2. Розрахунок аеродинамічного опору димового тракту печі і висоти димової труби
Дуже часто зустрічається проста розгалужена мережа як елемент конструкційної схеми нагрівальних печей. Це можуть бути, наприклад, газо-і повітропроводи, що служать для підведення газу і повітря до системи пальників печі, або навпаки, система кнурів і димових каналів, що забезпечує відведення продуктів згорання від декількох печей до однієї димової труби.
2.1. Рух газів у печах
Рух газу в робочому просторі печей багато в чому визначає ефективність і показники роботи печей незалежно від температурного рівня технологічного процесу. Дійсно, для середньо-і низькотемпературних печей параметри руху потоку газів визначають інтенсивність конвективного теплообміну. У високотемпературних печах, де теплове випромінювання грає головну роль, тільки безперервна зміна обсягів газу за рахунок його руху може забезпечити збереження високих температур в робочому просторі печі.
Правильна організація рух газів у системі забезпечує стійкість вогнетривких елементів кладки печей і тому збільшує міжремонтний період їх роботи.
У сучасних печах в якості джерела теплової енергії в переважній більшості випадків використовується паливо або електроенергія.
Серед паливних печей найбільшого поширення набули полум'яні печі, в яких для спалювання газу або мазуту застосовується факельний (полум'яний) метод. У полум'яних печах характер руху газів в робочому просторі тісно пов'язаний з теплообміном, конструкцією і призначенням печі. Він визначається в основному: розташуванням пальників (форсунок), і димовідвідних каналів; динамічним впливом струменів, що створюються пальниками і форсунками; режимом тиску в печі.
Тиск в робочому просторі печі визначається в основному двома чинниками: впливом струменів і впливом димової труби (димососа). У печі підтримується невеликий надлишковий тиск для виключення підсосів холодного повітря, які різко погіршують роботу печі, викликаючи зниження температури і відповідний перевитрата палива.
Робота димової печі здійснюється так, щоб на рівні поду печі підтримувалося нульове тиск. Вище рівня поду буде надлишковий тиск, нижче - розрідження, яке необхідно для відсмоктування димових газів з печі через димовідводу (кабана), вхідний перетин яких розташовується на рівні поду печі.
В процесі експлуатації печі необхідно мати можливість впливати на тиск в печі і на розрідження в її лежаках. Для цього використовують шибер - штучне місцевий опір.
Його можна регулювати підйомом або опусканням шиберной заслінки, при цьому тиск у печі відповідно знижується або підвищується.
Правильний режим тиску в печі збільшує довговічність служби арматури та обладнання печі, покращує умови її експлуатації. Наприклад, надмірно високий тиск призводить до вибивання розжарених газів з печі і передчасного виходу з ладу її арматури і елементів устаткування.
У димових каналах і робочому просторі печей газ зазвичай рухається при відносно невисоких швидкостях (до 70 - 80 м / с) і невеликих перепадах тиску (до 100 Па). Зміна тиску такого порядку практично не впливає на щільність газу, тому в цих випадках часто розрахунки ведуться за постійної щільності, взятої з середньоарифметичної температурі газу на даній ділянці.
В окремих елементах печей (в форсунках, пальниках) зустрічається рух газу з високою швидкістю, причому діапазон швидкостей включає величини від 150 - 200 м / с до надзвукових швидкостей, при яких необхідно враховувати щільність газів.
У технічній літературі рівняння Бернуллі використовують у вигляді
де - втрати тиску.
У теплотехніці при дослідженні роботи печей і агрегатів користуються тиском, надлишковим і атмосферним, тобто відносним тиском. Рівняння Бернуллі для газу в надлишкових тисках
У цій формі рівняння Бернуллі справедливо для ізотермічних умов. Якщо температура рідини по довжині каналу змінюється, то використовується рівняння Бернуллі в диференціальної формі:
де u – внутрішня енергія маси рідини.
Рух газів по трубах може проходити в умовах зміни температури і тиску, що впливає на величину втрат на тертя між двома розглянутими перетинами. У першому наближенні допускають. Що температура і тиск за окремим ділянці або всьому трубопроводу змінюються лінійно. За допомогою рівняння Менделєєва - Клапейрона можна отримати співвідношення для обчислення швидкості потоку і густини газу для будь-яких середніх температур (враховуючи рівняння суцільності) ):
Підстановка яких у формулу Дарсі - Вейсбаха дає співвідношення
Втрати на подолання місцевих опорів визначаються за формулою
Опору, зумовлені дією геометричного тиску
Часто рідини і гази знаходяться в рівновазі під впливом сил тяжіння. Для аналізу цього стану проынтегруэмо основне диференціальне рівняння статистики рідин і газів
яке в разі дії лише сил ваги має вигляд .
За умови
де z0 – координата вільної поверхні з зовнішнім тиском p0 на ній.
Щільність газів залежить від тиску і температури, що враховуэться в більш точних формулах, але так як при порівнянні похибка результатів розрахунку не перевищує за абсолютною величиною 0,5%, то в практичних розрахунках зміни тиску використовують це просте вираження, яке для газу має вигляд
при однаковому рівні відліку. Тоді відносне тиск
за фізичним змістом відповідає геометричному тиску газу, яке може бути підраховано по формулі(5)
де а – щільність навколишнього середовища.
Якщо потік газу рухається вгору і г < а, то геометричне тиск сприяє переміщенню і розглядається як негативний опір, зменшує гідравлічні втрати. При русі газу вниз і г < а геометричне тиск перешкоджає руху потоку і виступат як гідравлічний опір потоку.
При русі газу горизонтально (Н=0)
Рис.
2.1
Димові труби (рис.2.1) забезпечують підведення повітря в піч і
видалення продуктів згоряння природного або штучної тягою. Природна тяга створюється безпосередньо димовими трубами, а штучна - димососами (вентиляторами), встановленими додатково до наявних трубах і збільшують рушійну силу природної тяги. Висота димаря визначається опором димового тракту і самої труби. В даний час висоту димових труб збільшують для того щоб забезпечити допустимі концентрації шкідливих газів і пилу в повітрі шляхом розсіювання.
Для отримання розрахункової формули димової труби запишемо рівняння Бернуллі для перерізу 1 біля основи і перерізу 2 вгорі гирла у труби
или
де - геометричний тиск, що створюється трубою висотою Н;
- розрідження біля основи труби;
- зміна кінетичної енергії газу;
де
нормальна робота печі буде забезпечена, якщо . Враховуючи це, після відповідних підстановок і перетворень висота димової труби
де
аеродинамічний опір димового тракту приймають на 20 - 30% більше розрахункового значення hп (втрати на запиленість, підсмоктування холодного повітря, форсування роботи печі).
Діаметр основи димової труби визначається з умови, що швидкість газів в цьому перерізі 01=1-2 м/с, т. е. , але не менш 0,8 м.
Температура газу у гирла труби залежить від рівня теплових втрат в трубі. градієнти температур Т, град/м складають 1÷1,5; 2÷3; 3÷4 відповідно на 1 м висоти труби цегляної, металевої футерованной і без футеровки. тоді .
Температура повітря біля основи труби Тв осн залежить від кліматичних умов і змінюється від 263 до 298 К. Середня температура повітря .
Для цегляних каналів =0,05, для металевих (без футеровки)- =0,03÷0,04. Величина для димових труб зазвичай дорівнює 0,06.
Щільність повітря во и газу го приймаються для стандартних умов рівної го = 1,34 кг/м3, або розраховується за складом газу, во = 1,29 кг/м3.
Остаточно висота димаря вибирається з урахуванням санітарно-гігієнічних вимог щодо норм проектування промислових підприємств.
Труби не споруджуються висотою менше 16 м, при висоті будинків 15 м і більше у радіусі 200 м і висота труби висота труби вибирається не менше 45 м. ККД димових труб 0,1 - 0,2%.
2.3 Рух тіла в газовому середовищі.
Пневмотранспорт дисперсних частинок широко застосовується в теплоенергетичних установках. Диференціальне рівняння руху твердої частинки, їх вабить вертикальним висхідним потоком, має вигляд
де ч – швидкість частинки;
Fх – сила будь-якого опору, збігається з напрямком вектора швидкості,
тут - щільність середи;
А – характерна площа перерізу тіла, дорівнює для сфери площі кола, обчисленої по діаметру; Сх- безрозмірний коефіцієнт будь-якого опору, що залежить від форди і положення обтічного тала, чисел Рейнольдса, Маха і Фруда. Для погано обтічних тіл експериментальна залежність має вигляд , FA -Архимедова сила; Fт - всі частинки; V ͚- швидкість потоку рідини.
У пневмотранспорті, де величиною FA зазвичай нехтують, т.е. .
Швидкість середовища повинно перевищувати швидкості висхідного потоку (швидкість витання – υB ), при якій частка залишається нерухомою, витає в каналі. У цьому випадку частка транспортується висхідним потоком, якщо швидкість середовища менше - випадає з нього. Умовою витання є FX = FT . Для частинок сферичної форми в умовах пневмотранспорту швидкість витання
при υcp-швидкість середи; d - діаметр сфери; ϒ- кінематична в’язкість середи.
Підставив Сх у формулу отримаємо , отримаємо - формулу Стокса.
При користуються формулою Клячко:
При для визначення можна скористатися графіком CX = f(Re [см.рис. 5.2].
Для знаходження швидкості витання необхідно попередньо задати або υB , або Rе, т.е. вирішити методом послідовних наближень.
Завдання спрощується, якщо скористатися виразом, що зв'язує число Архімеда (Аr.) з числом Рейнольдса
Ar = 3/4 CxRе2.
Визначимо число Архімеда:
потім число Рейнольдса за співвідношеннями Re = Ar/18 при ; при.
Знаходимо швидкість витання
де φ - коефіцієнт форми, дорівнює I для сфери. В автомодельний області φ = 0,77; 0,66; 0,58; 0,43 відповідно для часток округлої форми, незграбних, довгастих, пластинчастих. Для частинок неправильної форми замість d потрібно підставляти еквівалентний діаметр умовного кулі, обсяг якого дорівнює обсягу частки неправильної форми: , где m - масса частицы.
Поверхневі аеродинамічні сили, що впливають на тіло, що рухається в рідині, в загальному випадку зводяться до головного вектору F̄ - аеродинамічній силі (силі опору середовища), яка для плоского руху розкладається на F̄x и F̄у - підйомну силу, нормальну до вектора швидкості потоку: , де Сy - коефіцієнт підйомної сили. Теоретичний розрахунок підйомної сили здійснюється за формулою Жуковського
де l - характерний розмір обтічного тіла; ρ, - щільність і швидкість набігаючого потоку; Г - циркуляція швидкості по конт ¬ ру, який охоплює обтічне тіло.
При русі частинки обертаються, що викликає підйомну силу (ефект Магнуса), яка душ частинки сферичної форми має вигляд ,
де u - відносна швидкість частинки ; w- кутова швидкість обертання частинки .
Приклад
Визначити сумарні втрати тиску на шляху руху продуктів згоряння від робочого простору нагрівальної печі до шибера (рис.2.2) і висоту цегляної труби, призначеної для видалення продуктів згорання з печі, при температурі навколишнього повітря TB = 293K з умовою, що тверді частинки діаметром d4- 0,1 мм, містяться в димі, випадають на землю на відстані l = 1500. м від труби при швидкості вітру – υB = 10 м/с. Щільність частинок ρ4 - 2000 кг/м3, а коефіцієнт будь-якого опору
Кількість продуктів згоряння 19165 м3/ч, щільність димових газів 1,28 кг/м3, розміри робочого простору печі 3,55 x2, 0 м2, температура диму в кінці печі 1223 К, температура диму в вертикальних каналах =1198 К, падіння температури диму в рекуператорі ∆Тр = 450 К. Температура диму перед трубою .
Розрахунок втрат тиску в димовому тракті
Втрати тиску у вертикальних каналах складаються з втрат на тертя, у опорах (поворот на 90° і зміна швидкості потоку при виході в канали) і на подолання геометричного дарування .
Швидкість руху газів в кінці печі складе v0= 19165/3600 • 3,55 • 2 = 0,75 м/с. Швидкість руху в вертикальних каналах приймаємо рівною v0верт = 2,5 м/с.
Тоді площа перерізу кожного каналу Fкан= 19165/3 • 3600 • 2,5 = 0,7 м2.
Розміри вертикальних каналів приймаємо наступними: довжина h = 1 м, ширина в = 0,8 м і висота Нверт= 3 м. Тоді наведений діаметр dпр=4F /П = 4·0,8·1,0 / 2(1,0+0,8) = 0,89 м.
Втрати тиску на тертя
Па
де для цегельних каналів λ =0,05; Tдверд 1198 К- середня температура в каналі.
Втрати тиску при повороті на 90 ° зі звуженням
де ξ = 1,7 (дод. 5, № 7 ) для випадку = 3·0,8/3,55 =0,67 иa/в1 = 1,0/3,55 = 0,28.
Втрати на подолання геометричного тиску
де ρво г/м3- щільність повітря при То =273 К та тиску 101,3 кПа,
Сумарні втрати тиску у вертикальних каналах ∆рверт= 2,96 + 2,74 + 26,73 = 32,43 Па.
Визначаємо втрати тиску при русі димових газів від вертикальних каналів до рекуператора, які складаються з втрат при повороті на 90 ° зі зміною перерізу з вертикальних каналів у борів, втрат на тертя і поворот на 90 ° в Борове без зміни перетину, тобто
Швидкість руху диму в Борове приймаємо vбо = 2,5 м/с. перетин кабана Fб = Vд/3600·vбо = 19165/3600·2,5 = 2,13 м2.
Ширину борова зберігаємо рівною довжині вертикальних каналів в=1,0 м. У цьому випадку висота борова hб = 2,13/1,0 = 2,1З м. Наведений діаметр борова dпр=4F /П = 4·2,13/2·(1+2,13) = 1,36 м.
Приймаються падіння температури диму рівним 2 К не І м довжини борова. При довжині борова від вертикальних каналів до рекуператора 11 м падіння температури диму дорівнює 22 К. Температура диму перед рекуператором Т1р1,= 1198 - 22 = 1176 К.
Середня температура диму в Борове Тбб=(1198+1176)/2 = 1187 К.
Втрати тиску на тертя
Потери давления при входе в боров
де ξ = 0,8 для випадку в2/в1 = 2,13/08 = 3,04 (тут в2=hб = 2,13; в1= в) та h/ в1= 1,0/0,7 = 1,42 (див. дод. 5, №7). Значення ξ знаходиться інтерполяцією, вважаючи лінійний характер зміни
коефіцієнта місцевого опору між двома сусідніми значеннями.
Втрати тиску при повороті борова на 90 °
де ξ = 1,25·1,0·0,95 = 1,19 для h/ в =2,13 (див.дод. 5, № 6).
Сумарні втрати тиску на ділянці від вертикальних каналів до рекуператора
∆P1б = 7,03 + 14,04 + 20,70 = 41,77 Па.
Втрати тиску в рекуператорі складаються з втрат при раптовому розширенні на вході, втрат при раптовому звуженні на виході з рекуператора і втрат тиску при поперечному змиванні димом шахового пучка труб.
Розміри камери для установки рекуператора рівні 1,4x2,5 м2, діаметр труби d = 57 мм, S1=S2=2d. Температура диму на вході в рекуператор = 1176 К, на виході Середня температура диму в рекуператорі Тр = (1176 +726) / 2 = 951 К. Швидкість руху диму в рекуператорі прийнята рівною v0p = 4 м/с. Число рядів труб по глибині пучка n = 14. Втрати тиску при раптовому розширенні (зміна швидкості) при вході в рекуператор:
де ξ = 0,152 (дод. 5, №2) для F1/F2 = 1·2,13/(1,4·2,5)=0,61.
При поперечному омивання димом шахового пучка труб (дод. 5, №9)
= 1,0·0,86·12,26(14+1) = 158,15 Па
де Cs=1 (для S1 /d = S2/ d = 2); Cα = 0,86 (для d = 57 мм) та
∆Ргр = 12,26 Па (для tр = 678°С та дійсної швидкості vр = 4·951/273 = 13,93 м/с).
