Практическая работа - Расчет высоты дымовой трубы - файл n1.docx

приобрести
Практическая работа - Расчет высоты дымовой трубы
скачать (67.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx68kb.05.06.2012 08:31скачать

n1.docx

Приложение 3

"РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ "

( П р и м е р )

Расчет для исходных данных, приведенных в таблице:

Ширина раб. пр-ва печи и верт. канала

(a1), м

Высота

раб.

пр-ва

(a2),м

Ширина

дымов.

борова

(b),м

Высота

дымов.

борова

(h),м

Длина

вертик

канала

( H),м

Длина

борова

до пов

(L1),м

Длина

борова

за пов

(L2),м

Расход

дыма

м3

()

Т-ра

дыма

К

Tн

3,0

2,0

1,0

1,0

3,0

6,0

12,0

20000

1200


Для удобства выделим в системе дымоудаления несколько участков:

0 - часть рабочего пространства печи, примыкающая к выходу для дыма;

1 - вертикальный канал;

2 - горизонтальный участок борова до поворота;

3 - горизонтальный участок борова после поворота;

1. Расчет геометрических параметров системы дымоудаления

Определим площади сечения для всех участков дымового тракта по формуле





(1)

и их эквивалентные диаметры по формуле




(2)

где ai и bi - размеры сечения на i-ом участке,

Pi =2(ai+bi) - периметр i-го сечения :

Fo=a1a2=3,0м2,0м=6,0м2 ; doэкв=2(a1a2)/(a1+a2)=2(3,02,0)/(3,0+2,0)=2,4 м

F1=a1b= 3,0м  1,0м = 3,0 м2

d1экв=2(a1b)/(a1+b)= 2(3,01,0)/(3,0+1,0)=1,5 м

F2=F3=hb= 1,0 м1,0 м =1,0 м2 ,

d2экв =d3экв=2(hb)/(h+b)= 2(1,01,0)/(1,0 + 1,0)=1,0 м

Затем вычислим приведенные к нормальным условиям скорости движения продуктов сгорания на этих участках




(3)

wоо = /Fо = 5,556 м3/с / 6,0 м2 = 0,926 м/с

wо1 = /F1 = 5,556 м3/с / 3,0 м2 = 1,852 м/с

wо2 = wо3=/F2 = 5,556 м3/с / 1,0 м2 = 5,556 м/с

и приведенные к нормальным условиям динамические давления





(4)

(Pд)оо= 1,280,9262 / 2 = 0,549 Па

(Pд)о1= 1,281,8522 / 2 = 2,195 Па

(Pд)о2= (Pд)о3=1,285,5562 / 2 = 19,756 Па

2.Расчет температур

Для расчета потерь необходимо определить температуры (Tiк)

в конце каждого из участков и средние температуры дыма по длине участка (Ti) по формулам




(5)

где TLi - падение температуры на 1 м длины i-го участка, К/м

Li - длина i-го участка

T1н =Tок = Tн= 1200 К

T2н=T1к = 1200 – 53,00=1185 ; T1= 0,5(1200 + 1185)=1192,5 К

T3н=T2к = 1185 – 26,00=1173 ; T2= 0,5(1173 + 1185)=1179 К

T4н= T3к = 1173 – 1,512,00=1155 ; T3= 0,5(1173 + 1164 К

3. Расчет потерь на трение

Потери на трение вычисляем по среднему динамическому давлению на каждом участке (Pд)оiTi/To





(6)

P1тр= 0,053/1,52,1951192,5/273 = 0,959 Па

P2тр= 0,056/1,019,7561179/273 = 0, Па

P3тр= 0,0512/1,4485,1761270/273 = 9,985 Па

Суммарные потери на трение

Pтр=P1тр+P2тр+P3тр= 0,233+3,370+9,985= 13,588 Па

4. Расчет потерь на преодоление геометрического давления

Pгеом= Tоg(во/Tво - о/ T3к )H =

=2739,81(1,29/293-1,28/1258)2 =18,132 Па

5. Расчет потерь на местные сопротивления

В рассчитываемой системе можно выделить несколько местных сопротивлений

1– поворот из рабочего пространства печи в вертикальный канал

2– поворот из вертикального канала в горизонтальный

3– поворот дымового борова в горизонтальной плоскости

4– поворот при входе в дымовую трубу.

Коэффициент местного сопротивления для поворота из печи в вертикальный канал 1мс = 1,777 - находится по Таблице Б при (h/b1)=a1/a2=1,4375 и при (b2/b1)=b/a2=0,5833 путем линейной интерполяции (см. Приложение 4)..

