Роговой М.И., Кондакова М.Н., Сагановский М.Н. Расчеты и задачи по теплотехническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов
Подождите немного. Документ загружается.
где
nd
2
Р=-4-;
273
Ре
= 1 3
--
=
О
84
КГ/МВ,
,
423'
•
3,22
55
АР
тр
=
0,04
-2-
0,84
-1-
=
9,4
Па.
16.
Рассчитать
сопротивление
слоя
топлива
на
ко·
лосниковой
решетке
топки
площадью
2,5
м
2
,
если
в
ней
сжигается
в
сутки
7,2
т
бурого
угля.
Реш
е
н и
е
По
формуле
ВТИ
[35]
сопротивление
слоя
топли
ва,
Па
АР
=
т
( :
)29,8,
где
В
-
средний
часовой
расход
топлива,
кг/ч;
R -
площадь
колосниковой
решетки,
м
2
;
т -
коэффициент,
характеризующий
спекаемость
топлива
[т
принимается
0,001
(по
справочным
данным)
З;
7,2·1000
В
= = 300
КГ/Ч;
24
(
300
)2
I'>P
= 0,001
--
9,8
=
144
Па.
2,5
17.
Определить
потерю
давления при
прохождении
воздуха
через
регенеративную
насадку
с
чередующимися
смещенными
рядами.
Высота
насадки
4
м,
размеры
ячей·
ки
0,1
ХО,
1
м
2
•
Скорость
движения
воздуха
2
м/с.
Сред
Hяя
температура
в
насадке
6000
С;
ро=
1,293
кг/м
3
•
Реш
е
н и
е.
По
таблице
приложения
5
находим
КОЭффициент
местного
сопротивления
регенеративной
насадки
данного
типа
(Си
менса)
:
1,57
~'
=
-V-d
(на
I
м
высоты
насадки),
где
d -
гидравлический
диаметр
ячейки
насадки,
м.
Потери
давления
на
местные
сопротивления
рассчитывают
по фор
муле
50
Гидравлический
диаметр
ячейки
квадра
гного
сечения
равен
ее
стороне,
т.
е
0,1
ы:
273
3.
Pt =
1,293273
+ 600 =
0,4
кг/м,
1,57 1,57
~'=
-4--
=
--
=
2,79
(на
1
м
высоты
насадки):
уo,l
0,5623
6=4.2,79=
11,16;
22
LlP
м
=
11
,16
-2-
0,4
=
8,93
Па.
18.
Рассчитать
потерю
давления
при
движении
дымо
вых
газов
из
стекловаренной
печи
прямого
нагрева
через
Рис.
IV.2.
Схема
к
расчету
потерь
давления
при
движении
газов
стекловаренной
печи
через
рекуператор
(к
задаче
18)
радиаЦИОННblЙ
щелевой
рекуператор
до
ДblМОВОЙ
трубbl.
Схема
движения
дымовых
газов
и
распределение
темпе
ратур
по
участкам
представлеНbI
на
рис.
IV.2.
ИСХОДНblе
данные
1)
Сечение
ВblВОДНОЙ
щели
1,5XO,3
м
2
•
2)
Сечение
горизонтального
канала
0,3
Х
0,3
м
2
.
3)
Диаметр
дымового
канала
рекуператора
0,7
м.
4)
Сечение
дымового
борова
0,7ХО,7
м
2
•
5)
Длина
дымового
борова
25
м.
6)
Объем
дымовых
газов
при
выходе
из
печи
(приве
деННblЙ
к
данной
температуре)
0,6
м
3
/с.
Объем
дымовых
51
tазов
в
верхнем
дьJмовом
канале
увеличивается
на
10%
за счет
подсосов
воздуха,
в
дымовом
борове
-
на
15%.
7)
Плотность
дымовых
газов
при
нормальных
услови
ях
принята
РО=
1,3
кг/м
3
•
Потери
давления
рассчитываем
по
отдельным
участ
кам,
затем
суммируем,
находя
таким
образом
общую
потерю
давления.