Втрати тиску при раптовому звуженні на виході з рекуператора
ξ = 0,26 (дод. 5, №4) для випадку F2/ F1 1,0·2,13/1,4·2,5 = 0,61, а швидкість руху дума в камері рекуператора за трубами 19165/(3600·1,4·2,5) =1,52 м/с.
Втрати тиску в рекуператорі
∆Ррек =2,62 + 158,15 + 1,02 = 161,79 Па.
Визначимо втрати тиску на ділянці від рекуператора до шибера. Приймаються падіння температури диму на цьому відрізку 1,5 К на 1м довжини борова (довжина борова 6 м). Тоді середня температура диму на цій ділянці Тд = (726+717)/2 - 721,5 К.
При тому ж перерізів кабана, що й до рекуператора, втрати на тертя складуть
Загальні втрати тиску при русі продуктів згорання від робочого простору до шибера
Па.
Розрахунок висоти димової труби. необхідної для створення тяги
Знаходимо площу перерізу гирла труби, приймаючи швидкість руху диму в гирлі дорівнює 3 м/с.
F2=Vд/v0,2 = 5,32/3,0 = 1,77 м2. Звідси діаметр гирла
Діаметр основи труби знаходимо із співвідношення d1 = 1,5d2 , т.е. d1 = 2,25 м.
Швидкість руху димових газів в підставі труби
Дійсне розрощення, створюване трубою, має бути на 20-40% більше втрат тиску при русі димових газів, тобто
= 1,3·238,39 = 309,82 Па
Для визначення температури газів в гирлі труби за графіком на ріс.5.3 орієнтовно приймаємо висоту труби Н = 40 м. Падіння температури для цегляної труби приймаємо рівним 1,0-1,5 К на 1м висоти труби: ∆Т = 1,25·40 = 50 К. Тоді температура газів в гирлі труби дорівнює Тг2 = 717 - 50 = 667 К, а середня температура газу
К.
Средний диаметр трубы
Тоді
Середня швидкість руху димових газів в трубі
υ̅0 = Vд / F = 5,32/2,76 = 1,93 м/с; λк.тр. = 0,05.
Подставляя полученные знпченил в формулу, получаем
Розрахунок висоти димової труби, необхідної для розсіювання твердих частинок
Випадання частинок відбувається під дією сили тяжіння. Частка здійснює складний рух: вона рухається в горизонтальному напрямку зі швидкістю V4 та під впливом сили тяжіння вниз зі швидкістю Voc, званої швидкістю осадження.
При цьому оскільки сили опору середовища врівноважують силу тяжіння, то рух частинки рівномірно і, отже, ця швидкість, може бути визначена за формулою.
задану відстань l = 1500 м повітря проходить за час
t = l/v = 1500 / 10 = 150 с.
Якщо вважати, що V4 = V , то саме за цей час частка повинна впасти на землю, почавши рух з висоти, що дорівнює висоті труби Н.
Визначаємо швидкість осадження частки за формулою
Оскільки за умовою задачі і враховуючи, що, то після підстановки і перетворенні отримаємо
, При t = 20°С ϒr= 15,06·10-6 м2/с.
Підставивши ці значення, отримаємо
Отже, необхідна висота димової труби Н =υосt = 0,57·150 = 85,57 м.
ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ
1. Зробити розрахунок складного трубопроводу і підібрати насосно - силове обладнання для подачі рідини "Р" з відкритого резервуара, в якому відмітка розрахункового рівня ↓ А в резервуар рівнем ↓ С, знаходиться в будівлі цеху згідно заданими схемами насосних установок (мал.3.1, 3.3,..., 3.9). Відмітка осі насоса ↓ О.
2. Розрахувати опір димового тракту печі і визначити висоту димаря з урахуванням розсіювання пилу згідно зі схемою, зображеної на мал. 3.2.
Завдання 1
Схема установки
Рис. 3.1
Вихідні дані
а) Трубопровід
Параметри |
Ед. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Рідина "Р" |
|
вода |
масло маш. |
вода |
бензин |
нефть |
керосин |
вода |
глицер. |
сп. етил |
мас-ло вер. | |
Витрати Q 103 |
м3/с |
12 |
10 |
60 |
70 |
50 |
30 |
25 |
20 |
40 |
15 | |
Діаметр всмокт. тр. d1 |
мм |
125 |
100 |
200 |
200 |
200 |
150 |
150 |
200 |
150 |
175 | |
Діаметр нагніт.тр |
d2 |
мм |
100 |
75 |
150 |
150 |
150 |
100 |
100 |
150 |
125 |
150 |
d3 |
мм |
50 |
100 |
200 |
250 |
100 |
60 |
75 |
60 |
200 |
89 | |
Довжина всмокт. тр. l1 |
м |
20 |
15 |
10 |
12 |
17 |
16 |
18 |
13 |
19 |
14 | |
Довжина нагн. тр |
l2 |
м |
250 |
100 |
200 |
150 |
180 |
230 |
400 |
300 |
420 |
650 |
l3 |
м |
120 |
150 |
50 |
80 |
20 |
150 |
300 |
100 |
80 |
150 | |
Відмітка рівня рідини |
A |
м |
110 |
105 |
100 |
102 |
80 |
90 |
85 |
92 |
97 |
115 |
C |
м |
122 |
120 |
115 |
112 |
102 |
105 |
93 |
120 |
117 |
130 | |
Відмітка осі насоса 0 |
м |
113 |
110 |
104 |
105 |
85 |
94 |
88 |
97 |
100 |
120 | |
Температура рідини t |
С |
20 |
30 |
15 |
20 |
15 |
5 |
10 |
50 |
20 |
15 | |
Матеріал труб |
|
нов.ст. |
чуг. нов. |
ст. б/в |
чуг. б/в |
нов. ст. |
алюм. |
лат. |
чуг. нов. |
скло |
керам. | |
Абсолютн. шорстк. |
мм |
0,1 |
0,3 |
1,0 |
2,0 |
0,2 |
0,2 |
0,15 |
0,5 |
0,1 |
0,3 | |
Вільний. напір Hсв |
м |
5,0 |
9,0 |
15,0 |
10 |
40,0 |
8,0 |
6,0 |
12,0 |
42,0 |
10 | |
Коліно (r/R') |
- |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,3 |
0,7 |
0,1 |
1,0 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
б) Димовий тракт
Параметри |
Од. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Витрати димових газів Q |
м3/с |
1,6 |
5,6 |
9,5 |
12 |
20 |
12 |
16 |
18 |
8 |
4 | |
Температура димових газів у печі Tд |
К |
1573 |
1273 |
1373 |
1473 |
1173 |
1073 |
1200 |
1300 |
1400 |
1100 | |
Зменшення температури димових газів |
На 1 м довжини димового тракту Тl |
К |
3 |
4 |
2 |
3,5 |
4,5 |
5 |
1,8 |
2,4 |
2,6 |
3,4 |
У рекупера-торі |
К |
340 |
420 |
380 |
460 |
500 |
540 |
560 |
480 |
520 |
600 | |
Швидкість руху димових газів |
К каналах та борові Wк |
м/с |
2,8 |
1,8 |
2,8 |
3,0 |
4 |
3,2 |
3,4 |
3,8 |
3,2 |
2,2 |
У рекупера-торі Wp |
м/с |
4,8 |
6,5 |
12 |
14 |
17 |
14 |
12,6 |
16 |
8 |
6 | |
Довжина ділянок борова |
l1 |
м |
10 |
16 |
22 |
13 |
25 |
18 |
6 |
13 |
18 |
25 |
l2 |
м |
12 |
14 |
10 |
18 |
20 |
30 |
8 |
7 |
23 |
25 | |
l3 |
м |
20 |
26 |
15 |
10 |
26 |
12 |
4,5 |
20 |
10 |
15 | |
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
2 |
4 |
8 |
8,5 |
12 |
9 |
8 |
10 |
7,5 |
3,8 |
Число рядів труб n |
шт. |
10 |
20 |
24 |
26 |
38 |
24 |
30 |
36 |
22 |
18 | |
Діаметр труб d |
мм |
45 |
54 |
60 |
70 |
89 |
70 |
83 |
89 |
60 |
54 | |
Відстань від димової трубы L10-3 |
м |
3 |
2 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
4 |
6,5 |
7 | |
Швидкість вітру Wв |
м/с |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
12 |
10 |
14 |
8 | |
Температура навколишнього повітря t |
С |
-20 |
25 |
-30 |
5 |
10 |
-35 |
35 |
-10 |
-5 |
0 |
Завдання II
Схема установки
Рис. 3.3
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Рідини “Р” |
|
Бенз. |
Глиц. |
Вода. |
Нефть. |
спирт |
масло |
Керос. |
вода |
Масло маш |
нефть | |
Витрати Q·103 |
м3/c |
20 |
16 |
35 |
80 |
27 |
18 |
42 |
50 |
23 |
100 | |
Діаметр вс. Тр. d1 |
мм |
125 |
150 |
175 |
250 |
150 |
275 |
175 |
150 |
200 |
300 | |
Діаметр нагн. Тр. |
мм |
100 |
100 |
150 |
200 |
100 |
225 |
125 |
125 |
150 |
250 | |
50 |
50 |
75 |
100 |
50 |
130 |
70 |
83 |
70 |
89 | |||
120 |
150 |
100 |
140 |
100 |
150 |
125 |
140 |
120 |
160 | |||
Довж. вс. Тр. |
l1 |
м |
21 |
17 |
18 |
15 |
24 |
16 |
19 |
20 |
22 |
25 |
Довж. вс. Тр. |
l2 |
м |
350 |
430 |
500 |
400 |
375 |
870 |
230 |
320 |
680 |
520 |
l3 |
100 |
40 |
200 |
50 |
150 |
300 |
80 |
90 |
70 |
300 | ||
l4 |
200 |
300 |
400 |
100 |
300 |
600 |
160 |
170 |
140 |
600 | ||
Відмітка рівня рідини ↓ А |
М |
103 |
100 |
98 |
105 |
102 |
108 |
110 |
104 |
107 |
120 | |
Відмітка рівня рідини ↓ C |
М |
115 |
125 |
110 |
125 |
116 |
128 |
135 |
126 |
132 |
143 | |
Відмітки осі насосу ↓ 0 |
М |
106 |
104 |
101 |
109 |
107 |
111 |
114 |
110 |
112 |
124 | |
Температура рідини, t |
0С |
15 |
50 |
20 |
15 |
20 |
20 |
15 |
15 |
30 |
15 | |
Матеріал труб |
|
Ст. б/у |
Чуг. Нов. |
Чуг. б/у |
Ст. Нов. |
Алюмін. |
Латунь. |
Нов.чуг |
Ст. б/у |
Нов. чуг |
Керам. | |
Абсолютна шорсткість ∆ |
мм |
2 |
0,3 |
3 |
0,15 |
0,4 |
0,1 |
0,2 |
1 |
0,4 |
2 | |
Вільний напір Нсв |
м |
8,5 |
12 |
8 |
10 |
6 |
20 |
15 |
18 |
35 |
11 | |
Коліно (r/R’) |
|
0,1 |
0,2 |
0,7 |
0,3 |
0,8 |
0,4 |
0,9 |
0,5 |
1 |
0,6 | |
Коефіцієнт опору |
ξ1 |
0 |
20 |
5 |
3 |
10 |
15 |
0 |
12 |
18 |
2 | |
ξ2 |
30 |
2 |
10 |
12 |
8 |
4 |
13 |
0 |
2 |
15 | ||
ξ3 |
10 |
12 |
8 |
14 |
9 |
11 |
8 |
10 |
13 |
14 |
б) Димовий тракт
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Витрати димових газів Q |
м3/c |
12 |
8 |
16 |
4 |
10 |
5,2 |
14 |
18 |
6 |
2 | |
Температура димових газів в печі Т∂п |
к |
1150 |
1250 |
1373 |
1073 |
1673 |
1423 |
1223 |
1473 |
1173 |
1323 | |
Зменшення темпратури димових газів |
На 1м димового тракту Тl |
2,5 |
3,5 |
3,8 |
4,6 |
4,2 |
3,4 |
2,8 |
3,2 |
3,6 |
4,4 | |
В декуп. Тр |
450 |
470 |
420 |
380 |
360 |
320 |
340 |
520 |
560 |
620 | ||
Швидкість руху димових гзів |
В каналах та борові Wк |
м/c |
3,2 |
4,2 |
3,8 |
2,6 |
4,4 |
4,6 |
5,2 |
2,9 |
3,6 |
4,5 |
В рекуператорі Wр |
5,2 |
6,4 |
11 |
15 |
13 |
15 |
10,5 |
12,4 |
7 |
5,6 | ||
Довжина ділянки борова |
l1 |
М |
12 |
20 |
25 |
10 |
12 |
18 |
24 |
12 |
24 |
10 |
l2 |
16 |
18 |
26 |
6 |
10 |
16 |
12 |
22 |
16 |
16 | ||
l3 |
18 |
26 |
12 |
14 |
12 |
20 |
22 |
18 |
14 |
18 | ||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
8 |
6 |
10 |
3,2 |
8 |
3,4 |
9 |
12 |
3,2 |
2,8 |
Число рядів труб n |
шт |
32 |
20 |
35 |
16 |
25 |
18 |
36 |
40 |
18 |
12 | |
Діаметр труб d |
мм |
70 |
54 |
89 |
54 |
70 |
54 |
83 |
89 |
54 |
45 | |
Відстань от дим. труби L·103 |
М |
4 |
3 |
2 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
8 | |
Швидкість вітру WB |
м/c |
10 |
20 |
30 |
25 |
35 |
15 |
5 |
10 |
25 |
8 | |
Температура навколишн.повітря t |
оС |
-30 |
-35 |
-20 |
-10 |
-5 |
0 |
10 |
25 |
30 |
35 |
Мал 3.4
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Рідина “Р” |
|
Спирт этил. |
Вода. |
Керос. |
Масло маш |
спирт |
Нефть. |
М.тран. |
вода |
Глиц. |
нефть | |
Витрати Q·103 |
м3/c |
25 |
40 |
20 |
16 |
50 |
70 |
15 |
30 |
40 |
100 | |
Діаметр вс. Тр. d1 |
мм |
125 |
175 |
100 |
150 |
175 |
225 |
150 |
150 |
200 |
250 | |
Діаметр нагн. Тр. |
мм |
100 |
150 |
75 |
125 |
150 |
175 |
100 |
100 |
150 |
200 | |
200 |
250 |
120 |
170 |
200 |
70 |
120 |
200 |
60 |
100 | |||
Довж. вс. Тр. |
l1 |
м |
27 |
22 |
23 |
14 |
25 |
16 |
18 |
20 |
26 |
15 |
Довж. вс. Тр. |
l2 |
м |
200 |
300 |
150 |
250 |
450 |
380 |
170 |
190 |
540 |
120 |
l3 |
300 |
350 |
200 |
310 |
500 |
400 |
210 |
250 |
650 |
220 | ||
Відмітка рівня рідини ↓ А |
М |
150 |
142 |
157 |
145 |
151 |
140 |
153 |
148 |
155 |
143 | |
Відмітка рівня рідини ↓ C |
М |
172 |
162 |
164 |
157 |
169 |
149 |
176 |
248 |
180 |
163 | |
Відмітка осі насоса ↓ 0 |
М |
155 |
146 |
160 |
148 |
156 |
144 |
158 |
153 |
159 |
147 | |
Температура рідини, t |
0С |
20 |
10 |
15 |
30 |
20 |
15 |
20 |
17,5 |
50 |
15 | |
Матеріал труб |
|
скло |
Н.ст |
Чуг.б/у |
Н чуг. |
Ст.б/у |
керам |
Ст.б/у |
Чуг.б/у |
Лат. |
Алюм. | |
Абсолютна шорсткість ∆ |
мм |
0,1 |
0,2 |
3 |
0,3 |
1 |
0,5 |
1,5 |
2 |
0,2 |
0,25 | |
Вільний напір Нсв |
м |
28 |
41 |
6 |
27 |
40 |
15 |
17 |
60 |
35 |
18 | |
Коліно (r/R’) |
|
0,5 |
0,9 |
1 |
0,4 |
0,3 |
0,8 |
0,7 |
0,1 |
0,2 |
0,6 | |
Коефіцієнт опору |
ξ1 |
0 |
3 |
4 |
5 |
1 |
10 |
2 |
0 |
20 |
1 | |
ξ2 |
10 |
12 |
8 |
14 |
10 |
12 |
14 |
9 |
11 |
13 | ||
ξ3 |
15 |
30 |
20 |
10 |
5 |
1 |
3 |
8 |
4 |
0 |
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||||||
Витрати димових газів Q |
м3/c |
9,5 |
12 |
14 |
16 |
10 |
8 |
6 |
5 |
4 |
17 | |||||||||
Температура димових газів в печі Т∂п |
к |
1200 |
1673 |
1073 |
1523 |
1340 |
1623 |
1523 |
1273 |
1323 |
1473 | |||||||||
Зменшення температури димових газів |
На 1м димового тракту Тl |
1,8 |
2 |
2,2 |
3,4 |
2,6 |
3,2 |
3,8 |
4 |
2,8 |
2,4 | |||||||||
У декуп. Тр |
450 |
420 |
380 |
360 |
340 |
320 |
650 |
540 |
540 |
520 | ||||||||||
Швидкість руху димових газів |
У каналах та борові Wк |
м/c |
2 |
2,2 |
3,2 |
2,4 |
3,4 |
2,6 |
3,6 |
2,8 |
3,8 |
4 | ||||||||
У рекуператорі Wр |
8 |
10 |
12 |
16 |
14 |
7,5 |
6,5 |
6 |
4,5 |
15 | ||||||||||
Довжина ділянок борова |
l1 |
М |
10 |
25 |
19 |
40 |
18 |
40 |
50 |
32 |
28 |
6 | ||||||||
l2 |
15 |
13 |
21 |
25 |
25 |
10 |
18 |
28 |
22 |
12 | ||||||||||
l3 |
8 |
4 |
15 |
30 |
10 |
12 |
6 |
13 |
20 |
18 | ||||||||||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
8,5 |
9 |
10 |
12 |
8 |
7,5 |
6 |
5 |
4 |
11 | ||||||||
Число рядів труб n |
шт |
24 |
26 |
28 |
30 |
24 |
22 |
18 |
14 |
16 |
38 | |||||||||
Діаметр труб d |
мм |
45 |
70 |
83 |
89 |
70 |
70 |
60 |
54 |
45 |
89 | |||||||||
Відстань від дим. труби L·103 |
М |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
9 |
7 |
4 |
7 |
9 | |||||||||
Швидкість вітру WB |
м/c |
25 |
30 |
10 |
5 |
4 |
16 |
18 |
20 |
24 |
22 | |||||||||
Температура навколиш.повітря t |
оС |
-30 |
-40 |
-10 |
-5 |
10 |
5 |
25 |
-35 |
20 |
0 |
Схема установки
Мал.
3.5
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||||||
Витрати димових газів Q |
м3/c |
5,3 |
1,4 |
11 |
8,5 |
5,5 |
2,2 |
16,5 |
19,5 |
2,2 |
2,7 | |||||||||
Температура димових газів у печі Т∂п |
к |
1320 |
1440 |
1560 |
1280 |
1120 |
1070 |
1380 |
1490 |
1640 |
1520 | |||||||||
Зменшення температури димових газів |
На 1м димового тракта Тl |
3 |
2 |
4 |
2,5 |
3,5 |
4,5 |
3 |
1,4 |
1,5 |
1,7 | |||||||||
У декуп. Тр |
460 |
500 |
650 |
420 |
380 |
300 |
480 |
520 |
700 |
610 | ||||||||||
Швидкість руху димових газів |
У каналах та борові Wк |
м/c |
2,6 |
1,5 |
5 |
4 |
2,2 |
6 |
4,5 |
3,5 |
1,7 |
3 | ||||||||
У рекуператорі Wр |
6 |
5,5 |
15,5 |
8,5 |
4,2 |
16,8 |
14,8 |
15 |
8 |
3,8 | ||||||||||
Довжина ділянок борова |
l1 |
М |
5 |
13 |
8 |
14 |
12 |
18 |
20 |
30 |
16 |
15 | ||||||||
l2 |
7 |
4 |
10 |
8 |
18 |
12 |
15 |
20 |
14 |
25 | ||||||||||
l3 |
8 |
5 |
12 |
10 |
25 |
16 |
18 |
40 |
8 |
30 | ||||||||||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
3,75 |
1,5 |
7 |
6 |
4,5 |
13 |
10 |
12 |
2 |
3,2 | ||||||||
Число рядів труб n |
шт |
16 |
10 |
25 |
20 |
16 |
40 |
30 |
35 |
12 |
14 | |||||||||
Діаметр труб d |
мм |
50 |
45 |
60 |
54 |
70 |
89 |
83 |
89 |
54 |
45 | |||||||||
Відстань від дим. труби L·103 |
М |
1 |
3 |
4 |
2 |
6 |
7 |
5 |
1,5 |
3 |
3,5 | |||||||||
Швидкість вітру WB |
м/c |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
25 |
13 |
20 |
18 |
5 | |||||||||
Температура навколишн.повітря t |
оС |
20 |
30 |
10 |
-10 |
25 |
-15 |
20 |
-20 |
35 |
-25 |
Завдання У
Схема установки
Рас, 3.6
Вихідні данні
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Рідина “Р” |
|
М каст. |
бензин |
Вода. |
Глиц. |
Керос. |
Спирт єтил. |
Масло маш. |
Нефть. |
вода |
М.тран. | |
Витрати Q·103 Qп·103 |
м3/c |
24 |
125 |
80 |
38 |
90 |
46 |
20 |
100 |
55 |
35 | |
10 |
100 |
40 |
30 |
50 |
38 |
10 |
60 |
35 |
20 | |||
Діаметр вс. Тр. d1 |
мм |
175 |
250 |
200 |
275 |
175 |
150 |
150 |
200 |
225 |
250 | |
Діаметр нагн. Тр. |
мм |
150 |
200 |
150 |
250 |
125 |
125 |
100 |
175 |
200 |
225 | |
200 |
150 |
200 |
150 |
110 |
150 |
120 |
100 |
210 |
200 | |||
100 |
89 |
100 |
120 |
60 |
200 |
250 |
70 |
150 |
120 | |||
Довжина вс. тр. |
l1 |
м |
12 |
19 |
17 |
22 |
13 |
24 |
18 |
1 |
25 |
21 |
Довжина вс. тр. |
l2 |
м |
490 |
200 |
370 |
580 |
350 |
400 |
480 |
740 |
210 |
360 |
l3 |
250 |
100 |
180 |
300 |
180 |
200 |
240 |
350 |
100 |
200 | ||
l4 |
200 |
80 |
100 |
260 |
140 |
160 |
200 |
300 |
80 |
100 | ||
Відмітка рівня рідини ↓ А |
М |
150 |
101 |
117 |
140 |
153 |
104 |
100 |
115 |
130 |
120 | |
Відмітка рівня рідини ↓ C |
М |
175 |
109 |
147 |
162 |
170 |
122 |
114 |
135 |
150 |
137 | |
Відмітка осі насоса ↓ 0 |
М |
156 |
