124506 (Технологический расчет трубчатой печи), страница 3

2016-07-31СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Технологический расчет трубчатой печи", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "промышленность, производство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "промышленность, производство" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "124506"

Текст 3 страницы из документа "124506"

Рис.2. Трубчатая печь типа СКГ1:

1 – лестничные площадки; 2 – змеевик; 3 – каркас; 4 – футеровка; 5 – горелки.

Вывод: при выборе типоразмера печи учитывалось условие наибольшего приближения, т.е. из всех типоразмеров с теплопроизводительностью, большей расчетной, выбирали тот, у которого она минимальна (с небольшим запасом).

2.4 Упрощенный расчет камеры радиации

Цель этого этапа расчета: определение температуры продуктов сгорания, покидающих топку, и фактической теплонапряженности поверхности радиантных труб.

Температуру продуктов сгорания, покидающих топку, находим методом последовательного приближения (метод итераций), используя уравнение:

,

где qр и qрк – теплонапряженность поверхности радиантных труб (фактическая) и приходящаяся на долю свободной конвекции, ккал/м2ч;

Hр – поверхность нагрева радиантных труб, м2 (см. табл.2);

Hр /Hs – отношение поверхностей, зависящее от типа печи, от вида и способа сжигания топлива; принимаем Hр /Hs = 3,05 [2, с.17];

– средняя температура наружной стенки радиантных труб, К;

– коэффициент, для топок со свободным факелом = 1,2 [2, с.42];

Сs = 4,96 ккал/м2чК – коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела.

Суть расчета методом итераций заключается в том, что мы задаемся температурой продуктов сгорания Тп, которая находится в пределах 10001200 К, и при этой температуре определяем все параметры, входящие в уравнение для расчета Тп. Далее по этому уравнению вычисляется Тп и сравнивается полученное значение с ранее принятым. Если они не совпадают, то расчет возобновляется с принятием Тп, равной рассчитанной в предыдущей итерации. Расчет продолжается до тех пор, пока заданное и рассчитанное значения Тп не совпадут с достаточной точностью.

Для первой итерации принимаем Тп = 1000 К.

Средние массовые теплоемкости газов при данной температуре, кДж/кгК:

; ;

; ; .

Теплосодержание продуктов сгорания при температуре Тп = 1000 К:

;

кДж/кг.

Максимальная температура продуктов сгорания определяется по формуле:

,

где Т0 – приведенная температура продуктов сгорания; Т0 = 313 К [2, с.15];

т = 0,96 – к.п.д. топки;

К.

Средние массовые теплоемкости газов при температуре Тmax, кДж/кгК:

; ;

; ; .

Теплосодержание продуктов сгорания при температуре Тmах:

;

кДж/кг.

Теплосодержание продуктов сгорания при температуре Тух.:

кДж/кг.

Коэффициент прямой отдачи:

.

Фактическая теплонапряженность поверхности радиантных труб:

ккал/м2ч.

Температура наружной стенки экрана вычисляется по формуле:

,

где 2 = 6001000 ккал/м2чК – коэффициент теплоотдачи от стенки к нагреваемому продукту; принимаем 2 = 800 ккал/м2чК;

– толщина стенки трубы, = 0,008 м (2, табл.5);

= 30 ккал/мчК – коэффициент теплопроводности стенки трубы;

зол. / зол. – отношение толщины к коэффициенту теплопроводности зольных отложений; для жидких топлив зол. / зол. = 0,002 м2чК/ккал (2, с.43);

0С – средняя температура нагреваемого продукта;

К.

Теплонапряженность поверхности радиантных труб, приходящаяся на долю свободной конвекции:

;

ккал/м2ч.

Итак, температура продуктов сгорания, покидающих топку:

К.

Как видим, рассчитанная Тп не совпадает со значением, принятым в начале расчета, следовательно расчет повторяем, принимая Тп = 1062,47 К.

Результаты расчетов представлены в виде таблицы.

Таблица 3.

№ итерации

I,

Тmах,

К

Imax,

,

,

К

,

Тп,

К

2

16978,0

2197,5

45574,6

0,6952

24467,9

599,1

3870,3

1038,43

3

16415,4

2202,7

45712,2

0,7108

25016,9

601,0

3601,1

1046,12

4

16638,2

2200,7

45658,0

0,7046

24798,7

600,2

3707,5

1045,81

Рассчитываем количество тепла, переданное продукту в камере радиации:

;

кДж/ч.

Рис.3. Схема камеры радиации трубчатой печи:

I – сырье (ввод); II – сырье (выход); III – продукты сгорания топлива; IV - топливо и воздух.

Выводы: 1) рассчитали температуру продуктов сгорания, покидающих топку, при помощи метода последовательного приближения; ее значение Тп = 1045,81 К;

2) фактическая теплонапряженность поверхности радиантных труб при этом составила qр = 24798,7 ккал/м2ч;

3) сравнивая полученное значение фактической теплонапряженности с допускаемым для данной печи qдоп.= 35 Мкал/м2ч (см. табл.2), можно сказать, что наша печь работает с недогрузкой.

2.5 Расчет диаметра печных труб

Цель этапа: по результатам расчета выбрать стандартные размеры труб (диаметр, толщину и шаг).

Объемный расход нагреваемого продукта рассчитывается по формуле:

,

где Gс – производительность печи по сырью, т/сут.;

t – плотность продукта при средней температуре, кг/м3;

,

где - температурная поправка;

;

кг/м3.

Подставляя, получим:

м3/с.

Площадь поперечного сечения трубы определяется уравнением:

,

где n = 2 – число потоков;

W – допустимая линейная скорость продукта, W = 2 м/с [2, с.19];

dвн – расчетный внутренний диаметр трубы, м.

Из этого уравнения находим:

м.

Из стандартных значений [2, табл.5] выбираем диаметр трубы м.

Таблица 4.

Характеристики печных труб и фитингов.

Диаметр трубы, м

Толщина стенки трубы, м

Шаг между осями труб, м

Фитинги

Ретурбенты

0,152

0,008

0,275

0,301

Определяем фактическую линейную скорость нагреваемого продукта:

м/с.

Вывод: на данном этапе расчета вычислили диаметр печных труб, по нему выбрали стандартный диаметр, толщину и шаг труб, и, исходя из стандартного диаметра, рассчитали фактическую линейную скорость нагреваемого продукта.

2.6 Расчет камеры конвекции

Цель данного этапа: расчет поверхности конвекционных труб и проведение анализа эффективности работы камеры конвекции.

Поверхность конвекционных труб определяется по уравнению:

,

где Qк – количество тепла, воспринятое конвекционными трубами;

K – коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту;

tср – средняя разность температур.

кДж/ч.

Средняя разность температур определяется по формуле:

,

где , – соответственно большая и меньшая разности температур;

tк – температура продукта на выходе из камеры конвекции, которая находится путем решения квадратичного уравнения вида:

,

где а = 0,000405; b = 0,403; с – соответственно коэффициенты уравнения.

Коэффициент с вычисляется следующим образом:

,

где – теплосодержание продукта при температуре tк:

кДж/кг;

.

Решению квадратичного уравнения удовлетворяет только значение одного корня, так как второй корень, принимающий отрицательное значение, не имеет физического смысла:

0С.

Находим большую, меньшую и среднюю разности температур:

0С;

0С;

0С.

Коэффициент теплопередачи в камере конвекции определяется уравнением:

,

где 1, к, р – соответственно коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке, конвекцией, излучением трехатомных газов.

р определяют по эмпирическому уравнению Нельсона:

,

где tср – средняя температура дымовых газов в камере конвекции:

К;

Вт/м2град.

к определяется следующим образом:

,

где Е – коэффициент, зависящий от свойств топочных газов, значение которого определяем методом линейной интерполяции, используя табличные данные зависимости его от tср; принимаем Е = 21,248 [2, табл.4];

d – наружный диаметр труб:

м;

U – массовая скорость движения газов, определяемая по формуле:

,

где В – часовой расход топлива, кг/ч;

G – количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива, кг/кг;

f – свободное сечение прохода дымовых газов в камере конвекции:

,

где n = 2 – число труб в одном горизонтальном ряду;

S1 – расстояние между осями этих труб; S1 = 0,275 м (см. табл.4);

lр – рабочая длина конвекционных труб; lр = 18 м (см. табл.2);

а - характерный размер для камеры конвекции:

м.

м2.

Рассчитываем массовую скорость движения газов:

кг/м2с.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

Вт/м2град.

Коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту:

Вт/м2град.

Рис.4. Схема расположения

Таким образом, поверхность конвекционных труб:

м2.

Определяем число труб в камере конвекции:

шт.

Число труб по вертикали:

шт.

Высота пучка труб в камере конвекции определяется по формуле:

, труб в камере конвекции.

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее