет потерь на трение и напора на местных сопротивлениях. Суммарные потери и расчет дымовой трубы.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.05.2014 |
Размер файла | 97,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки РФ
ГОУ ВПО «Уральский Государственный Технический Университет - УПИ имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Институт материаловедения и металлургии
Кафедра ТИМ
Курсовая работа
по дисциплине «Теплотехника»
«Расчет сопротивлений на пути движения газов. Выбор тягодутьевых средств»
Руководитель
Шаврин В.С.
Выполнил
студент гр. Мт -310501
Мухамадиева А.Х.
Екатеринбург, 2013
Оглавление
1. Проектирование рекуператора
2. Расчет потерь напора на пути движения дымовых газов
3. Проектирование борова
4. Потери напора в рекуператоре
5. Потери на трение
6. Потери напора на местных сопротивлениях
7. Суммарные потери
8. Расчет дымовой трубы
1. Проектирование рекуператора
Заданы следующие параметры рекуператора:
Количество труб по ширине n, шт |
Количество труб по длине m, шт |
|
5 |
6 |
Вычислим сумарную площадь поперечного сечения трубок рекуператора из выражения: рекуператор газ напор трение
где - количество воздуха, подаваемого к горелкам,
- рекомендованная скорость воздуха в трубках рекуператора,
Количество трубок рекуператора:
где n - количество труб по ширине секции;
m - количество труб по длине секции;
Площадь поперечного сечения одной трубки:
Вычислим внутренний диаметр трубки рекуператора:
Из этого выражения находим:
где - внутренний диаметр трубы рекуператора.
По ГОСТ 8732-78 принимаем наружный диаметр трубы рекуператора , при толщине стенки 3 мм.
- ширина рекуператора.
- длина рекуператора.
- размер одного промежутка, м.
2. Расчет потерь напора на пути движения дымовых газов
Заданы следующие параметры:
Расход топливаВ |
Вид топлива |
Калорийность |
Норма скорости дымовых газов W |
|||||
/ч |
Дж/ |
м/c |
М |
М |
м |
М |
||
500 |
Природный газ |
34000 |
2,5 |
5 |
7 |
12 |
8 |
3. Проектирование борова
Ранее мы рассчитали параметры рекуператора:
ширина рекуператора равна:
длина рекуператора равна:
Для размещения рекуператора необходимы следующие размеры борова: B=0,696 м; H=1,082 м; H1=0,952 м; h=0,140 м; h1= 0,037 м; h2=0,093 м; h3=0,116 м; b=0,116 м;
Площади поперечного сечения борова:
В области, где находится рекуператор, высота борова должна равняться 2,9 м, тогда площадь в этом сечении:
Определение количества дымовых газов
Определение количества дымовых газов Vд, протекающих в единицу времени через поперечные сечения, соответствующие точкам на рис.1, осуществляется по формуле:
Для рабочего пространства печи согласно заданию: б = 1,1, тогда:
м3/м3 газа.
Объём дымовых газов:
Vд = 0,14•Vб
Vд = 0,14•8,95 = 1,253 м3/с газа.
Результаты определений V, VД для остальных выбранных точек представлены в Таблице 2.
Таблица 2 Результаты определений Vб и Vд для точек дымовой трассы
Величины |
Единицы Измерения |
Контрольные точки дымовой трассы |
||||||||
Х |
Ц |
Ч |
Ш |
Щ |
Ы |
Э |
Ю |
|||
Б |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
||
Vб |
м3/м3 газа |
8,95 |
9,76 |
10,57 |
11,39 |
12,2 |
13,01 |
13,83 |
14,64 |
|
VД |
м3/с |
1,25 |
1,37 |
1,48 |
1,6 |
1,7 |
1,82 |
1,94 |
2,05 |
|
T |
0C |
1100 |
900 |
700 |
500 |
450 |
425 |
412 |
400 |
4. Потери напора в рекуператоре
Коэффициент сопротивления для коридорного пучка труб:
где n - число рядов труб;
- поперечное расстояние между осями соседних рядов труб,
- полуширина поперечного просвета между трубами,
.
Площадь поперечного сечения в борове между трубками рекуператора (свободное сечение) для прохода газа:
Скорость фильтрации продуктов сгорания в рекуператоре:
Потери напора в рекуператоре:
4. Определение площадей поперечных сечений
а) сечение АА:
б) сечение ББ:
в) сечение ВВ:
Определение приведенных скоростей дымовых газов в поперечных сечениях, соответствующих точкам на рис.1, производится по формуле:
Находим скорости в различных точках, результаты расчётов представлены в Таблице 3.
Таблица 3 Результаты расчета приведенных скоростей
Величины |
Единицы измерения |
Значения w0 в контрольных точках дымовой трассы |
||||||||
Х |
Ц |
Ч |
Ш |
Щ |
Ы |
Э |
Ю |
|||
Vд |
м3/с |
1,55 |
1,69 |
1,83 |
1,97 |
2,12 |
2,25 |
2,4 |
2,54 |
|
Щ |
м2 |
- |
0,67 |
1,12 |
0,67 |
0,67 |
0,67 |
0,67 |
0,67 |
|
W0 |
м/с |
2 |
2,52 |
1,63 |
2,94 |
3,16 |
3,36 |
3,58 |
3,79 |
Общая величина потерь напора складывается из следующих потерь напора на отдельных участках пути движения дымовых газов.