104 |
121 |
143 |
157 |
107 |
105 |
119 |
133 |
124 | |
Матеріал труб |
|
Ст. б/у |
Ст.нов. |
Чуг. б/у |
Чуг.нов. |
скло |
медь |
пластмас |
Алюмін. |
Керам. |
Лат. | |
Абсолютна шорсткість ∆ |
мм |
1 |
0,15 |
3 |
0,3 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,25 |
0,4 |
0,2 | |
Вільний напір Нсв |
м |
30 |
12 |
120 |
25 |
8 |
70 |
20 |
18 |
35 |
23 | |
Коліно (r/R’) |
|
0,9 |
0,2 |
0,6 |
0,3 |
0,1 |
0,7 |
0,4 |
0,8 |
0,5 |
0,1 | |
Температура рідини, t |
0С |
20 |
15 |
10 |
30 |
25 |
20 |
30 |
15 |
10 |
20 | |
Коефіцієнт опору |
ξ1 |
10 |
12 |
14 |
10 |
12 |
13 |
9 |
8 |
11 |
15 | |
ξ2 |
5 |
4 |
3 |
2 |
8 |
1 |
0 |
6 |
2 |
3 | ||
ξ3 |
15 |
30 |
20 |
25 |
22 |
14 |
18 |
21 |
31 |
28 |
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||||||
Витрати димових газів Q |
м3/c |
11 |
20 |
18 |
14 |
5 |
6 |
17 |
8 |
19 |
10 | |||||||||
Температура димових газів у печі Т∂п |
к |
1300 |
1400 |
1500 |
1600 |
1200 |
1100 |
1250 |
1173 |
1273 |
1073 | |||||||||
Зменшення температури димових газів |
На 1м димового тракта Тl |
4 |
3 |
2 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
2,8 |
1,8 |
3,5 |
2 | |||||||||
У декуп. Тр |
450 |
350 |
550 |
380 |
480 |
520 |
500 |
600 |
620 |
440 | ||||||||||
Швидкість руху димових газів |
У каналах та борові Wк |
м/c |
3 |
2 |
5 |
6 |
4 |
3 |
2,6 |
3,8 |
4,2 |
5 | ||||||||
У рекуператорі Wр |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
14 |
13 |
2,8 |
16 |
17 | ||||||||||
Довжина ділянок борова |
l1 |
М |
6 |
8 |
12 |
10 |
20 |
25 |
10 |
30 |
7 |
25 | ||||||||
l2 |
7 |
12 |
14 |
12 |
15 |
18 |
14 |
20 |
12 |
20 | ||||||||||
l3 |
10 |
20 |
18 |
16 |
10 |
19 |
16 |
8 |
35 |
14 | ||||||||||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
9 |
16 |
13 |
11 |
4 |
5 |
14 |
6 |
15 |
8 | ||||||||
Число рядів труб n |
шт |
24 |
32 |
24 |
26 |
18 |
24 |
26 |
20 |
28 |
22 | |||||||||
Діаметр труб d |
мм |
83 |
89 |
89 |
70 |
54 |
54 |
89 |
45 |
89 |
60 | |||||||||
Відстань від дим. труби L·103 |
М |
2 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
6,5 |
8,5 |
9 | |||||||||
Швидкість вітру WB |
м/c |
5 |
6 |
10 |
15 |
20 |
25 |
14 |
18 |
25 |
22 | |||||||||
Температура навкол.пов t |
оС |
30 |
35 |
-10 |
-15 |
-20 |
-30 |
-5 |
10 |
40 |
38 |
Завдання УІ Схема установки
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Рідина “Р” |
|
Бензин |
Вода. |
Глиц. |
М вер. |
Спирт этил. |
Нефть. |
Масло маш |
Керос. |
вода |
М.тран. | |
Витрати Q·103 Qп·103 |
м3/c |
110 |
23 |
18 |
16 |
38 |
45 |
12 |
28 |
14 |
20 | |
30 |
7 |
6 |
8 |
20 |
22 |
4 |
10 |
5 |
12 | |||
Діаметр вс. тр. d1 |
мм |
250 |
150 |
200 |
175 |
150 |
200 |
100 |
150 |
125 |
250 | |
Діаметр нагн. тр. |
мм |
200 |
100 |
175 |
150 |
125 |
150 |
5 |
125 |
100 |
200 | |
150 |
120 |
150 |
100 |
120 |
175 |
120 |
100 |
150 |
175 | |||
100 |
90 |
70 |
90 |
80 |
110 |
90 |
70 |
80 |
100 | |||
Довж. вс. тр. |
l1 |
м |
23 |
20 |
16 |
16 |
21 |
18 |
19 |
22 |
25 |
17 |
Довж вс. Тр. |
l2 |
м |
480 |
370 |
400 |
600 |
450 |
200 |
120 |
250 |
230 |
850 |
l3 |
400 |
300 |
450 |
500 |
500 |
300 |
200 |
350 |
320 |
700 | ||
l4 |
200 |
150 |
220 |
250 |
150 |
160 |
100 |
120 |
160 |
320 | ||
Відмітка рівня рідини ↓А |
М |
102 |
105 |
110 |
100 |
115 |
120 |
108 |
114 |
118 |
122 | |
Відмітка рівня рідини ↓C |
М |
123 |
113 |
128 |
115 |
125 |
142 |
123 |
129 |
130 |
142 | |
Відмітка осі насоса ↓0 |
М |
106 |
108 |
115 |
105 |
118 |
125 |
113 |
118 |
121 |
125 | |
Температура рідини, t |
0С |
15 |
10 |
50 |
15 |
20 |
15 |
30 |
15 |
20 |
20 | |
Матеріал труб |
|
Ст.нов |
Чуг.нов |
Лат. |
ст. б/у |
Чуг. б/у |
керам |
медь |
Ст. б/у |
Чуг. б/у |
скло | |
Абсолютна шорсткість ∆ |
мм |
0,2 |
0,3 |
0,15 |
1 |
2 |
3 |
0,4 |
1,5 |
2,5 |
0,1 | |
Вільний напір Нсв |
м |
8 |
5 |
10 |
12 |
40 |
35 |
9 |
11 |
6 |
20 | |
Коліно (r/R’) |
|
0,6 |
0,1 |
0,9 |
0,4 |
0,2 |
0,5 |
0,7 |
0,3 |
0,8 |
1 | |
Коефіцієнт опору |
ξ1 |
0 |
10 |
3 |
15 |
30 |
20 |
1 |
2 |
4 |
5 | |
ξ2 |
0 |
5 |
2 |
10 |
15 |
8 |
1 |
1 |
2 |
3 |
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||||||
Витрати димових газів Q |
м3/c |
4,4 |
2 |
13 |
7,4 |
9,5 |
16 |
17 |
18 |
2,9 |
2 | |||||||||
Температура димових газів у печі Т∂п |
к |
1440 |
1320 |
1200 |
1000 |
1100 |
1380 |
1520 |
1400 |
1520 |
1280 | |||||||||
Зменшення температури димових газів |
На 1м дымового тракта Тl |
2 |
3 |
4 |
1,5 |
38 |
1,8 |
4,5 |
2,5 |
1,7 |
2,2 | |||||||||
У декуп. Тр |
500 |
460 |
420 |
300 |
650 |
480 |
520 |
700 |
610 |
380 | ||||||||||
Швидкість руху димових газів |
У каналах та борові Wк |
м/c |
2,8 |
1,5 |
2,6 |
4,2 |
3,5 |
8,2 |
6,5 |
7 |
2,8 |
3 | ||||||||
У рекуператорі Wр |
3,2 |
2,5 |
3,6 |
5 |
4 |
8,7 |
7 |
7,5 |
3,2 |
5,5 | ||||||||||
Довжина ділянок борова |
l1 |
М |
6 |
12 |
10 |
16 |
10 |
20 |
30 |
10 |
15 |
22 | ||||||||
l2 |
8 |
12 |
4 |
25 |
18 |
8 |
32 |
25 |
16 |
28 | ||||||||||
l3 |
5 |
8 |
10 |
30 |
18 |
20 |
4 |
20 |
13 |
18 | ||||||||||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
2 |
3 |
8 |
6 |
2,5 |
14 |
11 |
13 |
3,2 |
2 | ||||||||
Число рядів труб n |