Расчет
Поворот
'в
выводную
щель
V
д
=0,6
м
3
/с
при
t=
1450
ос
Скорость
на
участке
(j)
= v
д
=
~
= 1
33
м/с
F 0,45 ' .
Плотность
газов
273
273
Pt
=
Ро
273+
t =
1'3273+1450
= 0,206
кг/м:!.
ПО
таблицам
приложения
5
находим
значение
КОЭффициента
~.
Сопротивление
-
резкий
поворот
в
прямоугольном
канале
на
900
Po=I,2
ю2
1
332
ДР1=1"-Рt=
12-'-
0206=022
Па
'"
2
'2'
, .
2
Поворот
в
горизонтальный
дымоход
V
д
=0,6
м
3
/с
при
t=
=
1400
ос
0,6
(j)
=
0,09
=
6,65
м/с,
3
273
О
3
Pt
= 1, 273 +
1400
= ,212
КГ/М.
Канал
меняет
свое
сечение,
следовательно,
~
зависит
от
отношения
Ю2
6,65
скорости
Ю1
= 1,33
=5,
при
этом
принимаем
~=
1
Тогда
6,652
ДР2
= 1
-2-
0,212 =
4,66
Па.
3.
Поворот
в
стояк
с
рекуператором
V
д
=О,6.1,1
=0,66
м
3
(с
уче
том
10%
подсосав
воздуха)
при
[=
1300
ос
273
Pt
= 1
3--
=
О
226
кг/м
3
•
'1573
'
52
Канал
меняет
сВое
сечение
t1ринимаем
площадь
сечеНИя
сtояка
раВ·
ной
площади
сечении
рекуператора,
имеющего
диаметр
0,7
м
лd
2
3,14.0,72
Рр"к
=
-4-
= 4 =
0,4
м
2
,
0,66
ю
=
--
= 1
65
м/с.
0,4
'
Ю2
1,65
При
этом
отношение
скоростей
составит
--
=
--
=
0,25.
юl
6,65
Тогда
~=2,5
1,652
6.
Р
з
=
2,5
--
0,226 =
0,77
Па
2
4
Вход
в
рекуператор
V
д
=0,66
м
3
/с
при
t=1300°C;
(0=
(02
"",1,65
м/с,
pt=0,226
кг/м
3
,
- =
1;
~= 1,5;
(01
1
652
6.Р.
=
1,5
-'2-
0,226 =
0,46
Па.
5
Выход
из
рекуператора
и
поворот
в
дымовой
боров
V
д
=
0,66
(02
1,3
=0,66
м
3
/с',
ю=
--
= 1 3
м/с'
- =
--
=
о
8
1"
= 1,76.
0,5
' ,
(01
1,65 "
...
При
t=600°
273
3.
Р/
=
1,3
873 = 0,406
кг/м
,
отсюда
1
32
6.
Р
5
=
1,76-'2-
0,406 = 0,61
Па.
6
Сопротивление
трению
в
борове
(02
L
6.Р
=1..-
Р/-
тр
2
d'
Для
кирпичного
канала
принимаем
коэффициент
трения
л=0,05
Средняя
температура
в
канале
600+
300 273
t
cp
= 2
=450°
С
и
Р/
=
1.3
723
=0,49
кг/м
д
•
Приведенный
диаметр
канала
4Р
4·05
d
np
=--
=--'-
=0,71
м.
П
2,8
53
При
V
д
=О,66
1,1=0,73
M
3
jc
(с
учетом
10%
подсосов
воздуха)
0,73
(о
=
--
= 1,45
м/с
0,5
Тогда
1,452
25
ДР
тр
=
0,05
-2-
0.49""""0,71 = 0,91
Па.
7
Шибер
в
дымовом
борове
V
д
=0,66·1,15=0,76
м
2
/с (с
учетом
15%
подсосов
воздуха),
0,76
(о
=--
=
1,52
м/с.
0,5
При
t=400
ос
273
nt
= 1
3--
=
О
527
кг/м
3
" ,
673'
.