5. Потери на трение
Расчет производим по формуле:
где л - коэффициент трения, который для кирпичной кладки принимается равным 0,05.
Здесь гидравлические диаметры dэ рассчитаны по формуле:
,
где П - периметр канала, м;
щ - площадь поперечного сечения, м2
На участке Х-Ц:
На участке Ц-Ш:
На участке Ш-Щ:
На участке Щ-Ы:
На участке Ы-Ю:
6. Потери напора на местных сопротивлениях
Потери напора при прохождении дымовых каналов.
Принимаем скорость дымовых газов в канале 2 м/с.
Значения коэффициентов местных сопротивлений рассчитываем в соответствии с Прил.1 (Коэффициенты местных сопротивлений каналов и трубопроводов).
1) Потери напора при входе в основной боров (тройник):
2) Потери напора в точке Ц (плавное расширение):
3) Потери напора в точке Ш (плавное сужение):
5) Потери напора при прохождении дымовыми газами горизонтального поворота на 90° в точке Щ:
6) Потери напора при прохождении дымовыми газами поворота на 30° в точке Ы:
7) Потери напора на шибере, открытом наполовину, в точке Э :
8) Потери напора при входе в дымовую трубу в точке Ю (резкое расширение):
7. Суммарные потери
Суммарные потери напора при прохождении дымовыми газами боровов складываются из потерь напора на трение, местных сопротивлениях и в рекуператоре.
8. Расчет дымовой трубы
Подавляющее большинство металлургических печей, особенно нагревательных, оборудовано для эвакуации продуктов сгорания из рабочего пространства дымовыми трубами. Кроме того, дымовые трубы решают и экологическую задачу, рассеивая вредные примеси на удалении от земной поверхности и уменьшая тем самым приземные концентрации вредных веществ.
Для расчета высоты дымовой трубы H используется формула:
1) Поскольку в процессе эксплуатации аэродинамическое сопротивление дымового тракта увеличивается из-за заноса каналов пылью, роста подсосов холодного воздуха через неплотности печи, необходимости форсирования работы печи, то величину принимают на 20--30 % больше расчетной, т.е.
=(1,2ч1,3)
=1,2•208,45=250,14 Па.
2) Диаметр основания дымовой трубы определяется из условия, что в этом сечении скорость газов должна быть равной = 1...2 м/с. Таким образом,
=[4Q/(р)]1/2
=[4•2,51/(3,14•2)]1/2=1,2644 м.
4) Диаметр устья трубы определяется по подобной формуле, однако скорость газа в устье принимается в пределах = 3...5 м/с/ Меньшие скорости нежелательны, так как может иметь место заброс атмосферного воздуха в трубу при сильных порывах ветра, а при более высоких скоростях значительно возрастают потери энергии при выходе газа в атмосферу. Следовательно,
=[4Q/(р)]1/2
=[4•2,51/(3,14•3)]1/2=1,03 м.
Следовательно, будет равен:
4) Определение температуры газа у устья трубы зависит от уровня тепловых потерь в трубе. Опытные данные характеризуют градиент температур на 1 м высоты кирпичной трубы ДT =1...1,5 , К/м:
Для расчета Т2 в К используется формула:
Т2 = Т1 - ДTH.
Т2 = 673 - 1,5•45=605,5 К
Величина H принимается ориентировочно по диаграмме зависимости высоты дымовой трубы от разряжения и температуры у основания
Н ? 45 м
Найденное значение Т2 вместе с Т1 позволяет рассчитать Tср.
Тср = (673+605,5)/2=639,25 К
5) Температура окружающего воздуха у основания дымовой трубы Tв.осн. зависит от климатических условий: для умеренного климата она принимается 278...293К. Средняя температура окружающего воздуха может быть найдена с помощью формулы:
=293,35 К
6) Коэффициент сопротивления трению можно принять для кирпичных каналов л = 0,05. Величина для дымовых труб обычно равна 0,06.
7) Плотность воздуха с0а и газа с0г принимается для стандартных условий, с0г = 1,34 кг/м3. Плотность с0а = 1,29 кг/м3.
Работа дымовой трубы, как устройства для перемещения газов в печах, может быть оценена коэффициентом полезного действия, формула для подсчета которого при р0а = 1,293 кг/м3 и р0г = 1,34 кг/м3 такова:
з=H/(105Tср)
з=(45,65/(105•639,5))100=0,06798%
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проектирование рекуператора. Расчёт сопротивлений на пути движения воздуха, суммарные потери. Подбор вентилятора. Расчет потерь напора на пути движения дымовых газов. Проектирование борова. Определение количества дымовых газов. Расчет дымовой трубы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.07.2010Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Расчет диаметров трубопроводов, напора в трубопроводе, потерь на местные сопротивления. Выбор стандартной гидравлической машины. Потери напора на трение. Регулирование насоса дросселированием, изменением числа оборотов, изменением угла установки лопастей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.11.2011Расчет потерь напора на трение в данном отрезке трубы, потерь давления на трение в трубах в магистралях гидропередачи, при внезапном расширении трубопровода. Определение необходимого диаметра отверстия диафрагмы, расхода воды в трубе поперечного сечения.
контрольная работа [295,2 K], добавлен 30.11.2009Расчет скорости потоков и потерь напора в трубопроводах. Напорная и пьезометрическая линии. Схема системы подачи и распределения воды. Получение напоров в узлах и расходов по участкам. Потери напора по кольцу. Определение гидравлического уклона.
курсовая работа [941,3 K], добавлен 13.11.2014Определение объемного расхода дымовых газов при условии выхода. Расчет выбросов и концентрации золы, диоксита серы и азота. Нахождение высоты дымовой трубы, решение графическим методом. Расчет максимальной концентрации вредных веществ у земной коры.
контрольная работа [88,3 K], добавлен 29.12.2014Расчет внутреннего диаметра трубопровода, скорость движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения, зависящий от режима движения жидкости. Определение величины потерь. Расчет потребного напора. Построение рабочей характеристики насосной установки.
контрольная работа [187,7 K], добавлен 04.11.2013Расчёт технологической схемы, включающий определение оптимального соотношения между диаметрами всасывающего и нагнетательного трубопроводов и скоростями потока в них с учётом местных сопротивлений и потерь напора. Конструкция и принцип действия насоса.
курсовая работа [187,3 K], добавлен 30.11.2015Расчет горения топлива и температуры газов после воздухоподогревателя. Определение теплоемкости компонентов уходящих газов. Нахождение кинематической вязкости и коэффициента теплоотдачи внутри труб. Подсчет потерь давления при движении дымовых газов.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.12.2021Расчет максимальной подачи насосной станции. Определение диаметра и высоты бака башни, потерь напора во всасывающих и напорных водоводах, потребного напора насосов в случае максимального водопотребления, высоты всасывания. Подбор дренажного насоса.
курсовая работа [737,9 K], добавлен 22.06.2015Определение высоты всасывания центробежного насоса по его характеристикам: потребляемой мощности двигателя, числу оборотов, диаметру всасывающего трубопровода. Расчет расхода жидкости насосом, напора, коэффициента потерь напора по длине трубопровода.
лабораторная работа [231,5 K], добавлен 19.12.2015Гидросистема трелевочного трактора ЛТ-154. Выбор рабочей жидкости. Расчет гидроцилиндра, трубопроводов. Выбор гидроаппаратуры: гидрораспределителя, фильтра, дросселя, предохранительного клапана. Выбор насоса, расчет потерь напора в гидроприводе.
курсовая работа [232,7 K], добавлен 27.06.2016Составление уравнений Бернулли для сечений трубопровода. Определение потерь напора на трение по длине трубопровода. Определение местных сопротивлений, режимов движения жидкости на всех участках трубопровода и расхода жидкости через трубопровод.
задача [2,1 M], добавлен 07.11.2012Описание очистных сооружений. Расчет воздуховодов для несжатого воздуха. Определение потерь напора на трение и местные сопротивления по наиболее протяженной ветви. Давление на выходе из воздуходувной станции. Плотность сжатого воздуха на участке.
курсовая работа [433,9 K], добавлен 14.03.2015Классификация центробежных насосов, скорость жидкости в рабочем колесе. Расчет центробежного насоса: выбор диаметра трубопровода, определение потерь напора во всасывающей и нагнетательной линии, полезной мощности и мощности, потребляемой двигателем.
курсовая работа [120,8 K], добавлен 24.11.2009Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре. Выбор труб и определение расчетных скоростей на отдельных участках. Определение потерь напора на участках. Гидравлический расчет для конкретных данных. Построение характеристики сети.
курсовая работа [101,0 K], добавлен 20.11.2010Разработка функциональной схемы гидропривода, выбор и расчет параметров. Потери давления в местных гидравлических сопротивлениях. Выбор гидроаппаратуры и определение потерь при прохождении жидкости через аппараты. Механические и скоростные характеристики.
курсовая работа [723,9 K], добавлен 30.03.2011Расчет на прочность конструктивных элементов колонны и геометрических характеристик опасных сечений. Определение коэффициента скоростного напора ветра и равнодействующей силы ветрового напора на отдельных участках колонны. Расчет приведенной нагрузки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.11.2022Проведение гидравлического расчета трубопровода: выбор диаметра трубы, определение допустимого кавитационного запаса, расчет потерь со всасывающей линии и графическое построение кривой потребного напора. Выбор оптимальных параметров насосной установки.
курсовая работа [564,0 K], добавлен 23.09.2011Описание принципа работы дымовой трубы как устройства искусственной тяги в производственных котельных. Расчет условий естественной тяги и выбор высоты дымовой трубы. Определение высоты дымовой трубы и расчет условий рассеивания вредных примесей сгорания.
реферат [199,9 K], добавлен 14.08.2012