шт |
10 |
16 |
28 |
20 |
18 |
35 |
32 |
40 |
14 |
16 | |||||||||
Діаметр труб d |
мм |
54 |
45 |
83 |
60 |
50 |
89 |
89 |
83 |
50 |
45 | |||||||||
Відстань від дим. труби L·103 |
М |
2 |
4 |
5 |
3 |
7 |
6 |
10 |
8 |
10 |
12 | |||||||||
Швидкість вітру WB |
м/c |
10 |
15 |
20 |
25 |
12 |
27 |
18 |
5 |
4 |
14 | |||||||||
Температура навколиш.пов t |
оС |
30 |
40 |
10 |
-10 |
-20 |
-30 |
75 |
20 |
18 |
0 |
б) Димовий тракт
Схема установки. Завдання УП
Мал.3.8
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | ||||||||||
Рідина “Р” |
|
Глиц |
Масло каст. |
Вода. |
М.тран. |
нефть |
бензин |
Масло маш |
Керос. |
вода. |
Спирт етил. | ||||||||||
Витрати Q·103 Qп·103 |
м3/c |
14 |
30 |
24 |
20 |
75 |
22 |
21 |
45 |
54 |
25 | ||||||||||
40 |
60 |
25 |
10 |
30 |
50 |
10 |
40 |
60 |
15 | ||||||||||||
Діаметр вс. тр. d1 |
мм |
150 |
225 |
125 |
275 |
250 |
125 |
200 |
175 |
175 |
150 | ||||||||||
Діаметр нагн. тр. |
мм |
100 |
200 |
100 |
250 |
200 |
100 |
150 |
125 |
150 |
100 | ||||||||||
200 |
300 |
150 |
200 |
280 |
150 |
250 |
200 |
190 |
200 | ||||||||||||
70 |
100 |
90 |
100 |
140 |
70 |
100 |
70 |
120 |
150 | ||||||||||||
Довж вс. тр. |
l1 |
м |
20 |
22 |
18 |
15 |
17 |
25 |
21 |
24 |
16 |
14 | |||||||||
Довж вс. тр. |
l2 |
м |
200 |
300 |
250 |
400 |
150 |
160 |
200 |
100 |
150 |
200 | |||||||||
l3 |
450 |
700 |
230 |
800 |
370 |
320 |
750 |
200 |
300 |
350 | |||||||||||
l4 |
100 |
200 |
150 |
200 |
70 |
50 |
150 |
30 |
50 |
120 | |||||||||||
Відмітка рівня рідини ↓А |
М |
130 |
125 |
120 |
112 |
110 |
115 |
105 |
108 |
127 |
120 | ||||||||||
Відмітка рівня рідини ↓C |
М |
145 |
133 |
135 |
132 |
130 |
127 |
130 |
133 |
149 |
128 | ||||||||||
Відмітка осі насоса↓0 |
М |
127 |
121 |
115 |
108 |
107 |
113 |
103 |
106,5 |
126 |
117 | ||||||||||
Температура рідини , t |
0С |
50 |
50 |
20 |
20 |
15 |
15 |
30 |
15 |
15 |
20 | ||||||||||
Матеріал труб |
|
Ст.нов |
Чуг.нов |
лат |
керам |
ст. б/у |
чуг. б/у |
медь |
стекло |
Ст.нов |
Чуг. нов | ||||||||||
Абсолютна шорсткість ∆ |
мм |
0,2 |
0,5 |
0,15 |
0,4 |
2 |
3 |
0,1 |
0,15 |
0,1 |
0,3 | ||||||||||
Вільний напір Нсв |
м |
10 |
7 |
12 |
18 |
9 |
8 |
30 |
14 |
15 |
5 | ||||||||||
Коліно (r/R’) |
|
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
1 |
0,9 | ||||||||||
Коефіцієнт опору |
ξ1 |
12 |
10 |
8 |
14 |
15 |
11 |
13 |
15 |
8 |
10 | ||||||||||
ξ2 |
0 |
5 |
8 |
2 |
3 |
1 |
5 |
4 |
15 |
0 |
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||||||
Витрати димових газів Q |
м3/c |
10 |
12 |
13 |
4 |
3,5 |
6,5 |
7,5 |
8,5 |
9 |
10 | |||||||||
Температура димових газів у печі Т∂п |
к |
1600 |
1700 |
1800 |
1200 |
1300 |
1150 |
1400 |
1473 |
1273 |
1573 | |||||||||
Зменшення температури димових газів |
На 1м димового тракту Тl |
4 |
1,8 |
2,2 |
3,2 |
3 |
2,6 |
2,4 |
1,7 |
3 |
3,5 | |||||||||
В декуп. Тр |
270 |
340 |
560 |
680 |
460 |
400 |
380 |
420 |
580 |
420 | ||||||||||
Швидкість руху димових гзів |
У каналах та борові Wк |
м/c |
2 |
2,5 |
4,2 |
3,8 |
5 |
3,6 |
4 |
1,7 |
3 |
3,5 | ||||||||
В рекуператорі Wр |
8 |
10 |
12 |
9 |
14 |
7 |
15 |
8,5 |
6 |
7 | ||||||||||
Довжина ділянок борова |
l1 |
М |
10 |
7 |
18 |
14 |
25 |
16 |
18 |
30 |
15 |
20 | ||||||||
l2 |
12 |
6 |
10 |
16 |
13 |
25 |
20 |
12 |
16 |
30 | ||||||||||
l3 |
13 |
20 |
12 |
9 |
18 |
19 |
12 |
7 |
17 |
18 | ||||||||||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
8 |
9 |
10 |
6 |
5,4 |
4,8 |
5,5 |
7 |
6 |
12 | ||||||||
Число рядів труб n |
шт |
40 |
35 |
45 |
30 |
28 |
37 |
32 |
36 |
40 |
65 | |||||||||
Діаметр труб d |
мм |
89 |
89 |
83 |
54 |
45 |
54 |
60 |
83 |
70 |
89 | |||||||||
Відстань від дим. труби L·103 |
М |
2 |
3 |
4 |
6 |
7 |
5 |
3,5 |
2,8 |
4,5 |
5 | |||||||||
Швидкість вітру WB |
м/c |
10 |
12 |
8 |
15 |
14 |
20 |
25 |
6 |
14 |
18 | |||||||||
Температура навколиш.пов t |
оС |
-10 |
-30 |
20 |
30 |
10 |
-40 |
40 |
28 |
-18 |
5 |
Завдання УШ
Схема установки
а) Трубопровід
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Рідина “Р” |
|
нефть |
Спирт этил. |
Вода. |
Бензин |
Масло маш |
Керос. |
М.тран. |
вода |
Глиц. |
М каст. | |
Витрати Q·103 Qп·103 |
м3/c |
60 |
42 |
130 |
100 |
15 |
100 |
28 |
62 |
20 |
25 | |
100 |
80 |
150 |
70 |
30 |
120 |
14 |
100 |
15 |
30 | |||
Діаметр вс. тр. d1 |
мм |
200 |
175 |
300 |
225 |
150 |
225 |
275 |
175 |
200 |
250 | |
Діаметр нагн. тр. |
мм |
200 |
150 |
220 |
150 |
200 |
250 |
200 |
250 |
100 |
180 | |
150 |
125 |
250 |
200 |
125 |
200 |
225 |
150 |
175 |
200 | |||
150 |
200 |
350 |
100 |
250 |
100 |
150 |
150 |
150 |
100 | |||
100 |
50 |
150 |
70 |
100 |
150 |
120 |
100 |
220 |
150 | |||
Довж вс. тр. |
l1 |
м |
20 |
15 |
22 |
19 |
23 |
21 |
16 |
24 |
18 |
17 |
l2 |
400 |
350 |
500 |
450 |
200 |
600 |
700 |
550 |
300 |
750 | ||
l3 |
200 |
160 |
250 |
230 |
150 |
300 |
350 |
300 |
150 |
400 | ||
l4 |
300 |
220 |
200 |
340 |
310 |
410 |
240 |
400 |
450 |
450 | ||
l5 |
400 |
320 |
400 |
440 |
250 |
500 |
600 |
500 |
310 |
650 | ||
Відмітка рівня рідини ↓ А |
М |
140 |
125 |
135 |
110 |
105 |
115 |
117 |
120 |
130 |
112 | |
Відмітка рівня рідини ↓ C |
М |
160 |
135 |
160 |
131 |
120 |
145 |
137 |
155 |
148 |
121 | |
Відмітка осі насоса ↓0 |
М |
144 |
128 |
139 |
114 |
110 |
105 |
120 |
124 |
134 |
115 | |
Температура рідини , t |
0С |
15 |
20 |
15 |
10 |
30 |
15 |
20 |
10 |
50 |
40 | |
Матеріал труб |
|
Ст.нов |
керам |
Чуг.нов |
лат |
скло |
алюминий |
ст. б/у |
чуг. б/у |
Ст.нов |
Чуг. нов | |
Абсолютна шорсткість ∆ |
мм |
0,15 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
2 |
3 |
0,25 |
0,3 | |
Вільний напір Нсв |
м |
30 |
35 |
320 |
10 |
12 |
15 |
25 |
120 |
10 |
8 | |
Коліно (r/R’) |
|
0,2 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
0,4 |
0,7 |
0,6 |
0,8 |
1 |
0,9 | |
Коефіцієнт опору |
ξ1 |
30 |
20 |
10 |
5 |
2 |
1 |
0 |
5 |
8 |
12 | |
ξ2 |
0 |
6 |
3 |
15 |
20 |
15 |
30 |
0 |
12 |
20 | ||
ξ3 |
5 |
9 |
0 |
20 |
8 |
10 |
15 |
6 |
8 |
4 |
Параметри |
Одиниця |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |||||||||
Витрати димових газів Q |
м3/c |
10 |
20 |
35 |
4 |
15 |
6 |
3,7 |
8 |
9 |
16 | |||||||||
Температура дымовых газов в печи Т∂п |
к |
1300 |
1400 |
1100 |
1500 |
1600 |
1000 |
1550 |
1450 |
1150 |
1200 | |||||||||
Зменшення температури димових газів |
На 1м димового тракта Тl |
2 |
3 |
1,5 |
2,5 |
3,5 |
1,7 |
2 |
1,5 |
2,5 |
4 | |||||||||
В декуп. Тр |
350 |
450 |
550 |
650 |
700 |
300 |
400 |
500 |
600 |
370 | ||||||||||
Швидкість руху димових газів |
В каналах та борові Wк |
м/c |
1,5 |
4 |
3 |
3,5 |
4,5 |
2,5 |
4 |
6 |
5 |
2,8 | ||||||||
В рекуператоре Wр |
10 |
15 |
12 |
5 |
16 |
17 |
8 |
6 |
4,5 |
5 | ||||||||||
Довжина ділянок борова |
l1 |
М |
7 |
15 |
14 |
20 |
18 |
23 |
16 |
25 |
30 |
35 | ||||||||
l2 |
6 |
9 |
10 |
12 |
8 |
28 |
18 |
10 |
12 |
13 | ||||||||||
l3 |
5 |
12 |
16 |
22 |
18 |
9 |
12 |
15 |
21 |
17 | ||||||||||
Камера рекуператора |
Площа Fp |
м2 |
8 |
12 |
3 |
3,8 |
9 |
5 |
4 |
7 |
6 |
10 | ||||||||
Число рядів труб n |
шт |
30 |
40 |
12 |
16 |
35 |
20 |
14 |
24 |
26 |
37 | |||||||||
Діаметр труб d |
мм |
83 |
89 |
45 |
50 |
83 |
54 |
45 |
70 |
54 |
89 | |||||||||
Расстояние від дим. труби L·103 |
М |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
3,5 |
10 |
12 | |||||||||
Швидкість вітру WB |
м/c |
10 |
12 |
15 |
5 |
18 |
25 |
20 |
15 |
16 |
14 | |||||||||
Температура навколиш.повітря t |
оС |
-10 |
5 |
-15 |
10 |
-20 |
15 |
-30 |
25 |
-35 |
30 |
Додатки
Додаток 1
Кінематичні коефіцієнти в'язкості і об'ємні ваги деяких рідин
Рідина |
Об'ємна вага, кг/м3 |
Кінематичний коефіцієнт в'язкості 106 м2/с за температури, С | |||||
0 |
10 |
15 |
20 |
30 |
50 | ||
Вода |
1000 |
1,78 |
1,31 |
1,14 |
1,01 |
– |
– |
Бензин |
680-720 |
0,98 |
– |
0,73 |
0,54 |
– |
– |
Керосин |
790-820 |
40 |
– |
25 |
– |
– |
1,5 |
Глицерин |
1249 |
4400 |
– |
2250 |
970 |
– |
140 |
Масло трансформ. |
887-896 |
– |
– |
– |
80 |
17 |
9,6 |
Масло касторове |
960 |
– |
– |
– |
1040 |
– |
133 |
Масло машинне |
886-916 |
– |
– |
– |
115 |
75 |
29 |
Масло веретенне |
880-896 |
– |
– |
– |
50 |
26 |
12 |
Нафта |
830-930 |
– |
– |
8,7 |
– |
– |
– |
Гліцерин безводний |
1226 |
– |
– |
– |
410 |
– |
– |
Спирт етиловий |
770 |
– |
– |
– |
1,51 |
– |
– |
Додаток 2
Коефіцієнти місцевих опорів в трубопроводах
засувка клінчата:
h/d |
1 |
7/8 |
6/8 |
4/8 |
3/8 |
2/8 |
1/8 |
|
0 |
0,07 |
0,26 |
2,06 |
5,52 |
17,0 |
97,1 |
Плавний поворот (коліно)
r/R’ |
0,1 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
|
0,13 |
0,16 |
0,21 |
0,29 |
0,61 |
1,98 |
Кран вентильний (при повному відкритті)
d, мм |
13 |
25 |
50 |
100 |
|
10,8 |
6,1 |
4,6 |
4,1 |
Всмоктуючий клапан (з сіткою)
dвс, мм |
40 |
70 |
100 |
150 |
200 |
|
12,0 |
8,5 |
7,0 |
6,5 |
5,2 |
Додаток 3
Значення величин розхідних характеристик К для круглих труб, підрахованих за повною формулою академіка Н. Н. Павловського при n = 0,012
d, м |
С |
К, м3/с2 |
|
0,05 |
44,79 |
0,00987 |
0,0391 |
0,075 |
47,45 |
0,0287 |
0,0349 |
0,100 |
49,46 |
0,0614 |
0,0321 |
0,125 |
51,07 |
0,111 |
0,301 |
0,150 |
52,42 |
0,179 |
0,0286 |
0,200 |
54,62 |
0,384 |
0,0263 |
0,250 |
56,40 |
0,692 |
0,0247 |
0,300 |
57,90 |
1,121 |
0,0234 |
0,350 |
59,18 |
1,684 |
0,0224 |
0,400 |
60,31 |
2,397 |
0,0216 |
Додаток 4
Вид труби |
Стан |
, ММ | |
Сталеві |
Безшовні: |
нові |
0,02-0,07 |
після експлуатації |
0,2-0,5 | ||
Зварені: |
нові |
| |
після експлуатації |
0,04-0,1 | ||
|
помірно заіржавіла |
0,1-0,15 | |
стара заіржавіла |
1,0 | ||
Теплофікаційні |
З малою корозією |
0,1-0,2 | |
З помірною корозією |
0,3-0,7 | ||
Чавунні |
Нові |
0,25-0,42 | |
Колишні в експлуатації |
0,5-1,5 | ||
Сильно корродировані |
ДО 3,0 | ||
Магістральні газопроводи |
Один рік експлуатації |
0,12 | |
0,5 | |||
Мідні, латунні, свинцеві,скляні, алюмінієві,
|
|
0,0015-0,01 | |
0,015-0,06 | |||
бетонні |
Середньої шорсткості |
1,5 | |
Грубої шорсткості |
3,0 | ||
залізобетонні |
|
0,5 | |
асбоцементні |
Нові |
0,05-0,1 | |
Після експлуатації |
0,6 | ||
Цегляна кладка |
На цементному розчині |
0,8-6,0 | |
|
Покрита глазур'ю, шлаком |
0,45-30,0 | |
Рукава та шланги гумові |
|
0,03 |
Додаток 5
Коефіцієнт місцевих опорів
Схема
коефіцієнт опору
примітки