62. Основы теплотехнического расчета регенераторов.

Расчет регенераторов выполняют с целью определения основных размеров его насадки. Для ванных печей непрерывного действия регенераторы рассчитываются по секундному расходу топлива. Расчёт регенераторов горшковых печей производится по максимальному расходу топлива в один из периодов работы печи, обычно в период варки.

Расчёт секционных регенераторов ванных печей с поперечным пламенем, при одинаковых характеристиках насадки и её работы, производят по общему расходу топлива для всей печи. Размеры отдельных секций определяют пропорционально расходуемому при работе горелки топливу.

1)Секундное количество воздуха, поступающего в регенератор, м³/с:

_Vα^д − количество продуктов горения, образующихся при горении 1 м³ топлива, V_т − секундный расход топлива

2)Секундное количество продуктов горения, входящих в регенератор, м³/с:

_Vα^в – количество воздуха, необходимого для горения 1 м³ топлива,

3)Секундное количество продуктов горения, выходящих из регенератора, м³/с:

4)Теплосодержание продуктов горения, поступающих в регенератор, кДж / с:

где С^д − теплоёмкость продуктов горения при температуре , кДж / (м³∙К).

где С_СО2, С_Н2О, С_О2, С_N2 − средняя теплоемкость газов при температуре

5)Потери тепла через ограждения, кДж / с:

где m − коэффициент, учитывающий долю потерь от поступающего в регенератор тепла, принимаем 0,1.

6)Теплосодержание воздуха, поступающего в регенератор, кДж / с:

где С^в− теплоёмкость воздуха при температуре t_’^в, кДж / (м³∙К)

t_’^в − температура воздуха, поступающего в регенератор, t_’^в

−секундное количество воздуха, поступающего в регенератор, кДж / с.

7)Теплосодержание воздуха, выходящего из регенератора, кДж / с:

8)Расход тепла на нагрев воздуха, кДж/с:

Теплосодержание продуктов горения, выходящих из регенератора, кДж / с:

_{9)Состав продуктов горения на выходе из регенератора, %:}

где n – подсос воздуха в регенератор. При обычной кладке ограждений регенератора n=0,1.

10)Ориентировочная температура продуктов горения, выходящих из регенератора, °С

где − теплоёмкость продуктов горения, покидающих регенератор, принимается в пределах значений 1,45−1,5 кДж / (м³∙К);

−секундный расход продуктов горения, м³ / с.

11) Действительная температура продуктов горения, выходящих из регенератора (), рассчитываем методом интерполяции:

63. Механика газов в стекловаренных печах. Основы аэродинамического расчета стекловаренных печей.

Вычисления по механике газов при проектировании печей выполняются с целью определения сопротивлений на пути движения воздуха или продуктов горения, что необходимо для выбора тягодутьевых устройств или расчёта дымовой трубы.

В стекловаренных печах, работающих на высококалорийном топливе, на горение воздух часто подаётся под действием геометрического напора, создающегося в регенераторах (или рекуператорах) или горелках. Однако при значительном сопротивлении применяют искусственную подачу воздуха.

Продукты горения удаляются из рабочего пространства печи в атмосферу через систему клапанов и боровов и дымовую трубу, благодаря создавшемуся в них разряжению под действием вентиляторов (дымососа) или только геометрического напора в трубе. Удаление продуктов горения из печи без применения дымососов может быть только при относительно высоких температурах продуктов горения и достаточно большой высоте трубы.

При подаче воздуха на горение в печь под действием геометрического напора необходимо определить потери давления на преодоление сопротивлений по пути движения воздуха и сравнить его с геометрическим напором, возникающим в регенераторах и горелках. Разница между данными величинами представляет собой запас давления. Такой запас должен быть не менее 20%. В противном случае следует применять искусственную подачу воздуха.

При искусственной подаче воздуха на горение в печь расчет сводится к определению потерь давления на преодоление сопротивлений с целью подбора нагнетательных устройств.

Особенностью аэродинамического расчета стекловаренных печей являются невысокие давления и относительно высокие температуры газов, за редким исключением случаев применения высоких давлений воздуха для организации процессов сжигания топлива.

где Н и р_в — соответственно полная высота участка (м) и плотность (кг/м³) атмосферного воздуха; р_г – плотность нагретого газа (кг/м³)

2)Потери давления на преодоление сопротивлений, возникающих на пути движения газа:

–потери на трение о стенки, Па; – потери на местные сопротивления, Па.

2.1) Потери давления на местные сопротивления:

2.1.1)Действительный расход газа, м³/с

где и− соответственно объёмный расход газа при температуреt и нормальных условиях (0°С и 101,3 кН/м²), м³/с;

t − температура участка, °С.

2.1.2)Плотность газа, кг/м³

2.1.3)Средняя действительная скорость на расчётном участке, м/с:

где − площадь сечения канала данного участка.

2.1.4) Потери давления на преодоление местных сопротивлений, Па:

где − коэффициент местного сопротивления.

2.2)Потери давления в различных теплообменных устройствах(регенератор, рекуператор)

2.3)Потери давления на трение о стенки, Па

_где − коэффициент сопротивления на трение.

где λ_тр – коэффициент трения газов о стенки. l – длина канала, м;

d_э – эквива­лентный диаметр канала, м.

_{3)Потеря давления газа при его нагреве в регенераторе или рекуператоре во время движения от t1 до t2, Па:}

_{4)Запас давления,Па:}