Розрахунок газопровідного тракту
ДонНТУ
кафедра
Технічна теплофізика ПТТ-06
Курсова
робота
”Теплоенергетика”
Розрахунок
газопровідного тракту
Розробив Звєрєв В.В.
Перевірив Курбатов Ю.Л.
РЕФЕРАТ
Пояснювальна записка 33
сторінки
, 3 рисунки, 3 таблиці , 2 джерела
ГАЗОПРОВІД, СОПЛО ЛАВАЛЯ, ПАЛЬНИК,
ДІЙСНІ УМОВИ, НАЧАЛЬНІ УМОВИ, ОРІЄНТОВАНА ТА УТОЧНЕНА ВИСОТА, ВТРАТА ТИСКУ,
ЩІЛИННИЙ ПЕРЕТИН, ШВИДКІСТЬ ВИТІКАННЯ.
Виконано розрахунки газопровідного
тракту, газового сопла Лаваля, димового тракту і димаря для промислової труби з
витратою природного газу 0,37м3/с і 0,62 МПа.
ЗМІСТ
Вступ
.
Гідравлічний розрахунок газопроводу високого тиску
.
Розрахунок витікання природного газу високого тиску через сопло Лаваля
.
Розрахунок витікання повітря (ГАЗА НИЗЬКОГО
ТИСКУ) через щілинне сопло
.
Гідравлічний розрахунок димового тракту та димової труби
Висновок
Перелік
посилань
ВСТУП
Цiль
данноï
курсовоï
роботи
полягає в тому, щоб студент на практиці мав змогу ознайомитися з методикою та
основними характерними рисами розрахунку сучасного теплоенергетичного агрегата.
Розширення i закрiплення
теоретичних i практичних знань,
придбаних в унiверситетi.
Дана курсова робота розширює моє поняття
майбутньої професії - теплотехнік, доводить її важливість для суспільства.
Завдання
на курсову роботу з
гідрогазодинаміки
”Гідравлічний розрахунок промислової
печі”
Студент Звєрєв В.В. Група ПТТ-06
Термін виконання з__22.02.08
по 16.05.08 2008 р.
Дата захисту 30.05.08
Керівник роботи:
Дробишевська І. П.
Завдання:
.Виконати розрахунок газопроводу
високого тиску і визначити тиск газу перед пальником.
.Розрахувати витікання природного
газу і розміри сопла Лаваля.
.Розрахувати щілинне сопло пальника
для витікання повітря.
.Виконати розрахунок димового тракту
і визначити розміри димаря.
Вихідні дані: (варіант №3)
Витрата природного газу (метану) Vго
=0,27м3/с
R=525
Дж/(кг∙К); ρ0м=0,714
кг/м3; к=1,31
Тиск у цеховому газопроводі
(Ргцех)зай=520 кПа
Тиск повітря (Рп)зай=3,4 кПа
Температура повітря tп=340
ºС
Коефіцієнт витрати повітря α=1,15
Теоретична витрата повітря L0=9,52
м3/с
Теоретичний вихід продуктів горіння V0=10,52
м3/с
Витрата продуктів горіння в
рівнобіжному тракті V2=5,8
м3/с
Щільність продуктів горіння ρпг0=1,3
кг/м3
Сумарний опір рівнобіжного тракту ∑ΔР2=340
Па
Температура продуктів горіння на
виході з печі tпг=770
ºС
Температура продуктів горіння після
рекуператора tр=500
ºС
Поперечний переріз печі F=8,2
м2
Розміри газопроводу, м: L1=2;
L2=1;
L3=16; L4=8;
L5=2; L6=9;
L7=3.
Розміри димового тракту, м: а1=1,52,
а2=3,7; а3=1,24; а4=1,24; b1=1,22;
b2=0,82; b3=0,82;
b4=1,52; L1=1,2;
L2=h1=6,1;
L3=1,2;
L4=3,8;
L5=2,44; L6=3,04;
L7=3,04; L8=4,04;
L9=2,04; L10=4,04;
Fп:Fбр
=1
Підпис
студента______________________
Графік виконання
Розрахунок газопроводу -4 - й
тиждень
Розрахунок витікання газу -6 - й тиждень
Розрахунок витікання повітря -7 - й
тиждень
Оформлення записки -12 - й тиждень
Захист роботи -13 - й і 14 - й тижні
Підпис керівника роботи
___________________________________
1.
ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ГАЗОПРОВОДУ ВИСОКОГО ТИСКУ
Тиск газу наприкінці ділянки
довжиною L
менше,
ніж на початку через втрати на тертя і визначається з вираження
рк = pн ∙
Якщо швидкість газу через
витрату
а також увести постійні
значення р0=101300 Па і Т0=273 К, то вираження прийме вид
рк = рн ∙
де: рк - кінцевий тиск газу,
Па;
D -
діаметр газопроводу,м;
λ =0,02-0,03 - коефіціент
тертя;
Vго ρ0-витрата
газу і щільність газу при П. Ф. У.,м3/с, кг/м3;
Т-температура газу, К;
Рп- абсолютний тиск газу на
початку ділянки,Па.
Утрати на тертя на ділянці
довжиною 1 складає різницю між початковим і кінцевим тисками: р = рп - рк
Вибір діаметра газопроводу
грунтується на понятті гранічного діаметра D*,
тобто такого мінімально можливого діаметра, при якому весь початковий тиск
витрачається на подолання опору і рк=0, а також рк/рп=0. При цих умовах з (1)
випливає що
D* = 3,4
де L -
загальна довжина газопроводу.
Співвідношення рк/рп для D>D* має
вид
Діаметр газопроводу, що
рекомендується,
D=(1,4...1,6)D*
При цьому втрати тиску
складають 15+5% від початкового тиску. Нераціонально будувати газопровід
діаметром D>2D*, тому
що капітальні втрати на його спорудження будуть надмірно великі; нераціонально
також будувати газопровід діаметром D<1,2D*,
тому що при цьому будуть зайво великими гідравличні втрати , а отже - і
енергетичні витрати на переміщення газу.
Місцевим опором називається
всяка зміна напрямку чи швидкості і потоку. Втрати в місцевих опорах
визначаються по формулі
Δрмо=Кмо
де Δрмо-
втрати в місцевих опорах, Па;
Кмо- коефіцієнт місцевого
опору, що залежить від виду опору;
W0- розрахункова
швидкість газу при П. Ф.У. м/с;
W0=V0/f
ρ0- щільність
газу при П. Ф. У., кг/м3;
Т, р- температура й
абсолютний тиск газу перед опором, К, кПа.
Гідростатичні опори
виникають, якщо газопровід змінює положення по висоті, а щільність газу
відрізняється від щільності навколишнього середовища:
Δрг =
± hg(ρв-ρг)
де Δрг-
утрати геометричного тиску, Па
ρг, ρв-
щільності газу і зовнішнього повітря, приведені до дійсних умов;
h-
висота, м.
При русі легкого газу вниз чи
важкого нагору втрати мають знак ”+”, у противному випадку- ”-”.
Загальна довжина газопроводу Lобщ
= 45 м. Приймаємо температуру газу Тг = 295 К (ºС),
коефіцієнт тертя λ
= 0,03. Початковий
абсолютний тиск газу (на вході в газопровід):
Рн=(Р)зай +
100000 = 520000 + 100000 = 620000 Па (620 кПа).
Гранічний діаметр газопроводу
D* = 3,4 = 3,4 = 0,0301м.
Діаметр газопроводу, що
рекомендується:
D =
(1,4...1,6)∙D* = 1,5∙0,0301=0,045 м.
Приймаємо D =
0,050 м ( найближчий стандартний).
Розрахунок утрат тиску в
газопроводі
Схема газопроводу приведена
на рис. 1.
1. Вхід в газопровід
ΔРмо = кмо, Па,
де кмо- коефіцієнт місцевого
опору. Визначаємо по [1, с. 165] кмо=0,5.
W0 -
швидкість газу, м/с.
W0 = = = 168,27 м/с;
ΔРмо = = 886,287
Па
Тиск Ризб, кПа:
- на початку ділянки
Ризбн=620 кПа;
- наприкінці ділянки
Ризбк=Ризбн-ΔРмо=620000-886,287=619,113кПа.
Ці результати заносимо в рядок 1
таблиці 1.
2. Тертя на ділянці L1=1
м.
Абсолютний тиск наприкінці ділянки:
Рк = Рн=619113,71=
=617,308 кПа
Утрати тиску на тертя
складуть:
ΔРтр = Рн - Рк
= 619113 - 617308=
1804,794 Па (1,805
кПа).
Аналогічно визначені втрати
тиску в місцевих опорах і на тертя на інших ділянках газопроводу. Результати
занесені в таблицю 1.
Утрати геометричного напору
на ділянках 1 і 2:
ΔРгеом = g ∙
h ∙
(ρв - ρг),
де h = L1 + L2 =
2+1= 3 м
ρв ,ρг -
дійсні щільності повітря і газу, кг/м3;
ρв = ρво ∙
= 1,29∙ = 1,022
кг/м3
ρг = ρго = 0,714=4,0009
кг/м3
∆Pгеом=9,8*3(1,022-4,0009)=
-87,573 Па (-0,0876 кПа)
Абсолютний тиск на прикінці
ділянки 2:
Рабск = Рабсн - ∆Pгеом=
616,226+0,0595=616,285 кПа
Утрати тиску в газопроводі
склали 33039 Па. Абсолютний тиск на прикінці газопроводу: 550000 - 33039
=516961 Па. З обліком 20% запасу втрати тиску, тиск на
прикінці газопроводу складае: 512000 Па
Схема газопроводу приведена
на рис.1.
1 - цеховий газопровід; 2 - засувка;
3 - вимірювальна діафрагма; 4 - регулююча заслінка; 5 - пальник; 6 - сопло
Лаваля
Рис. 1 - Схема газопроводу
Таблиця 1. Розрахунок газопроводу
високого тиску
Вид
опору
|
Довжина
ділянки,L, м
|
Коефіцієнт
місцевого опору, к
|
Тиск
Ризб , кПа
|
Втрати
тиску, ΔР, Па
|
Література,с
|
|
|
|
на
початку ділянки
|
наприкінці
ділянки
|
|
|
1.
Вхід у газопровід
|
|
0,5
|
520000
|
519114
|
886
|
1,
с. 165
|
2.
Тертя на ділянці L1, м
|
2
|
|
519114
|
517309
|
1805
|
|
3.
Засувка
|
|
4
|
517309
|
510188
|
7121
|
1,
с. 180
|
4.
Тертя на ділянці L2, м
|
1
|
|
510188
|
509273
|
914
|
|
5.Утрати
геометричного напору
|
3
|
|
509273
|
509360
|
-88
|
|
6.
Плавний поворот на 90º
|
|
0,14
|
509360
|
509111
|
249
|
1,
с. 169
|
7.
Тертя на ділянці L3, м
|
16
|
|
509111
|
494276
|
14834
|
|
8.
Вимірювальна діафрагма
|
|
0,5
|
494276
|
493364
|
913
|
1,
с. 179
|
9.
Тертя на ділянці L4, м
|
8
|
|
493364
|
485794
|
7570
|
|
10.
Регулююча заслінка
|
|
0,1
|
485794
|
485609
|
185
|
1,
с. 179
|
11.
Тертя на ділянці L5, м
|
2
|
|
485609
|
483700
|
1908
|
|
12.
Плавний поворот на 90º
|
|
0,14
|
483700
|
483440
|
260
|
1,
с. 169
|
13.
Тертя на ділянці L6, м
|
9
|
|
483440
|
474770
|
8670
|
|
14.Утрати
геометричного напору
|
9
|
|
474770
|
475013
|
-243
|
|
15.
Плавний поворот на 90º
|
|
0,14
|
475013
|
474749
|
264
|
1,
с. 169
|
16.
Тертя на ділянці L7, м
|
3
|
|
474749
|
471827
|
2919
|
|
УСЬОГО
|
|
|
520000
|
471833
|
48167
|
|
Разом
(з обліком 20 % запасу)
|
|
|
520000
|
482200
|
57800
|
|
2.
РОЗРАХУНОК ВИТІКАННЯ ПРИРОДНОГО ГАЗУ ВИСОКОГО ТИСКУ ЧЕРЕЗ СОПЛО ЛАВАЛЯ
Комбіноване сопло Лаваля має
частини, що звужуються і розширяються (рис.
2).
