Расчет газоходной системы

6.РАСЧЕТ ГАЗОХОДНОЙ СИСТЕМЫ.

Принимаем, что газоход выполнен из стали (d_вн=0,5м), а сверху покрыт слоем асбестовой изоляции (d=0,25м). Толщина стенки стальной трубы составляет 5см.

Общая протяженность газохода составляет 100м. Газоход имеет 2 основных участка:печь-ЦИКЛОН и ЦИКЛОН-труба. Температура газов на входе в газоход (точка А, см. рис.) составляет 1325°С. Расход газа на входе в газоход составляет 0,025 (с учетом величины подсосов, равной 5% составляет 0,0275).

6.1.Тепловой расчет газоходной системы.

Падение температуры на участке печь-электрофильтр (участок АЕ).

Температура отходящих газов на входе в газоход: t_вх=1325°С.

Протяженность участка АЕ составляет 70 метров.

Падение температуры по длине для этого участка составляет:°С/м.

Температура отходящих газов на выходе: t_вых=1325-70×10=625°С.

В связи с этим можно сказать, что газы при данной температуры с учетом рассчитанного значения величины падения температуры по длине участка  могут быть подвергнуты обработке в ЦИКЛОНЕ. Температура на входе в ЦИКЛОН должна быть на уровне 700°С (по технологическим требованиям аппарата).

Примем, что в электрофильтре происходит уменьшение температуры газа на 200°С за время обработки данного объема отходящих газов.

Падение температуры на участке электрофильтр-труба (участок FI).

Температура отходящих газов на входе в электрофильтр t=625°С, а на выходе из него : t_вх=425°С.

Протяженность участка F-I составляет 30 метров.

Падение температуры по длине для этого участка составляет[4]:

°/м.

Температура отходящих газов на выходе:

t_вых=425-30*10=125°C.

Расчет характеристик трубы для выбросов отходящих газов и параметров газохода.

Таблица: Расчет местных сопротивлений газоходной системы.

Учас- Ток газо-хода	Наиме Нова-ние.	Расх. Газа Vt, м3/с	Скор. Газа wt, м/с	Средн Температу-ра,°С	Зна-чение 1+bТ	Динам Напор м×10-3	Коэфф Сопр-отив.    x	hпот310-3, м	Площ. Сеч-я м2
A	Суже-ние	0,027	0.138	1325	5,85	0,97	0.5	0,083	0.196
B	Пово- Рот	0.025	0.128	1225	5,48	0,84	0.6	0,092	0.196
C	---	0.017	0.087	725	3,65	0,37	0.6	0,061	0.196
D	---	0.016	0.082	675	3,47	0,34	0.6	0,059	0.196
E	Расши Рение	0.015	0.077	625	3,29	0,30	0.2	0,018	0.196
EF	Аппа- Рат	0.013	0.066	525	2,92	0,22	0,2	0,015	0.196
F	Расши Рение	0.012	0.061	425	2,56	0,19	0.18	0,013	0.196
G	Пово- Рот	0.011	0.056	375	2,37	0,16	0.6	0,041	0.196
H	Пово- Рот	0.01	0.051	325	2,19	0,13	0.6	0,037	0.196
I	Расши Рение	0.007	0.031	125	1.46	0,066	1,0	0,045	0.196

При расчете использовались следующие зависимости:

Динамический напор:

h_дин=

Скорость газа при данной температуре:

W_t=

Потери на данном участке газохода от местного сопротивления:

h_пот=å

Расчет потерь напора от преодоления трения:

Средняя температура в газоходе составляет 725°С. Режим движения газов – ламинарный. Расход газа при данной температуре составляет 0,017 скорость газа составляет 0,09. Критерий Рейнольдса для указанных значений составляет 1000.

Тогда коэффициент трения определим как:

l=.

Потери напора:

h_тр=м.

Суммарные потери напора:

åh_пот=h_мест+h_тр=0,000464+0,75=0,751 м.

Определим диаметр устья трубы:

D_уст=1,13×

Из уравнения найдем высоту трубы:

1,3åh_пот=H_тр, откуда

H_тр=55,62 м.

                    

            B                  50м                   С  

                                                                                                 20м   I      I        I

        10м                                             5м                                                                

                                                            D     E            F  F     5м         

            A                                                 5м               1    5м  G