Расчеты плавильных и нагревательных печей литейных цехов: Учебное пособие, страница 24

Видимое тепловое напряжение решетки можно принять при сжигании каменных углей ( 29, 26 ... 33, 44) 10кДж/(м2 ч), при сжигании бурых углей ( 29, 26 ... 37, 62)  10кДж/(м2 ч).

Объем топки определяют исходя из видимого теплового напряжения объема:  Vтк = (B Qрн ) / (Q/V ), где Vтк  - объем топочной камеры, м3 ; Q/V - видимое тепловое напряжение топки может быть принято для приближенных расчетов ( 10,45 ... 12, 54 ) 10кДж/(м3 ч).

Определив площадь колосниковой решетки, устанавливают ее линейные размеры исходя из удобства обслуживания топки и определяют высоту топки:   Нтп  = Vт/Fр ,

6.5. Выбор и расчет форсунок

Для сжигания жидкого топлива применяют форсунки высокого и низкого давления /18/.

Количество  форсунок определяют исходя из расхода топлива и номинальной производительности форсунки при заданном давлении мазута перед форсункой и воздуха перед форсуночной камерой /18/.

Необходимую площадь выходного сечения для мазута определяют по выражению:

fм = 196,625 В/m м ( Рм rм )0,5 , где fм - выходное сечение для мазута, мм2 ; В - расход мазута, кг/ч; m м - коэффициент расхода мазута, равный 0,2...0,3; Рм - давление мазута, Па; rм - плотность мазута, кг/м3 , rм = 950 ... 960 кг/м3 .

Выходное сечение для воздуха форсунок низкого давления определяют по выражению:

fв = 618,75 Vв /mв в rв)0,5

где fв - площадь выходного сечения, мм2 ; Vв - количество воздуха,  пропускаемого форсункой, м3 /ч; Рв - полный напор воздуха перед выходным отверстием, Па; mв  - коэффициент расхода воздуха, равный 0,7...0,8; rв  - плотность воздуха, кг/м3 .

6.6. Выбор и расчет горелок

Для сжигания газа используют горелки различного типа /1,18,21/. Наибольшее распространение получили горелки без предварительного смещения.

Расчет таких горелок основан на законах истечения газа. Скорость газа или воздуха в выходном сечении можно определить по формуле:

  w0  = ( 2 . 273 . Р/(zr0 Т)) 0,5 ,

где w0 - скорость газа или воздуха в выходном сечении, м/с; Р - давление газа или воздуха, Па; z- коэффициент сопротивления горелки, отнесенный к скорости в самом узком сечении. Можно принять для горелок типа труба в трубе z в = 1, zг = 1,5; r 0 - плотность газа при истечении, кг/м2; Т-температура газа, К.

Площадь выходного сечения , м2 :   f = V/ w0 , где V - расход газа или воздуха, м3 /с.

Зная f, можно определить диаметр газового сопла и размер щели для воздуха.

Типоразмер горелки выбирают в зависимости от пропускной способности газа, давления газа с учетом расхода воздуха и его давления /1,18,21/.

6.7. Расчет дымовой трубы

Дымовая труба служит для удаления продуктов сгорания из рабочего пространства печи, соединенного с ней системой боровов /17/.

Геометрический напор ( Нг ) ( разрежение) столба горячего газа внутри трубы должен преодолеть потери напора при прохождении газа по системе боровов ( S hпот ), потери на трение (hтр ) и потери на выхлоп в устье трубы (hвых ).

Потери давления ( S hпот ), в  процессе работы печи увеличиваются из-за уменьшения сечения дымовых каналов, увеличения подсоса воздуха, форсирования работы печи, поэтому рекомендуется запас тяги 50...100 %, то есть коэффициент запаса К3 = 1,5...2,0.

На рис. 16 приведена схема к расчету сечения боровов и высоты дымовой трубы.

Рис.16. Расчетная схема для определения сечения боровов    

     и высоты дымовой трубы

1) Расчет сечения борова

Количество газов, удаляемых из печи, учитывая неравномерность расхода топлива, подсос воздуха, принимаем на 25...50 % больше расчетного.  Задавшись  скоростью  движения  дымовых  газов  w 0  = 1,5...2,5  м/с,  получим площадь сечения вытяжного борова:

Fб = ( 1,25...1,50) VД B /(3600 w0 ),

где Fб - площадь сечения борова, м2 ; VД - объем дыма при сжигании единицы топлива, м3 /кг или м3 3 ; B - расход топлива, кг/ч, м3 /ч.

Размеры борова менее 600 х 600 не рекомендуются.

2) Расчет дымовой трубы

Принимаем скорость газа в устье дымовой трубы w1 = 2,5...8,0 м/с, тогда площадь сечения трубы: