Файл: Волгина, Ю. М. Теплотехническое оборудование стекольных заводов учебник.pdf

(37)

Поэтому для прямого канала Re,ф= 2320. Ламинар­ ный характер движения потока газа в печных каналах наблюдается сравнительно редко. Из-за наличия в ка­ налах шероховатостей, выступов, из-за частых измене­ ний направления и размеров поперечного сечения в большинстве каналов и в других частях печи наблюдает­ ся турбулентное движение'газов.

При расчете и конструировании стекловаренных пе­ чей определяют значения сопротивлений движению га­ зов в каналах и их элементах, что необходимо для вы­ бора оптимальных их размеров, подбора устройств, ис­ пользуемых для перемещения газов, а также определе­ ния расхода электроэнергии, необходимой для их пере­ мещения.

Полное сопротивление печи Ар, Па слагается из потерь давления на местные сопротивления (Арм), от трения (АрТр) и связанных с преодолением геометриче­ ской разности давлений (Арт) :

Для обеспечения нормальной работы печи, а также при засорении каналов и для компенсации неучтенных сопротивлений вводят коэффициент запаса К — 1,2... 1,4:

При определении потерь давления на пути движения отходящих газов учитывается сопротивление всего дымо­ вого тракта до дымовой трубы, а также сопротивление самой дымовой трубы. Количество отходящих газов и их температура на различных участках принимаются с учетом количества подсасываемого воздуха. Последнее на пути от переводных клапанов до дымовой трубы со­ ставляет 10—25%.

Приблизительную температуру отходящих газов пос­ ле подсоса холодного воздуха tor , °С определяют по

формуле

гд е а — проц ен т п о д са сы в а е м о го в о зд у х а .

206

При определении местных сопротивлений в расче­ тах учитывается изменение объема газов, скорости и плотности в зависимости от температуры.

Изменение объема Vt, м3/с в зависимости от темпе­ ратуры определяют по формуле

Средняя действительная скорость Wt, м/с в сечении канала площадью F, м21равна:

Изменение плотности газа р<, кг/м3 в зависимости от температуры:

* = (43)

* t

При скорости газового потока Wt местные сопротив­ ления Дрм, Па характеризуются коэффициентом сопро­ тивления £, зависящим от размеров и конфигурации ка­ налов. Потеря давления при местных сопротивлениях равна:

Расчет местных сопротивлений движению отходя­ щих газов ведетсяобычно табличным способом. На стр. 208 приведена форма для расчета местных сопро­ тивлений на пути движения отходящих газов при про­ хождении их через газовый регенератор для ванной печи листового стекла, отапливаемой генераторным газом.

Местные сопротивления Дрм для таких ванных печей на пути движения отходящих газов, проходящих через газовый регенератор, составляют 180—200 Па

(18—20 мм вод.ст.).

207

Сопротивление от трения зависит от характера движения газового потока и шероховатости стен кана­ лов. При ламинарном движении потока поверхность стен канала не влияет на сопротивление потока, а при тур­ булентном — сопротивление от трения зависит от ше­ роховатости стен.

Форма для расчета местных сопротивлений движению отходящих газов, проходящих через газовый регенератор

Потерю давления от трения Л/?тр, Па определяют по формуле

208

Значение £ для кирпичных каналов принимают равным 0,05, а для металлических: слабоокисленных 0,035—0,04, чистых 0,025, бывших долго в употреб­ лении и покрытых отложениями 0,045, При небольшой длине каналов и при малых скоростях газового потока сопротивлением трения можно пренебречь.

Обычно в печах значения сопротивлений от тре­ ния Аргр значительно меньше значений местных сопротивлений и составляет 20—30 Па (2—3 мм вод. ст.).

Для расчета геометрической разности давлений Арг в регенеративных и рекуперативных ванных печах общую высоту по пути движения воздуха, генераторного газа и отходящих газов разбивают на три участка: I — высота от середины подающего канала до насадки регенератора или до рекуперативных элементов; II — высота насадки регенератора или высота всех рекуперативных элемен­ тов; III — высота от насадки регенератора или рекупера­ тора до середины вылета. При расчете разрежения, требуемого для опускания отходящих газов, необходи­ мо высоты принимать от замка свода или верхней точки горелок до самой низкой части пода канала. Если на данном участке геометрическая разность давлений содействует движению газов, то его значение берется со знаком минус, и если противодействует — то со знаком плюс.

Геометрическая разность давлений Арг, Па, необхо­ димая для опускания отходящих газов до пода дымового

через воздушный регенератор рассчитывают аналогич­ но, но они будут значительно меньше, так как площади сечений его каналов больше, чем в газовом регенераторе.

Высота дымовой трубы определяется по максималь­ ному общему сопротивлению на пути отходящих газов при прохождении их через газовый регенератор, перевод­ ной клапан и дымовой канал.

При определении сопротивлений движению воздуха к печи расчет производят по такой же форме, как и для отходящих газов.

Для расчета высоты дымовой трубы Ятр, м исполь­ зуют формулу

й ( р ? - Р ? )

где ДР — необходимое разрежение е учетом запаса в Па; g — уско­ рение свободного падения в м/с2; р” — плотность воздуха при макси­

мальной для данного района летней температуре в кг/м3; — плот­

ность отходящих газов при средней температуре в дымовой трубе в кг/м3.

В аэродинамических расчетах учитывают падение температуры отходящих газов в каналах вследствие от­ дачи тепла в окружающую среду (табл. 20).

налах 0,5—1 и в надземных— 1,5—3 м/с.

Падение температуры отходящих газов в дымовых трубах: железных нефутерованных 2—4, кирпичных 0,5—2,5 °С/м. Средняя температура отходящих газов в дымовой трубе /£рг для ванных и горшковых печей

150—400° С.

Высота дымовой трубы должна быть на 3 м выше конька крыши самого высокого здйния в радиусе 100 м, но не ниже 16 м. Для горшковых и ванных печей высота дымовых труб 30—80 м. На рис. 76 приведен график для определения высоты трубы в зависимости от требуе­ мого разрежения Ар, средней температуры отходящих

210