Пример 23

Исходные данные:

Определить среднюю скорость и расход воздуха на расстоянии Н₁ = 0,5 м и Н₂ = 1,5 м над плитой, нагретой до температуры t_п = 100 ⁰С, если температура окружающего воздуха t_окр= 20 ⁰С, а размер плиты АВ = 0,70,6 м .

Решение:

Количество тепла, отдаваемое плитой путем конвекции (теплоотдача):

где – коэффициент теплоперехода конвекцией;

F – площадь плиты, м².

Объем воздуха L₀ в теплой струе, поднимающейся над источником на расстоянии Н₁ приближенно составляет:

Средняя скорость струи (считая сечение струи равным площади источника в плане):

_ср = L₀ / F = м/с.

Скорость, расход и поперечник струи на высоте установки вытяжного зонта Н₂ определяется по формулам:

d_z = 0,45 · Z^0,88, м.

здесь Z – расстояние от кромки вытяжного зонта до полюса струи:

Z = H₂ + 2 · d = 1,5 + 2 · 0,7 = 2,9 м.

Здесь d = 0.7 м – больший габарит источника тепловыделения.

Рис 17 –Расчетная схема

2.10. Расчет газоотвода стенда для слива чугуна из ковша миксерного типа.

При подаче чугуна в ковшах миксерного типа в сталеплавильный цех возникает необходимость в организации стенда для перелива чугуна в ковши обычного типа. В процессе перелива происходит интенсивное выделение газа и пыли, что требует улавливания в месте слива.

На рис. Показан один из возможных вариантов устройства для отвода газов у стенда, представляющее собой зонт, установленный на стойках, передвигающихся по рельсам. С обеих сторон торцов зонт снабжен штуцерами с клапанами, что позволяет присоединять его к одному из двух неподвижных газоходов, также снабженных клапанами. Клапаны, устанавливаемые на зонте и воздуховодах, имеют привод, оборудованный автоматами, обеспечивающими открывание и закрывание клапанов работающих отсосов.

Рис. 17 – Устройство для отвода газов у стенда для переливания чугуна :

1– ковш миксерного типа; 2– ковш чугуновозный; 3– передвижной зонт;

4– газоотвод.

Пример 19

Определить количество отсасываемых газов у стенда переливки чугуна.

Исходные данные:

Диаметр чугуновозного ковша d = 3.5 м;

размер зонта в плане –5х9 м;

температура чугуна – 1450^оС;

температура воздуха вблизи места слива чугуна –50⁰С

Решение:

Определяем коэффициент конвективной отдачи тепла:

Тогда

Q_кон =  · F · (t_п – t_в) = 31 · 9,8 · 1400 = 430000 ккал/ч.

Часть лучистого тепла также будет участвовать в нагреве поднимающегося газового факела. Принимаем ориентировочно количество тепла 30%, тогда:

Q_луч = 40000 · 9,8 · 0,3 = 120000 ккал/ч;

Q = 430000 + 120000 = 550000 ккал/ч = 154 ккал/с.

Определяем начальный объем поднимающегося теплового факела:

По периметру ковша воздух будет поступать в него и только в центральной части газы и нагретый воздух поднимаются вверх, поэтому вводим коэффициент К = 0.5 и определяем начальную скорость газов

V_н = 8,9 / 9,8 · 0,5 = 2,0 м/с.

Средняя скорость по всей площади зонта 1,5 м/с; при этих условиях количество отсасываемой газовоздушной смеси:

L = 1,5 · 45 · 3600 = 250000 м³/ч.

Температура газов, удаляемых через зонт, с учетом тепла от падающей струи из миксерного ковша:

t_см = 750000 / 250000 · 0,31 + 50 = 62 ^оС.

Расход газа довольно близок к величине, принимаемой в практике для аналогичных случаев.