2. Потери давления в борове

Подсосом воздуха в борове пренебрегаем. Приведенная скорость дымовых газов ω_бор остается равной 2,5 м/с. Тогда сечение борова:

F_бор= m ·B·V_г/ ω _бор, м². (104)

Выбирая ширину борова больше ширины вертикальных каналов а_верт < а_бор, определяем второй размер:

b_бор = F_бор / а_бор , м. (105)

Эквивалентный диаметр борова:

d_э = 4·Р_бор/(2· (а_бор + b_боp)), м. (106)

Принимаем длину борова l_бор от вертикальных каналов до трубы 20 м, в том числе до рекуператора 10 м,

l_бор1 = l_бор2 = 10 м.

Падение температуры дымовых газов от вертикальных каналов до рекуператора составляет 20 ^оC на 1 м длины борова, тогда температура перед рекуператором равна

t_peк1 = t_yx - 2·l_борl, ^оC. (107)

Средняя температура на участке:

t_бор1 = 0,5· (t_yx + t_peк1), ^оC. (108)

Температура дымовых газов на выходе из рекуператора t_рек2 = 550 - 650.

Падение температуры дымовых газов от рекуператора до дымовой трубы составляет 1 ^оC на 1 м длины борова, тогда температура перед трубой равна

t_тp1 = t_pек2 – l·l_боp2, ^оC. (109)

Средняя температура на участке:

t_бор2 = 0,5· (t_peк2 + t_тp1), ^оC. (110)

Потери давления на преодоление трения:

, Па. (111)

Местные потери давления при двух поворотах на 90° на пути от вертикальных каналов до рекуператора:

, Па. (112)

Потери давления в рекуператоре ∆Р_рек складываются из потерь энергии на внезапное расширение при входе, потерь на внезапное сужение при выходе из рекуператора и потерь давления при поперечном омывании дымовыми газами пучка труб. Не выполняя расчета, принять:

∆Р_рек = 60 - 100 Па.

Местные потери давления при повороте на 90° на входе в дымовую трубу:

, Па. (113)

Общие потери при движении продуктов горения из рабочего пространства печи к основанию дымовой трубы:

∑∆P = ∆P_{тр верт} + ∆P_{м верт} + ∆P_{геом верт} + ∆P_{м бор 1} + ∆P_{тр бор} + ∆P_{м бор 2} + ∆P_рек.

7.2. Расчет дымовой трубы

Действительное разрежение, создаваемое трубой, должно быть на 30 – 50 % больше расчетной потери давления в тракте:

∆P_разр = 1,3 – 1,5·∑∆P.

По приложению 12 приблизительно определяется высота трубы.

Падение температуры газов составляет 1 – 1,5 °С на 1 м трубы, зная высоту, находят температуру в устье трубы t_тр2 и среднюю температуру газов в трубе:

t_тр = 0,5· ( t_{тр 1} + t_{тр 2}), ^оС (114)

Приведенную скорость газов в устье дымовой трубы принимают ω _{тр 2} = 3,0 – 4,0 м/с.

Тогда диаметр в устье:

d_{тр 2} = (4·m·B·V_г/(π· ω _{тр 2}))^0,5, м. (115)

Из практических соображений d_{тр 2} принимается не менее 0,8 м. Диаметр трубы у основания:

d_{тр 1} = 1,5· d_{тр 2}.

Средний диаметр трубы:

d_тр = 0,5· ( d_{тр 1} + d_{тр 2}).

Приведенная скорость дымовых газов у основания трубы:

ω _{тр 1} = (4·m·B·V_г/(π·d_{тр 1}))^0,5 , м/с (116)

Высота дымовой трубы:

где P_min - барометрическое давление, минимальное для данной местности, кПа (99 кПа); P₀ - нормальное атмосферное давление (101,32 кПа).