2.10 Определение высоты и тяги дымовой трубы
Принимаем Wвых = 3 м/с
Высота дымовой трубы рассчитывается по формуле:
Температура в устье
.
Температура выхода
Диаметр устья
Диаметр основания
Средний диаметр
Скорость продуктов сгорания в основании трубы
Средняя скорость продуктов сгорания
Потери на динамическое сопротивление на выходе из дымовой трубы в атмосферу
Потери на местное сопротивление на выходе из дымовой трубы в атмосферу
ξ = 1,06 (2, стр. 141)
Потери на трение
Потери, обусловленные действием геометрического давления
Тяга дымовой трубы
Насколько тяга дымовой трубы больше потерь давления в дымовом борове:
3. Задание№5 на курсовую работу
Исходные данные
Вариант |
Параметры газа |
Размеры, м |
||||||||||
, м³/ч |
t,C |
, кг/м³ |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
|
4 |
520 |
380 |
1,25 |
0,9 |
0,7 |
1,0 |
0,7 |
1,1 |
0,8 |
2,4 |
0,8 |
– |
Принимаем геометрические размеры участков дымохода:
L1-2=0,9м; L2-3=1,0 м; L3-4=2,0м; L4-5=0,7м; L5-6=1,1м; L6-7=0,7м;
L7-8=0,8м; L8-9=0,8м; L9-10=0,8м; L10-11=0,8м; L11-12=0,7м.
Физические параметры воздуха:
Q=520 м³/ч; t=380С; =1,25кг/м³.
3.1 Определение поперечных размеров дымового тракта
Определение диаметра осуществляется в тех случаях, когда происходит изменение расхода воздуха. В данном случае видно, что необходимо определить 5 диаметра
Определим внутренний
диаметр труб. Так как воздух подается
горячим, то скорость воздуха при
нормальных условиях
м/с [2, стр.41, табл. 5.1].
Примем, что трубопровод изготовлен из горячекатаных бесшовных. Выбираем ближайший стандартный диаметр [2, стр. 41, табл. 5.2]:
3.2 Определение гидравлических сопротивлений
Виды гидравлических сопротивлений приведены на рисунке 1:
Рисунок 2 – Расчетная схема газопровода
Таблица 3 – Местные сопротивления:
№ мест. сопротивления |
Название местного сопротивления |
1 |
Вход в трубопровод |
2 |
Внезапное расширение трубопровода |
3 |
Внезапное сужение трубопровода |
4 |
Плавный поворот на 90о |
5 |
Разделение потока в тройнике |
6 |
Плавный поворот на 90о |
7 |
Разделение потока в тройнике |
8 |
Разделение потока в тройнике |
9 |
Разделение потока в тройнике |
10 |
Разделение потока в тройнике |
11 |
Плавный поворот на 90о |
12 |
Выход из трубопровода |
Принимаем, что трубопровод изготовлен из футерованных металлических труб – падение температур на 1 м составляет Δt = 2 oC/м. Дальнейший расчет представлен в виде таблицы 4.
Таблица 4 – Расчет температур в точках расположения местных сопротивлений и средних температур, коэффициентов местных сопротивлений, скоростей и давлений на прямолинейных участках
Точки и участки тракта |
Расход Q0, м2/ч |
Размеры, м |
Температура t, оС |
Скорость W0, м/с |
Рдин., Па |
Местные сопротивления |
Линейные сопротивления |
Геометрические потери ΔРгеом., Па |
|||
Dэ |
L |
ξ |
ΔРм.с., Па |
λ |
ΔРтр., Па |
||||||
1 |
520 |
0,180 |
|
380 |
5,504 |
45,29 |
0,5 |
22,645 |
0,05 |
11,32 |
-14,57 |
1-2 |
|
|
0,9 |
|
|
|
|
|
|
||
2 |
520 |
0,180 |
|
378 |
5,504 |
45,15 |
0,98 |
44,247 |
12,54 |
||
2-3 |
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
520 |
0,180 |
|
376 |
5,504 |
45,01 |
0,4 |
18,004 |
25,01 |
||
3-4 |
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
||
4 |
520 |
0,180 |
|
372 |
5,504 |
44,73 |
0,58 |
25,943 |
8,7 |
||
4-5 |
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
||
5 |
260 |
0,127 |
|
371 |
5,529 |
45,07 |
1,09 |
49,126 |
19,52 |
||
5-6 |
|
|
1,1 |
|
|
|
|
|
|
||
6 |
260 |
0,127 |
|
370 |
5,529 |
45,00 |
0,64 |
28,8 |
12,4 |
||
6-7 |
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
||
7 |
130 |
0,089 |
|
369 |
5,629 |
46,57 |
1,09 |
50,761 |
20,93 |
||
7-8 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
||
8 |
65 |
0,063 |
|
367 |
5,777 |
48,90 |
1,09 |
53,301 |
31,05 |
||
8-9 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
||
9 |
32,5 |
0,045 |
|
365 |
5,662 |
46,82 |
1,09 |
51,034 |
41,62 |
||
9-10 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
||
10 |
32,5 |
0,045 |
|
363 |
5,662 |
46,68 |
1,15 |
53,682 |
41,49 |
||
10-11 |
|
|
0,8 |
|
|
|
|
|
|
||
11 |
32,5 |
0,045 |
|
361 |
5,662 |
46,53 |
0,43 |
20,008 |
41,36 |
||
11-12 |
|
|
0,7 |
|
|
|
|
|
|
||
12 |
32,5 |
0,045 |
|
360 |
5,662 |
46,46 |
1 |
46,46 |
36,14 |
||
Сумма потерь |
464,01 |
302,08 |
|
||||||||