Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập lớn cung cấp đến những người đọc khả năng tính toán quá trình cháy của lò liên tục nung thép. Từ những tính toán trên có thể tính được chiều cao cột khói của lò liên tục. Bài tập được tính toán chính xác và đã được kiểm duyệt
1 Số liệu đề - Số thứ tự danh sách lớp : n = Lưu lượng khói : V = 4,0 + 0,05.n = 4,0 + 0,05.7 = 4,35 ( m3/h ) Nhiệt độ khơng khí : tkk = n = 0C Hệ số ma sát kênh λ = 0,05 Hệ số ma sát ống thiết bị trao đổi nhiệt λ = 0,03 Diện tích tiết diện đường kính thủy lực qua thiết bị trao đổi nhiệt : 1,6 m2 0,08 m2 Bảng nhiệt độ điểm Nhiệt độ điểm ( 0C ) 635 535 335 305 275 245 Bảng chiều dài đoạn 1-2 2-3 Độ dài đoạn ( m) 3-4 4-5 5-6 10 Bảng kích thước mặt ngang đoạn 1-2 1,2*1,8 Kích thước mặt ngang qua đoạn (m*m) 2-3 3-4 4-5 Thiết bị trao 1*1,5 1*1,5 đổi nhiệt u cầu : Tính chiều cao ống khói 5-6 1*1,5 Xử lý số liệu 2.1 Nhiệt độ đoạn Nhiệt độ đoạn kênh nhiệt độ trung bình đầu kênh Nhiệt độ đoạn kênh – : Trong : t1 : Nhiệt độ khói điểm ( 0C ) t2 : Nhiệt độ khói điểm ( 0C ) Tính tương tự cho đoạn Số liệu tổng hợp bảng bên 2.2 Diện tích tiết diện Diện tích tiết diện kênh khói tích số kích thước mặt ngang Diện tích tiết diện đoạn kênh – : Tính tương tự cho đoạn Số liệu tổng hợp bảng bên 2.3 Đường kính thủy lực Đường kính thủy lực kênh tính cơng thức Trong : F : Diện tích tiết diện kênh ( m2 ) S : Chu vi kênh dẫn ( m ) Đường kính thủy lực kênh – : Tính tương tự cho đoạn kênh lại Số liệu tổng hợp bảng 2.4 Vận tốc qua kênh Vận tốc qua kênh khói tính theo cơng thức : Trong ; V : lưu lượng thể tích khói ( m3/h ) F : diện tích tiết diện qua kênh ( m2 ) Vận tốc qua kênh khói – Tính tương tự cho đoạn kênh lại Số liệu tổng hợp bảng 2.5 Khối lượng riêng khói Trong : ρ0 : khối lượng riêng khơng khí 00C , ρ0 = 1,29 ( kg/m3) β : hệ số dãn nở nhiệt ( 1/0C) , β = 1/273 ( 1/0C ) Khối lượng riêng khói kênh – : Tính tương tự cho đoạn kênh cịn lại Số liệu tổng hợp bảng Tính toán tổn thất áp suất Các tổn thất áp suất đường dẫn khí lị gồm tổn thất áp suất để thắng cục , tổn thất áp suất để thắng ma sát tổn thất áp suất để thắng hình học : 3.1 Tổn thất cục Tổn thất cục xảy chỗ : dòng chảy thay đổi hướng , dòng chảy thu hẹp mở rộng , dòng chảy phân nhánh hay nhập lại ,… Trong hình vẽ điểm dịng khói thu nhỏ đột ngột , điểm dịng khói bị chuyển hướng đột ngột 90 độ , điểm , ,5 dịng khói bị chuyển hướng đột ngột 90 độ nên điểm dòng khói bị tổn thất cục Cơng thức tính trở lực cục : Trong : ξ : hệ số trở lực cục ( tra theo tài liệu ) w0 : vận tốc dịng khói ( m/s) ρ0 : khối lượng riêng khơng khí 00C β : hệ số dãn nở nhiệt ( 1/0C ) 3.2 Tổn thất ma sát Cơng thức tính trở lực ma sát : Trong : λ : hệ số trở lực ma sát l : chiều dài kênh dẫn (m) d : đường kính thủy lực (m) 3.3 Tổn thất hình học Tổn thất để thắng trở lực hình học chuyển động từ lên dịch thể nặng so với khơng khí xung quanh chuyển động từ xuống dịch thể nhẹ khơng khí xung quanh Cả trường hợp dịng dịch thể chuyển động phía có áp suất hình học lớn lên phải tiêu tốn lượng Trong hình vẽ có đoạn kênh có thay đổi chiều cao hình học Tại đoạn – , khói có nhiệt độ cao nên có khối lượng riêng nhỏ khơng khí để khói xuống phải tốn thêm lượng để thắng áp suất hình học Đoạn – , khói lên ta khơng cần tốn lượng nên khơng khơng có tổn thất mà cịn lợi thêm phần lượng Cơng thức tính tổn thất hình học : Trong : H : độ chênh chiều cao (m) ρtkk : khối lượng riêng khơng khí t0C (kg/m3) ρtk : khối lượng riêng khói t0C (kg/m3) Cơng thức tính tổng tổn thất áp suất : Kết tính tốn thể bảng Từ bảng ta có : - Σhcb = 4,4+21,2+21,2+11,5+10,9+20,6 = 89,7 (Pa) Σhms = 1,4+17,5+2,5+1,4+4,4 = 27,1 (Pa) Σhhh = 31.1 – 19,6 = 11,5 (Pa) Vậy Tính chiều cao cột khói Khi tính tốn ống khói , lực hút ống khói phải lớn giá trị tổng tổn thất áp suất khí lị đường kênh dẫn để bù vào giá trị tổn thất chưa tính đến xuất vận hành lò Trong thực tế , lượng tăng áp suất thường 20 – 30% tổng tổn thất áp suất khí lị Độ chân khơng cần tạo chân ống khói : Từ đồ thị ta chọn chiều cao sơ ống khói H0 = 32 (m) , chọn độ giảm nhiệt độ ống gạch t = 1,3 K/m Nhiệt độ chân ơng khói : tB = t6 = 245 (0C ) Độ hạ nhiệt độ ống khói : Nhiệt độ miệng ống khói : Nhiệt độ trung bình khói ống : Chọn vận tốc khói miệng ống : wOC = 2,5 (m/s) Đường kính miệng ống khói : Đường kính chân ống khói : Vận tốc khói chân ống khói : Áp suất động miệng ống khói: Áp suất động chân ống khói: Khối lượng riêng trung bình khơng khí 70C: Khối lượng riêng trung bình khói ống : Chiều cao ống khói : Vậy chiều cao ống khói 32,78 m chiều cao sơ 32 m chấp nhận ... tính tốn ống khói , lực hút ống khói phải lớn giá trị tổng tổn thất áp suất khí lò đường kênh dẫn để bù vào giá trị tổn thất chưa tính đến xuất vận hành lò Trong thực tế , lượng tăng áp suất thường... thể nhẹ khơng khí xung quanh Cả trường hợp dịng dịch thể chuyển động phía có áp suất hình học lớn lên phải tiêu tốn lượng Trong hình vẽ có đoạn kênh có thay đổi chiều cao hình học Tại đoạn