У першій досягаеться критична
швидкість, рівна місцевой швидкості газу, у другій - максимальна швидкість руху
газу. Сопло Лаваля застосовується в тому випадку, якщо співвідношення тисків
р2/р1 ( р1 - абсолютний тиск перед соплом, Па, р2 - абсолютний тиск середовища,
в яку відбуваеться витікання), менше критичного:
У противному випадку частина,
що розширюється, виконує роль дифузора, у якому швидкість знижуеться в наслідок
збільшення площі перетину.
Критична швидкість (у вузькому
перетині сопла Лаваля):
=;
=392,8229 м/с.
Максимальна розрахункова
швидкість:
;
Швидкість на виході із сопла
Лавля:
,
де φ - коефіцієнт,
що враховує втрати при витіканні газу. φ=0,95...0,97.
Приймаємо φ=0,96.
Для розрахунку сопла Лаваля
використовуємо газодинамічні функції.
Параметри газу в критичному
перетині (λ=1):
- тиск:
Па
- щільність:
кг/м3
- температура:
К
- витрати:
м3/с
м3/с
Відносна швидкість:
.
Параметри газу у вихідному
перетині:
щільність:
кг/м3
- температура:
К
- тиск:
Па.
Використовуючи закон нерозривності,
визначимо площі поперечног переріза і діаметри сопла:
- у критичному перетині
сопла:
,
Відкіля
- у вихідному перетині сопла:
Відкіля
Довжина частини сопла, що
розширюється:
де α - кут
розкриття, α=7...11˚.
Приймаємо α=8˚.
Масова витрата природного
газу:
G=V0м·ρ0=0,37·0,714=0,2641кг/с.
газопровід димовий тиск
сопло
3.
РОЗРАХУНОК ВИТІКАННЯ ПОВІТРЯ (ГАЗА НИЗЬКОГО ТИСКУ) ЧЕРЕЗ ЩІЛИННЕ СОПЛО
Тому що тиск повітря відрізняється
від тиску навколишнього середовища менш, ніж на 10%, то повітря вважається
газом низького тиску. Щільність і температуру повітря в процесі витікання
приймаємо постійними.
Швидкість витікання повітря в цьому
випадку розраховуемо по формулі:
;
де φ=0,85...0,9
- коефіцієнт,
що враховує втрати при витіканні. Приймаємо φ=0,88;
W1 - швидкість
перед соплом. Приймаємо W1=0.
Ρ - щільність
повітря, приведена до дійсних умов.
=0,591 кг/м3
Р1 - тиск повітря перед
соплом:
Р1=Рв+101,3=3,6+101,3=105 кПа
(105100Па).
Тоді
м/с.
Швидкість витікання при
нормальних фізичних умовах:
;
.
Площа F
поперечного переріза кільцевої щілини для витікання повітря визначимо з
рівняння нерозривності:
,
де V0в=α·L0·V0м=1,05·9,52·0,37=3,698м3/с,
.
Діаметр D
кільцевої щіліни розрахуємо з урахуванням зовнішнього діаметра d
сопла Лаваля:
;
відкіля
4.
ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ДИМОВОГО ТРАКТУ
І ДИМОВОЇ ТРУБИ
Гідравлічний розрахунок димового
тракту необхідний для наступного вибору тягового пристрою( димососа, ежектора,
димаря). Якщо один тяговий засіб обслуговує кілька рівнобіжних трактів, то
вибір його виробляється по опорі найбільш напруженого тракту ( а не по сумі
опорів усіх рівнобіжних трактів).
Загальний опір димового тракту
розраховується як опір газоходу низького тиску і складається з утрат тиску на
тертя, у місцевих опорах і втрат геометричного тиску (гідростатичних опорів):
∆P∑=∑∆Pтр+∑∆Pмс+∑∆Pгеом
,
де ∆P∑ - загальний опір
димового тракту, Па.
Утрати тиску на тертя, Па,
розраховуються по формулі:
,
де λ=0,04…0,05 - коефіцієнт
тетря для бетонних і цегельних каналів при турбулентному режимі руху. Приймаємо
λ=0,045.
Рдин - динамічний тиск. Па;
В - барометричний тиск, кПа;
Рст - статичний тиск ,кПа; для
газів низького тиску приймаєм:
В+Рст 101,3кПа;
Dг -
гідравлічний діаметр каналу,м,
П - периметр перетину,м;
; ,
- розрахункова витрата газу, м3/с;
Витрати димових газів,
складемо таблицю 2 гідравлічних опорів димового тракту. Спад температури
продуктів згоряння складає 1...1,5 ˚С/м. Приймаємо спад температури 1,5˚С/м.