При
угле
поворота
шибера,
равном
300,
~=3,91
Тогда
1,522
дР?
= 3,91
-2-
0,527 =
2,37
Па
Общие
потери
давления
составят
~дp
=
0,22
+
4,66
+
0,77
+
0,46
+ 0,61 + 0,91 +
2,37
=
10
Па.
19.
Определить
потерю
давления
при
прохождении
продуктов
горения
через
кирпичную
садку
туннельной
обжиговой
печи
длиной
60
м
с
живым
сечением,
состав
ляющим
50%
общего
сечения
печи,
равного
ЗХI,2
м
2
Секундный
объем
продуктов
горения
V
o
=2,6
м
3
.
Сред
няя
температура
в
зоне
8000
С
Плотность
дымовых
га
зов
ро=
1,28
кг/м
3
•
Решение
Найдем
значение
~
Для
садки
коэффициент
местного
сопротивления
может
быть
принят
0,41
c
[35],
где
lc
-
длина
садки,
~c
=
0,4·60
= 24.
Средняя
скорость
газов
в
садке
при
t=800
ос,
'>I/с
Vt
(0=-;- .
54
Объем
газов
(
800
\
Vt =
2,6
1+
--)
= 10,2
м
3
/с
273
Живое
сечение
садки
Р=3.1,2.0,5=1,8
м
2
,
10,2
О)
=
--
=
5,66
м/с.
1,8
Плотность
газов
при
t=800
ос
273
Pt
= 1,28 =
0,33
кг/м
3
•
273 + 800
Потери
давления
5
662
др
=
24
-'2-
0,33
=
120
Па.
20.
Определить
потерю
давления при
внезапном
рас
ширении
канала
от
диаметра
0,3
до
0,6
м
при
движении
по
нему
воздуха
при
t=50°
С.
Расход
воздуха
0,5
м
3
/с.
Реш
е
н
и
е
Коэффициент
местного
сопротивления
«внезапное
Р
1
расширение
канала»
зависит
от
отношения
площади
сечения
Р
!
Так
как
сечение
круглое,
то
отношение
площадей
кругов
пропорцио
нально
отношению
квадратов
диаметров
F
1
d;
0,09 0,64
+0,5
-
=-
=
--
=025
при
этом
1"=
=0,57
F 2
О
36
"
'"
2
2 d
2
'
(по
приложению
5)
Находим
О)ср
тогда
v
0,5·4
О)ср
= - = = 7
м/с;
Р,
3,14.0,09
273
P
t
= 1
293--
= 1 09
кг/мВ
,
323'
•
72
ДРм
=
0,57
-2-
1,09 =
15,3
Па.
21.
Определить
потерю
давления
на трение
в
метал
лической
нефутерованной
дымовой
трубе
высотой
30
м,
диаметром
0,6
м,
оттягивающей
в
1
ч
2800
м
3
дымовых
газов
с
температурой
1800
С,
плотностью
ро=
1,3
кг/м
3
•
Принять
коэффициент
трения
О,ОЗ.
Ответ:
.1Ртр=4,4
Па.
55
22.
Определить
потерю
давления
на
трение
в
метал
лическом
воздухопроводе,
общая
длина
которого
25
м,
причем
на
участке
длиной
15
м
воздухопровод
имеет
диа
метр
0,3
м,
на
остальной
части
после
плавного
суже
ния
- 0,2
м,
Скорость
воздуха
15
м/с,
температура
200
С.
Примечание,
Скорость
на
втором
участке
определяем
на
основа
нии
закона
неразрывности
струи.
Коэффициент
трения
принимаем
по
всей
длине
0,02.
Местным
сопротивлением
«плавное
сужение»
мо
жно
пренебречь.
Ответ:
АР
т
=368
Па.
23.
Определить
потерю
давления
при
входе воздуха
в
заборное
отверстие
вентилятора
диаметром
0,6
м.
Рас
ход
воздуха
10
м
3
/с,
температура
300
С.
Ответ:
АР
т
=368
Па.
24.
