Расчет процессов сушки материалов в литейном производстве: Методические указания к выполнению индивидуальных заданий по дисциплинам "Печи литейных цехов", ''Техническая термодинамика", страница 10

4.3. Объем воздуха и рецикуляция газов

Температура дымовых газов, выходящих из топки при  сжгании топлива  даже с максимальным расходом воздуха часто является недопустимо высокой для технологического процесса.

Объем воздуха, добавляемого к первичным продуктам сгорания находят из уравнения:

V_в = (i^т_д - i₀ )/(  i₀  -  i_в),                                              (4.1)

i₀ где i^т_д - удельная энтальпия дымовых газов факела топки, кДж/м³; i₀  - удельная энтальпия дымовых газов при максимально допустимой температуре сушки данного материала, кДж/м³; i_в - удельная энтальпия воздуха при температуре окружающей Среды (i_в = С_в t_в ), кДж/м³.

Для печей, работающих с рециркуляции газа, объем рециркулирующих газов находят аналогично формуле (5.1) по уравнению:

V_р = ( i^т_д -  i^с_д )/( i₀  -  i_р)                                              (4.2)

где I_р  - энтальпия рециркулирующего газа, кДж/м³.

4.4. Расчет распределительного канала

Для равномерного распределения газов, выходящих из топки по длине рабочего пространства печи, по рекомендациям Г. П. Иванцова площадь поперечного сечения распределительного канала должна быть больше суммы всех сечений отверстий в три раза:

F_р.к. = 3 f_i                                                              (4.3)

где F_р.к  - площадь поперечного сечения дополнительного топочного канала, м²; f_i  - площадь сечения отверстия, через которое газы выходят в рабочее пространство печи.

На рис. 7  приведена схема рабочего пространства и газовых струй, выходящих из топки при сушке с циркуляцией, организуемой с помощью струй.

Интенсивность рецеркуляции ( кратность ),  под  которой  понимают среднее количество проходов газа в данной части рабочего пространства ( при кратности больше единицы газы должны возвращаться к месту их выхода,  т. е. совершать круговые движения), определяют по уравнению:

Z  = 1 + 0,5 ( 0,155 ( l/r₀ ) - 1 ),                                  (4.4) где Z - кратность рециркуляции; 1 - длина струи газа от выхода до дальней ( верхней) кромки садки, м; r₀ - начальный радиус струи при выходе в рабочее пространство печи, м.

Интенсивность рецеркуляции (кратность),  под  которой  понимают среднее количество проходов газа в данной части рабочего пространства ( при кратности больше единицы газы должны возвращаться к месту их выхода,  т. е. совершать круговые движения), определяют по уравнению:

Z  = 1 + 0,5 ( 0,155 ( l/r₀ ) - 1 ),                                 (4.4) где Z - кратность рециркуляции; 1 - длина струи га  за от выхода до дальней ( верхней) кромки садки, м; r₀ - начальный радиус струи при выходе в рабочее пространство печи, м.

Удельная энтальпия газов при входе в рабочее пространство при средней удельной теплоемкости газов с_г = 1385 Дж/(м³ К) равно:    

i₀ =((1,3-3,610 ^-4 i₁)-(1,3-3,610 ^-4  i₁)²-0,144(i₂+Z(i₂-i))/7,2 10 ^–4,  (4.5)

где i₁, i₂  - удельные энтальпии газов, соответствующие максимальным значениям технологических температур t₁  и t ₂;  при этом t₁ - температура наиболее горячих газов при соприкосновении с технологическими материалами; t₂  при выходе из рабочего пространства, или конечная температура  после контакта с технологическими материалами.

После определения  i₀  могут быть расчитаны объемы воздуха, добавляемого к первичным продуктам сгорания  по формуле (4.1) и рециркулята по формуле (4. 2).

Температура газов t_г должна быть достигнута на таком расстоянии l от начального сечения струи, на котором струя касается дальнейшей кромки садки (рис. 6).