Другие предметы \ Железнодорожные станции и узлы

Проектирование установки для сушки ТЭД без выкатки. Расчет мощности электрических нагревателей, страница 2

Рисунок 2.2 – Схема электрического нагревателя с двумя калориферами.

Принимаем:

а) расстояне между стенками калорифера и ТЭНами е = 0,00323 м;

б) расстояние между ТЭНами с = 0,0323 м.

Ширина калорифера а, м

а = (n_тd_т·10^-3) + (n_т – 1)с + 2е,

а = (39·13·10^-3) + (39 – 1)·0,0323 + 2·0,0323 = 0,635 м.

Полученное живое сечение калорифера, м²

S_жпол = ((n_т – 1)с + 2е)b,

S_жпол = ((39 – 1)·0,0323 + 2·0,0323)0,52 = 0,067 м².

В результате расчёта получаем, что

S_жпол = S_ж

Учитывая количество ТЭНов (39 штук) принимаем схему соединения:

13 параллельных ветвей по три, последовательно соединенных ТЭНа в каждой (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Схема соединений ТЭНов

2.3 Аэродинамический расчет воздухопровода

Для выбора электродвигателя вентилятора калорифера при заданной производительности вентилятора необходимо определить потерю напора на всех участках воздухопровода установки.

Участки расчетной магистрали рисунок 2 обозначены цифрами 1,2,3,4, отводы - буквами а,б,в.

Расчет начинаем с наиболее удаленного от вентилятора участка 1.

Потеря давления на каждом участке воздухопровода определяется по формуле

, где l – длина соответствующего участка воздухопровода, м;

ζ – коэффициент местного сопротивления;

λ – коэффициент сопротивления трения, λ = 0,02;

ρ– плотность воздуха, ρ = 1,2 кг/м³.

На участке 1 потери давления будут на входе в калорифер, в самом калорифере, на вход в трубопровод, тройнике, в трех отводах, выходе в двигатель, и четырех поворотах и за счет изменения (уменьшения) диаметра.

Коэффициент местного сопротивления в тройнике принимаем по справочнику [1] ζ = 0,15.

Три одинаковых круглых отвода и четыре поворота запроектированы под углом 90 градусов, с радиусом закругления r = 2. Коэффициент местного сопротивления таких участков найдем по формуле:

ζ = абв

где а – коэффициент, выбираемый в зависимости от угла поворота из таблицы 1-18 [1], а = 1, при повороте на 90 градусов;

б ‑ коэффициент, выбираемый в зависимости от относительного радиуса закругления из таблицы 1-19 [1], при r = 2, б = 0,15;

в ‑ коэффициент, выбираемый в зависимости от вытянутости поперечного сечения из таблицы 1-20 [1], в = 1.

ζ = 1·0,15·1=0,15.

Коэффициент местного сопротивления при уменьшении площади поперечного сечения в местах выхода воздуха из калорифера в трубопровод и в тройнике, найдем по формуле

, где f/F – отношение площадей поперечного сечения трубопровода;

k_СМ – коэффициент смягчения, принимаем [1], k_СМ = 0,5.

- из калорифера в трубопровод

- в тройнике

Коэффициент местного сопротивления при расширении найдем по формуле

Суммарный коэффициент местного сопротивления равен

Потеря давления в двигателе принимаем [2], H_дв = 784 Па. Потеря давления для гладкотрубчатого шестирядного калорифера выбираем по таблице 1-24 [1], Н_к = 155 Па.

Зная диаметр трубопровода вычислим скорость воздуха на этом участке по формуле

, где d– диаметр трубопровода на участке 1, d = 200 мм;