Определить
потерю
давления при
прохождении
продуктов
горения
объемом
V
o
=3,6
м
3
/с
через
канал
с
частично
открытым
шибером.
Температура
газов
2500
С,
плотность
их
при
нормаль
ных
условиях
ро=
1,3
кг/м
3
•
Степень
открытия
шибера
принять
60%.
Ответ:
АР
м
=7,7
Па.
25,
Определить
потерю
давления при
движении
воз
духа
через
переводной
клапан
регенеративной
печи
при
объеме
воздуха
4,2 M
3
jc
и
площади
сечения
струи
возду
ха'l,8
м
2
,
Температура
воздуха
60
0
С.
Ответ:
АР
м
=
11,4
Па.
26.
Определить
потерю
давления при
плавном
пово
роте
воздухопровода
дцаметром
100
мм
на
угол
900
с
ра
диусом
закругления
50
мм.
Скорость
воздуха
4
м/с,
тем
пература
воздуха
200
С.
Ответ:
др
м
=
11,5
Па.
§
3.
РАСЧЕТЫ
ВЫТЯЖНЫХ
устройств
27.
Определить
отрицательное
давление
у
основания
дымовой
трубы
высотой
50
м
при
среДflf'Й
температуре
газов
в
ней
3000
С
и
температуре
окружающего
воздуха
_50
С,
если
плотность
дымовых
газов
составляет
р=
= 1,26
KrjM
3
•
Реш
е
н
и
е.
Геометрическое
давление
у
основания
трубы
(
273
273
)
P=H(PB-Pr)9,8=50
1,293
273-5
-1,26273+300
9,8:;
:;:
348
Па.
66
28.
Определить
среднюю
температуру
в
кирпичной
дымовой
трубе
высотой
40
м,
если
внизу она
составляет
400
0
С.
Реш
е
н и
е
Для
кирпичных
дымовых
труб
понижение
темпе
ратуры
составляет
1,5_20
на
1
м
высоты
трубы
Принимаем
пони
жение
температуры
1,50
на
1
м
Тогда
общее
понижение
темпера
туры
составит
м
=
40.1,5
=
600.
в
верху
трубы
температура
будет
t.
=
400-
60
=
3400
С.
Отсюда
средняя
температура
400
+340
t
cp
= 2 =
3700
С.
29.
Определить
среднюю
температуру
и
диаметр
ме
таллической
дымовой
трубы
высотой
30
м
при
темпера
туре
дыыовых
газов
внизу
трубы
3800
С
и
секундном
объеме
их
V
=2
м
3
.
ПРИНflТЬ
скорость
вылета
газов
0=4
м/с.
Реш
е
н
и
е
В
металлических
ilblMOBblX
трубах
пони
жени
е
тем
пературы
составляет
3_50
на
1
м
высоты
Принимаем
понижение
температуры
40
на
1
м
высоты.
Общее
понижение
М=30·4=
1200
С,
т.
е.
температура
вверху
трубы
составит
t.
=
380-120
=
260
0
С.
Средняя
температура
380
+260
t
cp
= 2 =
320°С.
Площадь
сечения
трубы
V 2
F = - = - =
0,5
м
2
;.
(о
4
но
F = 1t
4
d'A.
Тогда
d = V
~
= v
:,~':
=
0,8
м.
30.
Определить
верхний
и
нижний
диаметры
кирпич
ной
дымовой
трубы,
через
которую
удаляется
2,2
м
3
ды
мовых
газов
за
1
с.
Скорость
вылета
газов
принят
а
3
м/с.
Р
t
Ш
е
н и
е
Площадь
сечения
вылета
газов
V
2,2
Р
а
= - = - =
о
73
м
2
(о
3
,.
ntP
V
4Р
~'(4'0'73
так
как
F
=--,
то
d
B
=
--
=
--
=0,97
м,
4
1t
3,14
Нижний
диаметр
из
условий
строительной
прочности
должен
в
1,5
раза
превосходить
верхний'
d
H
= 1
,5d.
=
1,5·0,97
= 1,45
м.
57
31.
Рассчитать
высоту
и
диаметр
дымовой
трубы
для
удаления
из
печной
установки
5,6
м
3
/с
продуктов
горения
при
температуре
3000
С,
если
необходимое
отрицательное
давление
должно
составить
60
мм
вод.
ст.
(600
Па),
Принять
плотность
воздуха
при
нормальных
условиях
ро=
1,3
кг/м
3
,
температуру
его
(для
летнего
периода)
(
в
=30
0
С,
Реш
е
н и
е
Из
формулы
статического
давления
P=H(pb-рг)9,8;
Р
Н=
,
(Рв-
р,.)9,8
где
Р
-
необходимое
отрицательное
давление
. ,
Принимаем
летнюю
температуру
30
ос
и
рассчитываем
плот
ность
дымовых
газов
и
воздуха'
30.
273
Р
В
=1,29273+30
=1,16
кг/м
3
;
300.
273
3
Р
г
= 1 '3273 + 300 = 0,62
кг/м,
тогда
Н
=
___
60_,_9.;...,8
__
=
110
м.
(1,16-
0,62)
9,8
Площадь
вылета
газов
рассчитываем
при
их
скорости
4
м/с
v!'
5,6
р
в
=-
=-
=
1,4м
2
,
(t)
4
Отсюда
диаметр
вылета
-
г-
V
4Р
I
4,1,4
d
B
= - =
1/
--
= 1,34
м.
n
...
3,14
Нижний
диаметр
d
и
=I,5d
з
=1,34.1,5=2
м.
32.
Подобрать
вентилятор
для
подачи
5400
м
3
/ч
воз
духа
с
давлением
1100
Па
и
температурой
200
С.
Реш
с
11
И
е
ДJlЯ
данного
давлеl!FlЯ
«()т
1000
до
3000
Па)
сле
дует
подобрать
веНТИJlЯТОР
среднего
давления
По
ряду
номограмм
выбираем
N~
вентилятора,
соответствующий
большему
кпд.
Но
мограммы
составлены
для
воздуха
с
температурой
20
ос,
поэтому
пересчет
давления
и
подачи
делать
не
надо.
Высокий
кпд.
(0,63)
дает
вентилятор
Ц9-55
N2
4
На
номограмме
рис.
IV.3,
а
определяем
параметры
точки
С·
n=
1500
об/мин;
окружная
скорость
J:олеса-
32
м/с;
средняя
скорость
на
выхлопе
18
м/с;
динамическое
давление
на
выхлопе
200
Па
58
t-~~'i:::I;.н-оFl+!700/l-
1'1,71+11111+++
IЖj++++I-+-JЦ
200, t
5
2
.J
4
.5
6 7
89
/0
R1IJiCM.1J'I
05ъенныu
раскоВ
'1111111",,1,
1,',
,.
I ! I !
1,
'! I
,1,
, I !
1"
,,10,,1,,'
~B
56?
8 9
10 12
'~
/6
1820
30
40
50
н/с
.
СреiJНЯfJ
CКlJPOCтb
но
8ыхлопе
• I I I t J
1,
1,
,,!
I ,
,1
I
lО
го
3IJ
50
8010IJ
200
400
80О
ЛО
ДIIHaHU"~CH6e
lJa6AeHue
но
8ыхлопе
Рис
IV 3
Номограмма
для
подбора
центробежных
вентиляторов
а
-
серии
Ц955,
No
4
(К
задаче
32),
Мощность
на
валу
электродвигателя
составит
Vtht
N=
;
3600·1000.
'110
ТJп
где
'f]u.
и
'f]п
-
К
П
Д
вентилятора
и
передачи
(по
справочным
дан
ным)
N =
3600.1000.0,63.0,98
=
2,67
кВт.
5400·1100
Приняв
коэффициент
запаса
мощности
на
валу
5%
(что
необхо-
1i.имо
делать
для
всех
двигателей
мощностью
свыше
2
кВт),
полу
чаем
установочную
мощность
N
YCT
=
NK
=
2,67·)
,05 =
2,9
кВт.
59