Файл: Никифорова, Н. М. Основы проектирования тепловых установок при производстве строительных материалов учеб. пособие для техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

дящий в спецификацию стандартного оборудования, выбранного

для проектируемого аппарата.

При согласовании с консультантом проекта допускается выпол­

нение чертежей в туши.

При проектировании модели тепловой установки проектант вы­ полняет эскиз отдельных ее частей на миллиметровой бумаге в масштабе с расстановкой всех размеров и сборочный чертеж, яв­ ляющийся ее натуральным изображением.

Для удобства демонстрации модели рекомендуется выполнять

ее из

легких и прозрачных материалов (оргстекла,

пластмассы

II др.)

или же делать вырезы и разъемные части для

показа внут­

реннего устройства.

После выполнения эскиза модели решается вопрос о материале для ее строительства и подсчитывается его расход. При получении материала выполняются отдельные части модели — основание, сте­ ны, перекрытия и пр., после чего производится сборка модели и подключение к ней дополнительного оборудования — вентиляторов

и т. д.

Для облегчения выполнения проекта консультант обязан реко­ мендовать учащемуся литературу по проектируемому им аппарату в данной отрасли производства.

Г Л А В А II

ТЕПЛООБМЕННЫЕ АППАРАТЫ

§1. Назначение и краткая техническая характеристика

Впромышленном производстве теплообменные аппараты имеют большое распространение, особенно в энергетической, нефтяной, химической, металлургической промышленности.

Впромышленности строительных материалов их применяют большей частью для получения горячего воздуха, используемого для горения топлива в печах, котельных установках и для сушки изделий. Установка теплообменников в котельных приводит к эко­ номии в них топлива и повышению термического коэффициента по­ лезного действия.

Котлы средней мощности, установленные на заводах промыш­ ленности строительных материалов, вырабатывают большей частью насыщенный пар и снабжаются воздухоподогревателями и эконо­ майзерами для подогрева питательной воды (табл. 1).

В настоящее время в нагревательных установках начинает все чаще применяться радиационный способ обогрева, как наиболее эффективный и простой в эксплуатации. Однако в большинстве су-

9



cCgJm/м^-С

Рис. 1. Номограмма для расчета коэффициента теплопередачи конвекцией а к нового чугунного ребристого экономайзера системы ВТИ

П р и м е ч а н н е. Для уточнения коэффициент теплоотдачи подсчитывают по формуле

ч

о

„Техническая характеристика воздухоподогревателей и экономайзеров

3

£Q.*l

•Ѳ-c-S*

til

о i)

' а% Xa оШл. га ИНя о и S Сое,

 

 

(1) с;

X

д X

 

 

£ ^ ^ 5 -

 

 

s

я

ы і

 

 

iS

UtO ff

•E-

И

о к

 

Ң

о

 

О

сп

s

 

ю

о,

га

 

. о

и

►5}s

 

o “

X

 

win3

 

 

3g

 

И

 

 

 

 

 

юо

3

 

 

«

X

X

CQчу

см

О)

 

s

о. 5

га

1

о

 

га

с

a

х

-

S 1

с

0

о

S

о

20

— н

§ Й

É-

 

а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

.

 

со см со

о

t- Th

О

Г-Н —.

т—I 1—«CM

О СО

о-

 

со

 

Ю

 

СМЮ СО

О <-н ' •-« СМ-Н

Ю LO о

о ю о

СО h- СО

O N IO

-*со ю

00 СО —

 

 

 

 

£

й

 

 

X

га

 

 

 

су

о

 

Ä

*=С

 

а.с£

 

R

о

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

. É «

О>-\о Ч Ä >4

ОЙ S

Оj—, X 5 о

*г? 3 s( g к

й

га

О

 

о

2

я

О)

й

н

 

о. га

3

 

U О. ь*

сою СМСО >—<СМ

’- '-- " ф ’ф

СО t-. со со 1—«£'■»г—1г—•

I—I 1—1 *ч}<

ю см см о !>• — СО —

— см со

* 3 су га а , га

3о

Йо

ГГ X

►- га —

 

g

Й «

S

 

о- о о к

 

>•Иs К

0

£

*

S

5 с я

 

о

si

 

I

гаЕ S *

 

Н“ГС

 

О

 

 

 

a

 

 

 

3

 

 

 

и

 

 

 

 

 

}

1

 

 

1

1

 

 

СМ00

 

 

Т—11—

| я

 

 

 

о

>,

 

 

^ „

а .

Ю CD

5 Н

►5-

 

05~'5f*,

R .

 

см ^

S

Н

PQ

Э s

2>іо га ,я га га

я °< = S о с(

оз 5

о= п

m£ “§ >> 6-

з- о

1

і1

1

СМ

о

ІО

іо

ю

Ч/

a f

11


шильных и печных установок используют конвективный способ теп­ лопередачи. Теплоносителем для него служат дымовые газы, полу­ чаемые при сжигании топлива, или горячий воздух. Источником получения горячего воздуха может быть тепло остывающих в печах изделий. Этот источник тепла хотя и дешевый, но ограниченный и не имеет повсеместного распространения. На керамических и не­ которых других производствах наиболее распространенным аппа­ ратом для получения горячего воздуха является калорифер.

В целях достижения высоких температур, ускоряющих процес­ сы, протекающие при теплообработке материалов, для сжигания топлива в печах используют горячий воздух, подогретый в рекупе­ раторах. В этом случае в качестве теплоносителя используют от­ работанные газы самих же печей, что значительно повышает коэф­ фициент полезного действия печных установок и экономит топливо.

При сравнительно невысокой температуре отходящих газов наи­ более пригодны металлические рекуператоры игольчатого типа, отличающиеся от керамических более высоким коэффициентом теп­ лопередачи и компактностью установки.

В настоящее время большое распространение получают автома­ тические конвейерные линии по изготовлению различных строитель­ ных деталей, на которых производятся следующие операции: подвялка, сушка, тепловлажностная обработка изделий горячим воз­ духом со сравнительно невысокой температурой подогрева его. В этих случаях часто применяют паровые калориферы.

Теплообменные аппараты, выпускаемые отечественными завода­ ми, предназначены для какой-либо определенной отрасли промыш­ ленности. К сожалению, для промышленности строительных мате­ риалов нет специально запроектированных конструкций теплооб­ менников, что в значительной степени усложняет их выбор. В табл. 2 и 3 приводится характеристика паровых калориферов п игольчатых рекуператоров, выбор которых производится после про­

верочных

расчетов, доказывающих

целесообразность

их приме­

нения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 2

Техническая характеристика

стальных оребренных паровых калориферов [25]

 

 

Живое сечение

Коэффициенты

Минимальная

температура, °С

 

 

(м2) для

теплопередачи

 

Поверх­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

ность

 

 

 

при скоро­

 

 

нагре­

возду­

теплоноси­

 

нагреваемой

 

 

ва, м2

от/м2- сти нагре­

теплоносителя

 

 

ха

теля

°с

ваемой

среды

 

 

среды,

 

 

 

 

 

 

м/сек

 

 

КФСО-9

41,9

0,378

0,0145

24,4

3

По заказу

По

КФСО-10

48,2

0,431

0,0145

39

6

потребителя

рабочему

КФСО-11

56,8

0,496

0,0168

62,3

12

 

давлению

КФБО-Ю

64,3

0,431

0,0193

72,1

15

 

пара

КФБО-11

71,0

0,475

0,0224

82

18

 

6 105 н/м2

12


 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

 

Техническая

характеристика

вертикальных рекуператоров

 

 

______________с игольчатыми трубами [19]________________________

X

Количество труб

Суммарное сечение (лі2)

 

 

 

для прохода

 

 

2

 

 

 

Условная

га

 

 

газов при трубе

о

по длине

поверх­

типа

 

ность

L. ^

всего

воздуха

 

нагрева,

гПЗо

ширине

28"

м*

£ і>>

1 ход

1I ход

17,5"

 

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

880

1135

1385

1640

2

3

3

12

0,48

3

3

3

18

0,072

3

4

4

24

0,096

4

2

3

20

0,064

4

4

4

32

0,128

5

3

3

30

0,12

5

4

4

40

0,16

6

3

3

36

0,144

6

4

4

48

0,192

 

0,12

0,14

3.00

 

0,16

0,184

3,96

 

0,20

0,228

5,10

 

0,24

0,272

6.00

 

0,18

0,21

4,50

 

0,24

0,276

5,94

 

0,30

0,342

7,65

 

0,36

0,408

9,00

 

0,18

0,21

•6,00

 

0,24

0,276

7,92

 

0,30

0,343

10,20

 

0,36

0,408

12,00

 

0,24

0,28

5.00

 

0,32

0,358

6,60

 

0,40

0,456

8,50

 

0,48

0,544

10.00

 

0,24

0,28

8,00

 

0,32

0,358

10,56

 

0,40

0,456

13,60

 

0,48

0,544

16,00

 

0,30

0,35

7,50

 

0,40

0,46

9,90

.

0,50

0,57

12,75

 

0,60

0,68

15,00

 

0,30

0,35

10,00

 

0,40

0,46

13,20

 

0,50

0,57

17.00

 

0,60

0,68

20.00

 

0,36

0,42

9,00

 

0,48

0,552

11,88

 

0,60

0,684

15,30

 

0,72

0,816

18,00

-

0,36

0,42

12,00

 

0,48

0,552

15,84

 

0,60

0,684

20,40

 

0,72

0,816

24,00

13