2.1. Определение сопротивления на рабочем органе снеготаялки.

2.1.1 Выбор горелки.

2.1.1.1 Расчет расхода тепла на плавление снега

Исходя из традиционного метода расчета тепловой расчет будем проводить, приняв несколько необходимых допущений, так, например теплопередача в данной машине СТМ-11 будет происходить по законам конвективного теплообмена и с учетом факторов влияющих на процесс теплоотдачи при этом режиме, таких как:

- природа возникновения движения жидкости вдоль стенки;

- режим движения жидкости;

- физические свойства жидкостей;

-форма, размеры и состояния поверхности стенки, омываемой жидкостью.

Поэтому необходимо принять допущения:

- теплообмен происходит теплопроводностью;

- режим теплообмена - стационарный;

- температура сгорания топлива является постоянной.

Тепловой расчет необходим для определения количества топлива необходимого для расплавления данного объема снежно ледяной массы и времени необходимого на эту операцию, эти цифры необходимы для расчета экономической эффективности машины.

Массу топлива определяем по формуле:

, кг, [7]

где − масса топлива, кг;

Q− количество теплоты необходимое для растапливания данного объема снежно - ледяной массы, Дж;

− теплота сгорания топлива, Дж/кг.

Для нахождения времени необходимого на один цикл составляем уравнение теплового баланса с учетом тепловых потерь через стенки емкости, уравнение будет выглядеть так:

[7]

где − теплоемкость снега, Дж/кг град;

− масса снега, кг;

− температура снега при загрузке, град;

− температура окружающей среды, град;

− удельная теплота фазового перехода снег вода, Дж/кг;

, − соответственно толщина внутренней и наружной стенок емкости, м;

, − соответственно коэффициенты теплопроводности, Вт/(мК);

− время цикла, c;

− внутренняя площадь стенок емкости, м²;

− длина жаровых труб, м;

− коэффициент теплопроводности стенок жаровых труб, Вт/(мК);

− температура горения топлива, град;

− внутренний и наружный диаметр жаровых труб, м;

Из формулы (2) получим:

[ 7]

Количество теплоты необходимое для расплавления данной массы снега определим по формуле:

[7]

Количество теплоты (кДж), потребное на расплавление 1 м3 средней плотности снега определим по формуле:

[7]

где k - коэффициент теплопередачи, кВт/(м²·⁰С);

- площадь поверхности цистерны, м²;

- средняя температура воды после загрузки нега,

- температура воды при погрузке снега, .

Нами подсчитано при плавлении снега с использованием снеготаялки СТМ-11 при плотности снежной массы в 300 кг/м3 потребная энергия составит 11025.1кДж

Выбираем горелку ротационную газо-мазутную РГМГ-7

2.1.1.2 Описание выбранной горелки.

Ротационные газомазутные горелки РГМГ-7 предназначены для работы на снеготаялок СТМ-11. Горелочные устройства этого типа хорошо работают как на газе так и на жидком топливе. Причем в качестве жидкого топлива может применятся практически любое топливо которое соответствует характеристикам. Как правило на таких горелках в качестве жидкого топлива используется мазут, в силу его стоимости, но так же можно использовать и нефть, дизельное топливо, печное топливо и так далее.

Горелочные устройства этой серии просты в использовании. Конструкция этих моделей горелочного оборудования состоит из двух основных узлов- это ротационная форсунка Р-700 и газовоздушная часть ГГ-7. Требуется наличие в системе дымососа, так как работать они должны под разрежением в топке.

В автоматику входит пульт управления и газовые блоки. В режиме газовая горелка, оборудование работает в трёхступенчатом режиме, в режиме мазутной горелки (дизельная) мощность регулируется в ручную оператором с пульта управления.