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

4. Потери тепла с уходящими газами и с присосом воздуха че­ рез неплотности печи. Эти потери складываются из теплосодержа­ ния газов, образовавшихся в результате сгорания топлива и выде­ лившихся при разложении сырьевых материалов.

*74 ■( ^ ч ^ г а з П а з 0 ,,П г а з С г а з ) ,г>

где Ѵгаз— объем дымовых газов, образующихся при сгорании 1 кг

Если из материала происходит выделение разнородных газов, отличных по своей теплоемкости, то в скобках будет соответственно большее число слагаемых.

5. Потери тепла поверхностью печи путем излучения и конвек­ ции могут быть рассчитаны с помощью суммарного коэффициента теплоотдачи

Q5 ctcyM(^.p.CT tB) Е-3,6,

где аСум — суммарный коэффициент теплоотдачи, вт/м2-°С; прини­ мают'по табл. 32 в зависимости от температуры наружной поверх­ ности печи или по графику рис. 4; 7ср.ст— средняя температура на­ ружной стенки печи, °С; 7В— температура окружающего возду­ ха, °С.

6 . Потери тепла с химическим недожогом топлива принимают по практическим данным в зависимости от рода топлива в % от первой приходной статьи баланса

?б=СЙЯч<7з-0,01,

где <7 зи — химический недожог, % от прихода тепла при сгорании топлива.

7. Потери тепла с механическим недожогом топлива принимают по практическим данным в зависимости от рода твердого топлива и условий его сжигания:

?7=<?£я ч?4'0,о і,

где <7 4 и— потери тепла с механическим недожогом, % от прихода тепла при сгорании топлива.

105

Уравнение баланса тепла

?1 + ?2 + 9 з = <7 і + ^2 + . ^ 3 + <?4 + < 7 5 + Чъ~\- Чт-

При решении уравнения баланса тепла определяют часовой рас­ ход топлива Вч.

Для сравнения полученной цифры расхода топлива с нормами производят пересчет ее на расход условного топлива на единицу обожженного материала (кг условного топлива//« материала):

где QHP — теплота сгорания топлива, кдж/кг\ 29300 — теплота сго­ рания условного топлива кдж/кг.

Общая форма баланса тепла зоны охлаждения.

Часовой приход тепла (кдж/ч).

1. С воздухом, поступающим на охлаждение,

где Ѵх — объем воздуха, необходимый для охлаждения; принимают

2. С материалом, выходящим из зоны обжига печи,

где G4— часовая производительность печи по обожженному мате­ риалу, кдж/кг-, си — теплоемкость обожженного материала, кдж/кг-°С\ tK— конечная температура обжига материала, °С.

Часовой расход тепла (кдж/ч). А. Полезный.

1. На нагрев охлаждаемого воздуха

?і=ѵ Ѵ А .в.

где /к.в — конечная температура воздуха при выходе из зоны, °С.

Б.Потери тепла.

2.С выгружаемым из печи материалом

4z==G4ctitu,

где tM— температура материала, покидающего печь, °С.

3. Потери тепла зоной охлаждения печи во внешнюю среду

где сссум — суммарный коэффициент теплоотдачи зоны охлаждения,

106

б т / м 2 - °С; іср.охл — средняя температура поверхности зоны охлаж­ дения, °С; U — температура окружающего воздуха, °С; F — наруж­ ная поверхность зоны охлаждения печи, м 2.

Уравнение баланса тепла зоны охлаждения, из которого опре­ деляют неизвестную величину Ух,

Я \ ~Ь Чі — Qi "Ь <72 + 93-

Основы аэродинамического расчета тепловых установок. Аэро­ динамический расчет тепловых установок сводится в основном к определению сопротивлений на пути движения газовых потоков, подбору и расчету тягодутьевых устройств — вентиляторов, дымо­ вых труб.

Исходными данными для их выбора являются производитель­ ность и величина создаваемого ими полного напора Рп, необходи­ мого для преодоления сопротивлений трению Ртр о стенки каналов, различного рода встречающихся местных сопротивлений Рм, гео­ метрических Рг, связанных с изменением уровня канала, а также для создания определенной скорости движения газов, обусловли­ вающей величину динамического напора РДІШ. Понятие о сущности отдельных видов напоров, а также методика их расчета приводятся

вучебниках по теплотехнике.

Вданном руководстве уделяется внимание расчету напора, рас­ ходуемого на сопротивления,

м/сек.-, рt — плотность газа при заданной температуре, кг/м2. Напор (н/м2), потерянный на преодоление местных сопротив­

лений,

где £— коэффициент местного сопротивления, принимают в зависи­ мости от вида сопротивлений по табл. 40.

Величину скорости движения газов в каналах без теплообмена рекомендуется брать в следующих пределах: для наземных метал­ лических воздухопроводов — 8 —1 2 , для газопроводов холодного га­ за-— 1 0 —1 2 , горячего газа — 2 —3, для подземных дымовых боро­ вов — 1 —2,5 м/сек.

107

Исходя из принятой скорости движения и расчетного часового расхода газа Ѵч, рассчитывают поперечное сечение газопровода f (л/2), устанавливают его линейные размеры и величину РДІІІІ:

Геометрический напор (н/м2) учитывают в случае изменения уровня канала на высоту Н. При повышении уровня канала его вычитают из суммы всех напоров, при понижении уровня — прибав­ ляют:

P T = H g { ? , * — ?t газ).

где g — ускорение силы тяжести, g —9,8 м/сек2-, р/в, р<газ— плотно­ сти окружающего воздуха и газов при их температурах, кг/м3.

Динамический напор (н/м2), обеспечивающий постоянную опти­ мальную скорость движения газа в нагревательной установке,

^д ин =®2-Р//2-

Сопротивление плотного слоя сыпучего материала.

В шахтных печах газы, двигаясь по шахте, преодолевают сопро­ тивление слоя сыпучего материала, фильтруясь через него.

Сопротивление слоя (н/м2) может быть определено по формуле ВТИ [3]

где I — коэффициент сопротивления газа, зависящий от числа Рей­ нольдса (Re) и вида материала с определенным коэффициентом пустотности /гп = 0,4—0,6; при Re>7 и Ап=0,4

Н — высота слоя, м\ сІж— средневзвешенный размер куска, лг, и0 — скорость газов при 0 °С в полном сечении шахты, м/сек-, р,С— плот­ ность газов, проходящих через слой при их средней температуре,

кг/м3.

Сопротивление «кипящего слоя» (н/м2) сыпучего материала

Я к.сл= £ (Рм — Ргаз)ЛІ-“*п> ,

где g — ускорение силы тяжести, кГ/сек2; рм, ргаз—-плотности ма­ териала в кусках и газа; h — высота слоя материала, м; /еп — коэф­ фициент пустотности.

108

Т а б л и ц а 4С

Коэффициенты местных сопротивлений