книги из ГПНТБ / Бельский, В. И. Промышленные печи и трубы учеб. пособие

ряем температуру

в плоскости соприкосновения шамотной_ и диатомитовой

кладок

2 = 1075—1570-0,154 = 833° С. Площадь свода

методической

зоны

6,5-3,42 =

22,2

ж2.

Потеря

тепла

сводом

методической

зоны

1570-22,2 =

= 34 800

Вт

[29 800 ккал/ч].

Как видно

из расчета, температура наружной

поверхности кладки

стен печи достигает в сварочной зоне

96° С и в

методи­

ческой

88° С,

против допустимой

по

санитарным

нормам

температуры

60° С.

Уменьшение

температуры наружной

поверхности

кладки

за

счет

уве­

с изоляцией из асбестового картона, размещаемых на расстоянии 100

мм от

наружной поверхности кожуха печи (см. рис. 42). Экраны уменьшают

тепло­

отдачу излучением почти вдвое и температура на поверхности щита

меньше

температуры поверхности кожуха примерно на 25%.

смотровых -ф = 0,4

Принимаем

долю

времени

открытия окон

выдачи и

и окна посадки

ф = 1. Тогда тепловые потери

через заслонки закрытых окоп

составят по

формуле

(59) Q5

=4650 7' (1—ф) =4650

(0,69-0,56-2+0,23Х

Х0,21-2)0,6 =

2300 Вт

з а е л

[1980 ккал/ч]. Суммарные тепловые потери через клад­

Qg = £<?Ѳф ккал/ч.

По кривым

рис.

119

для смотровых окон 0 = 0,33, окон

выдачи— 0,6

и окна посадки — 0,7.

Потеря тепла излучением через окна:

в сварочной зоне

/

1473

\ 4

(0,69-0,56-2)0,6-0,4 = 50 000 Вт [43 000 к к а л/ ч ];

5,7

I- —

I

в методической зоне

/

1348 А

(0,23-0,21-2) 0,33-0,4 + 5,7

/ 1123

А

5,7 ;

- іо() - і

<

- 1 (0,8-2,5) 0,7-1 =

=

33200 Вт [28 500 ккал/ч];

=

5 о 000 +

33 200 = 83 200 Вт

[71 500

к к а л /ч ] .

Потеря

тепла с

выбивающимися

из печи

газами

[формула

(37)]

Об = 1Уъыбсг ^

Вт Іккал/Ч]-

Учитываем только выбивающиеся из открытых окон газы и принимаем

среднюю

температуру /Г=1250°С. Из

окон выдачи

выбивается

газов

2-9,81-0,69 1,29

ѴівыЪ = — 0,62-0,69-0,56

V

ß -1250

1,33

+ ß -1250

«

2,3 м3/сек;

2-9,81-0,21

,33

1,29

у ,

=

— 0,62-0,23-0,21

ß •1250

,33

‘см

3

1 +

ß-1250

я 0,124 м3/сек\

1^ = 2,3 + 0,124 =

2,424 м3/сек\

Vt

2,424

1560 м3/ч;

y° = 3600l+ ß , =3600

+

ß-1250

с учетом ф =

0,4;

Ѵвыб =

1560-0,4 =

620 м3/ч\

225 000

340 000 Вт

[292 000 кк а л/ч ].

4 5 '

620-1,58-1250 =

=

™

•—

3,6

Суммарная потеря тепла в окружающую среду будет

Q5 =

135 700 + 83 200 +

340 000 =

558 900

Вт

[480 000 ккал/ч].

Определяем часовой расход топлива, составляя уравнение теплового ба­

ланса

[формула

(65)]:

Q = Qi + Q2 + Q3 +

Qi +

Qsi

В = —Г777 =440 М3/ч.

5630

15850 000

Вносится

топливом

36 065-440 =

Вт

=4 500 000

3,6

[3 780 000

ккал/ч].

Принимаем дополнительный расход тепла на неучтенные

потери

Q6==20%

этой

величины:

Qß= 4 500 000• 0,2 = 900 000

Вт

В с е г о ...................

6 652 000 ю ѳ,а

19— 294

283

[755 000 ккаліч].

Включаем

900 000 Вт в правую часть

уравнения теплового

баланса и снова

вычисляем

3 361 900

Подставляя

числен-

В: В = — гттт— =595 м3/ч.

ное значение ß =

5630

595 в полученные выше статьи прихода и расхода тепла,

гоставляем тепловой баланс печи (табл. 21).

Удельный расход топлива на нагрев металла равен:

36 065-595

2150 к Д ж /кг

„

, ,

о = ----------------- »

[515 ккал кг).

4

10 000

Так как он

близко подходит

к принятому

предварительно, то

оставля­

15% и падение

температуры

их

на

этом

пути — 50°;

падение

температуры

в воздухопроводе от

рекуператора

до горелок

t = 20°

и температуру посту­

пающего в рекуператор воздуха 1Б= 0°С .

Объем дымовых газов и воздуха с учетом потерь

Удым =

(ВѴп — 620) 0,85 = (595-10,97 — 620) 0,85 = 5025 м3/ч;

УВОз = BLn- 1,1 =

595-10,05-1,1 = 6550 м3/ч.

Подогрев воздуха в рекуператоре

С = ^зад +

& = 250 4 - 20 = 270°С

теплосодержание воздуха

2 320 000

<7в = Увоз св

= 6550-1,31 -270

= 645 033 Вт [551 033 ксаг/ч) .

3,6

Принимая потери тепла рекуператором в окружающую среду в размере

10%. определяем количество

тепла,

которое должны

отдать дымовые газы

в рекуператоре:

645 000

717 500 Вт [615 000 к ка л /ч ].

qотд — ----— =

Температура поступающих в рекуператор дымовых газов tA =1050—50=

= 1000° С. Часовое

теплосодержание дымовых

газов,

входящих в рекупе­

ратор:

8 550 000

=

^дым сд ^

=

5025-1,7-1000

3,6

= 2 380 000 Вт [2 040 000 ккал/ч);

часовое теплосодержание уходящих из рекуператора

дымовых

газов

q"A = <7 Д — ?отд =

2 380 000 — 717 500 =

1662 500 Вт

[1 430 000 к к а л /ч ) .

газов

^Д =700°С,

получаем

по

приложению

1ЯД =1,51

кДж/м3

[0,360

ккал/(м3■град)]. Температура

уходящих

из

рекуператора газов

1662 500

790°С,

Ѵ д

3,6 =

5025-1,51

где 3,6 — коэффициент

перевода

теплосодержания газа из кДж/м3 в Вт.

Выбирая рекуператор с противотоком, получаем:

TH= t A — tB = 1000 — 270 =

730° С;

тк = іА — * '= 790 — 0 =

790°С.

По кривой приложения 2 находим

тСр= 750°С. Выбираем

игольчатый реку­

ператор с трубами без наружных игл.

К = 40

Вт/ (мг-град)

Принимаем

коэффициент

теплопередачи

("35 ккал/(м2-ч-град)] (см. стр. 283). Поверхность

нагрева

рекуператора

F =

645 000

л 2.

= 24,8

К т^ср

40-650

п =

24,8

50 шт.

0,5

*

МСН 58-64

кирпичных дымовых труб»------------- .

ГМСС СССР

Теплотехнический расчет

труб

температура и количество отходящих газов, а

также

необходи­

мое

разрежение, которое

должна

создавать

труба.

Диаметр

устья трубы

в свету d0 определяют исходя из скорости газов

в устье ш0=

2,5^-3 м/сек

(при 0°С и 760 мм рт. ст.)

*

M;

(72)

w0

' ^ м ,

(73)

JI

где

Fо — сечение выходного отверстия трубы в м2;

Ѵ0— количество отходящих газов при 0° С и 760 мм рт. ст.

в м3/сек.

для создания естественной тяги h (в

мм

вод. ст.) определяют

из формулы

(w0)%— (w0)?

h - Я ( у в - Y e p ) -

—

■ 0 1

Y o ( 1 + Р 4 р ) -

2g

YoO

w

f

,

(74)

19*

291

где

ув — объемная

масса воздуха при

760 мм

рт. ст.

и

наивысшей летней

температуре

в данной

местности

в кг/м3;

дымовых

газов

при

уср — объемная

масса

760 мм рт. ст. и средней температуре в трубе

в

кг/м3;

масса

дымовых

газов

при

0° С

■Уо— объемная

{wo)\ —

и 760 мм рт. ст. в кг/м3;

движения

ды­

разность

квадратов скоростей

мовых газов в устье и у основания трубы при

0°С и 760

мм рт. ст. [(м/сек)2 — (м/сек)2];

(шо)ср— квадрат

средней

скорости

дымовых

газов

в трубе при 0°С и 760 мм рт. ст. (м/сек)2;

tcр— средняя температура газов в трубе, подсчиты­

ваемая приближенно из расчета падения тем­

пературы газов на 1 м высоты трубы, ГС.

р— коэффициент

трения,

может

быть

принят

0,05;

1

м2 вертикальной

проекции

ствола

определяется по СНиП

II-A.11-62

я = ß/CQp т/м2,

(75)

где

ß— динамический

коэффициент,

зависящий

от

периода

собственных колебаний трубы. В среднем этот коэф­

фициент равен 1,5—1,6;

труб кольцевого

сечения

К — коэффициент обтекания, для

принимается

равным 0,6;

Qp— расчетный скоростной напор ветра, определяемый для

середины расчетного звена ствола в зависимости от

географического района постройки по таблице, поме­

щенной в главе СНиП ІІ-А.11-62.

Равнодействующая

давления ветра на поле трубы Р равна:

Р =

qf тс,

(76)

где

f — площадь вертикальной

проекции пояса в

м2,

опреде­

ляемая умножением высоты пояса на средний наруж­

ный диаметр.

Ветровой момент в сечении определяется по формуле

Мв = PJit + Р Л + ... +

Pnh„ т/м,

(77)

N

I -Мв^ RKji

(78)

Гф

W

К

'

где

N — масса ствола

в кг;

расчетного

горизон­

F = 0,785 (ІЯ — dl)

— площадь

тального сечения в см2;

ствола в рас­

DHи <ів— наружный и внутренний диаметр

четном сечении в

см;

w

0,098 (D l + d l ) [ D I

- CP )

момент

сопротив­

D„

ления сечения в см3;

изгиба

для

кладки,

Ф— коэффициент

продольного

берется по табл. 22 в зависимости

от приведен-