Аналогично находится коэффициент местного сопротивления для поворота из вертикального канала в дымовой боров 2мс=2,139 – по Таблице Б при (h/b1)=b/a1=0,406 и при (b2/b1)=h/a1=0,435 путем линейной интерполяции (см. Приложение 4).

Коэффициент местного сопротивления для поворота дымового борова в горизонтальной плоскости без изменения сечения 3мс = 1,241 - находится по Таблице А при (h/b)=1,071 .

Коэффициент местного сопротивления для входа борова в дымовую трубу 4мс = 1,068 - находится по формуле (В) после расчета диаметра нижнего основания дымовой трубы.

При расчете потерь на местные сопротивления учтем, что i-ое местное сопротивление находится между (i–1)-ым и i-ым участками системы, и что рассчитанные выше коэффициенты относятся к динамическому давлению до местного сопротивления (Pд)оi-1Tiн/To ( температура дыма в конце ( i-1)-го участка равна Tнi= Tкi-1)




(7)

=1,7770,3331300/273=2,818 Па

=2,1390,9781290/273 =9,967 Па

=1,2415,1761282/273 =30,355 Па

=1,0685,1761258/273 =25,951 Па

Суммарные потери на местные сопротивления

Pмс= +++= 68,467 Па

Суммарные потери в дымовом тракте

Pпот=Pмс + Pтр = 68,467 + 13,588 = 82,668 Па

6. Определение размеров дымовой трубы

Площадь верхнего основания дымовой трубы

Fв = /wo = 5,972 / 3 = 1,991 м2 (8)

Тогда диаметр верхнего основания трубы
dв= =2 = 1,592 м, (9)
Диаметр нижнего основания трубы

dн= 1,5dв =1,51,592 = 2,388 м (10)

Средний диаметр трубы

= 0,5( dн + dв) = 0,5(1,592 + 2,388)= 1,99 м (11)

Приведенная к н.у. средняя скорость дыма в трубе

wtо= 4/() =45,972/(3,141591,992) = 1,92 м/с (12)

Приведенное к н.у. среднее динамическое давление дыма в трубе

(Pд)оt= o(wto)2 / 2 = 2,36 Па (13)

Приведенное к н.у. динамическое давление в выходном сечении трубы

(Pд)овых= owo2 / 2 = 1,2832 /2 = 5,76 Па (14)

Задаваясь ориентировочной высотой трубы Hтр=20 м, найдем

= 1270 – 1,520,00=1240 К ; = 0,5(1270 + 1240)=1255 К

Находим в первом приближении высоту дымовой трубы по формуле

(15)


Поскольку полученное значение отличается от принятого ранее более, чем на 1 м, уточняем по нему значения температур дыма в выходном сечении и среднюю температуру дыма в трубе

=1270 – 1,517,92=1243,12;

=0,5(1270+1243,12)=1256,56 К,

а затем снова по формуле (15) уточняем высоту трубы


Поскольку отклонение от прошлого приближения не превышает 1 м, полученный ответ считаем окончательным.

Приложение 4
Линейная интерполяция
Пусть зависимость Z(x) задана таблицей вида


X

X1

X2

X3




Xn

Z

Z1

Z2

Z3




Zn


Требуется определить значение z, соответствующее значению x, принимающему некоторое промежуточное значение между значениями, приведенными в таблице. Пусть для определенности X1< x 2. Тогда искомое значение

,
что соответствует ординате точки с абсциссой x, лежащей на прямой, проведенной через точки (x1,z1) и (x2,z2) на рис.2:

Рассмотрим теперь случай, когда искомая величина Z зависит от двух параметров (x,y)





X1

X2

X3




Xn

Y1

Z11

Z21

Z31




Zn1

Y2

Z12

Z22

Z32




Zn2

Y3

Z13

Z23

Z33




Zn2


Требуется найти значение z, соответствующее X1< x 2 и Y1< y 2 . В этом случае приходится линейную интерполяцию проводить по двум параметрам. Сначала находим результаты линейной интерполяции внутри строк таблицы:

– по x при y = y1

– по x при y = y2

Затем – по y при фиксированном заданном x:

Замечание. Если значение параметра больше или меньше крайних значений в таблице (например, при x*< X1 на рис.2), то при этом всё равно берутся два ближайших значения (X1 и X2 ), через которые проводится прямая линия. Расчетные формулы получаются такими же, однако эта ситуация называется уже не интерполяцией, а линейной экстраполяцией, поскольку прогнозируется значение искомой величины не между имеющимися экспериментальными значениями параметров, а за пределами этих значений.

"РАСЧЕТ ВЫСОТЫ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ "
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации