Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Приложение 6.
РАСЧЕТ ГАЗОВОЙ ГОРЕЛКИ СРЕДНЕГО ДАВЛЕНИЯ
Исходные данные
• Расход природного газа — 10800 м3/ч (при 0 °С и 760 мм рт.ст.);
• температура газа — +5 °С;
• давление газа в магистрали— 2 ат.;
• атмосферное давление — 746 мм рт.ст.;
• удельный вес газа — 0,745 кг/м3 (при н.у.);
• коэффициент трения — ?,тр = 0,02;
• разрежение в головке печи — 5 мм вод. ст.
• показатель адиабаты — % = 1,3;
• газовая постоянная —R = 49,5 кг-м/(кг-°С);
• истинная удельная теплоемкость газа при постоянном давлении С = = 0,37 ккал/(м3-°С);
• абсолютное давление в головке печи — 746/760-10332 - 5 = 10136 кгс/м2;
• абсолютное давление в цехе — 746/760-10332 = 10141 кгс/м2.
Расчет
При дозвуковой скорости истечения газа из устья горелок абсолютное давление газа в обрезе устья горелки равно давлению в камере сгорания, т.е. 1,0136 кг/см2.
Потери напора от трения определяют из формулы:
Р2 -Р2 V2 Т
----кон - 0,0132^ ^Ун--------
L 'v db 273,2’
где Рнач и Ркон — абсолютное давление газа в начале и конце участка газопровода, ат. (кгс/см2); L — длина участка, м; ^тр — коэффициент трения, который можно принимать равным для гладких труб 0,02, для труб с небольшой коррозией — 0,035.
Местные сопротивления определяют из формулы:
5 кг/м2,
2 g
где с, — коэффициент местного сопротивления (принимается по справочным
м 3
данным); w и у — скорость в м/с и удельный вес в кг/м газа в реальных условиях (без пересчета на нормальные условия).
Участок / 11
Потеря напора от трения:
-1.0136; = . . 108001. о,745. jZ?,2 + 5 ,
0,2 105 273,2
Р = 1,0364 кгс/см2.
нач 5
АР = 1,0364 - 1,0136 = 0,0228 кг/см2.
Местное сопротивление в сечении II:
352 72 1
АРМ = 0,19-------’---0,734 = 884 кг/м2 = 0,0884 кгс/см2,
2-9,81
где
0,745-273,2-1,0364
у =---------------------= 0,734 кг/м :
(273,2+ 5)-1,0332
w = 352,7 м/с.
Абсолютное значение статического давления газа перед сечением будет равно:
1,0364 + 0,0884 = 1,1248 кгс/см2.
Участок И-III
Потеря напора от трения:
= 0,0132.0,02.15*^.0,745. «^1*
6,85 135 273,2
Р = 1,303 кгс/см2.
нач 5
АР = 1,303 - 1,1248 = 0,1782 кгс/см2. Местное сопротивление в сечении III:
182 62 ^ ->
др = 0,19--------• 0,923 = 298 кг/м2 = 0,0298 кгс/см2,
19,62
538
где
0,745-273,2-1,303 AIV„ ; 3
у =---------------------= 0,923 кг/м ;
(273,2+ 5)-1,0332
10800-278,2-1,0332 .
w--------------г--------------------= 182,6 м/с.
3600 • 0,132 -1,303-273,2-0,785
Абсолютное значение статического давления газа перед сечением III:
1,303 + 0,0298 = 1,3328 кгс/см2.
Участок III-IV
Потеря напора от трения:
р^328? = 0,0132.0,02. . 0,745. ,
1,8 15 273,2
Р = 1,354 кгс/см2.
нам ’
АР = 1,354 - 1,3328 = 0,0212 кгс/см2.
Местное сопротивление в сечении IV:
1322 2
АР =0,19----------0,959 = 162 кг/м2 = 0,0162 хгс см ,
19,62
где
0,745-273,2-1,354 „
у ----------------------= 0,959 кг/м
(273,2+ 5)-1,0332
10800-278,2-1,0332 ,
w =-----------------------------------------г-= 132 м/с.
3600-0,152 -1,354-273,2-0,785
Абсолютное значение статического давления:
1,354 + 0,0162 = 1,3702 кгс/см
2
531
Участок IV-У
Потеря напора от трения:
р1т ~1’3702 - = 0,0132 • 0,02 • . 0 745 ¦
3,04 25 273,2
Р = 1,373 кгс/см2.
нач 7
АР = 1,373 - 1,3702 = 0,0028 кгс/см2.
Абсолютное значение статического давления газа перед сечением V состав-ют 1,373 кг/см2. Итого:
1) потери напора в горелке от трения:
0,0228 + 0,1782 + 0,0212 + 0,0028 = 0,225 кгс/см2.
2) местные сопротивления:
0,0884 + 0,0298 + 0,0162 = 0,1344 кгс/см2.
Секундный расход газа при заданных условиях из устья сопла горелки:
10800-278,2-1,0332
w = -
= 3,12 м/с.
3600-273,2-1,0136
Напор, обеспечивающий истечение газа из устья горелки, определяют по следующей формуле:
»„=J2g^RT,
1-й pi )
Х-1
м/с;
3,12
0,785-0,:
19,62-JrL-49,5-278,2 •
1.3-1
' 1,0136Л
v Рх J
откуда Р, = 1,9 кгс/см .
Следовательно, полное абсолютное давление в сечении V составит:
Р = 1,9 + 0,225 + 0,1344 = 2,2594 кгс/см2 (ат.), или 2,2594 - 1,0136 = 1,2458 ат. (изб.).
540
Приложение 7.
РАСЧЕТ КОРПУСА ПЕЧИ НА ПРОЧНОСТЬ ЖЕСТКОСТЬ
Корпус работающей печи изгибается между опорами и на опорах. Одновременно происходит деформация корпуса по поперечным сечениям: растягивание подбандажных обечаек вдоль горизонтального и рядовых обечаек вдоль вертикального диаметра. Деформации корпуса вызываются действием в его сечениях продольно направленных и поперечно направленных изгибающих моментов.
Корпус также скручивается окружным усилием, приложенным к зубу венца.
Внутренние напряжения, возникающие в сечениях корпуса под действием внешних нагрузок, при некоторых условиях работы печи значительно возрастают из-за появления в тех же сечениях дополнительных тепловых напряжений.
Наибольшие изгибающие моменты как продольно направленные, так и поперечно направленные, испытывают подбандажные обечайки. Меньшим внешним нагрузкам подвержены обечайки, расположенные посредине между опорами, и еще меньшим — остальные межопорные обечайки.
Должно быть особо отмечено, что для одной и той же обечайки, как подбан-дажной, так и рядовой, внешняя нагрузка не остается постоянной. Возрастание или снижение нагрузки на обечайку происходит в результате перераспределения давления на опоры из-за неравномерного износа вкладышей подшипников, смещения роликов по фундаментной плите при их перекашивании и многих других причин, а также в результате изменения тепловых воздействий на отдельные участки корпуса, сопровождающихся деформацией этих участков.