.Різке звуження на виході з
печі являє собою місцевий опір. Утрати тиску в місцевих опорах визначається по
формулі:
∆Pмс=кмс·Рдин=,
де
м/с
Fрасч=a1·b1=1.62·1.27=2,06м
Кмс=0,5(1-a1b1/F)=0,5(1-(1,62·1,27)/9,2)=0,39
Утрати тиску:
∆Pмс=0,34·12,4=5Па.
Тиск продуктів згоряння на
виході з печі:
Р=Рпеч-∆Рмс=0-5= -5 Па,
де Рпеч - тиск продуктів
згорання в печі. Приймаємо Рпеч=0 Па.
Результати розрахунків
заносимо в рядок 1 таблиці 2.
.Тертя на ділянці L1=1 м.
,
∆V=Vпго·L1=0.002·4,6·2=0.0184м3/с
Температура газів наприкінці
ділянки 1:
tг=770-2/2=769˚С.
Розрахунковий перетин:
F=a1·b1=1.62·1.27=2,0574м2.
Розрахункова швидкість і
динамічний тиск:
м/с;
.
Утрати тиску на тертя на
ділянці 1:
∆Pтр=1,1*12,39=14 Па.
Тиск на прикінці ділянки 1:
Р=-14-4=-18 Па.
.Різкий поворот на 90˚.
∆Pмс=кмс·Рдин,
м3/с,
W0=/F=4,7/2,06=2,3м/с,
кмс=1,1[1,c.169],
∆Pмс=1,1·13=14Па,
Тиск після різкого повороту:
Р=-76-14=90 Па.
3. Опускання газів на глибину h1=6,7м.
∆Pгеом=gh1·(ρв-ρг),
де ρв,ρг
- щільність повітря і продуктів згорання при дійсних умовах.
Температура газів наприкінці
ділянки:
;
.
Тиск після опускання на
глибину:
Р=-18-56=-75 Па.
Аналогічно визначені втрати
тиску по інших ділянках димового тракту. Утрати тиску в рекуператорі визначені
при середній температурі газів у рекуператорі: (770+436)/2=603˚С. У
трійнику відбувається злиття двох потоків димових газів: прямого на прикінці
ділянки L8 і
бічного з рівнобіжного тракту. Тому витрати газів у трійнику складе:
4,6+4,91=9,51 м3/с. Оскільки до трійника підходить тракт з опором ∆P2=360 Па,
то подальший розрахунок тисків ведемо по більш напруженому димовому тракті.
Сумарні втрати тиску по димовому тракті склали ∆P∑max=409,6 Па. Розрахунки
димового тракту приведенi у таблицi 2.
Розрахунки димового тракту (таблиця 2):
Вид
опиру
|
Витрати газу
|
Температура
|
Расчетное
сечение
|
Расчетная
скорость
|
Динамическое
давление
|
Кмс
|
Витрати давления
|
Давление
|
Різке звуження на виході з печі
|
4,60
|
770
|
2,06
|
2,23
|
12,4
|
0,39
|
5
|
-5
|
Тертя на ділянці L1
|
4,61
|
769,0
|
2,06
|
2,24
|
12,4
|
1,1
|
14
|
-18
|
Опускання газів на глибину h1=6,7м
|
4,61
|
765,7
|
2,06
|
2,24
|
12,4
|
1,1
|
56,36
|
-75
|
Тертя на ділянці L2
|
4,66
|
765,7
|
2,06
|
2,26
|
12,7
|
1,1
|
1,46
|
-76
|
Різкий поворот на 90˚
|
4,70
|
762,3
|
2,06
|
2,28
|
12,9
|
1,1
|
14,14
|
-90
|
Тертя на ділянці L3
|
4,71
|
761,3
|
2,06
|
2,29
|
12,9
|
1,1
|
7,00
|
-91
|
Рекуператор
|
4,72
|
610,2
|
2,06
|
2,29
|
11,1
|
4,5
|
49,83
|
-141
|
Тертя на ділянці L4
|
4,75
|
457,8
|
2,61
|
1,82
|
5,8
|
4,5
|
0,34
|
-141
|
Конфузор
|
4,77
|
455,6
|
2,61
|
1,83
|
5,8
|
1,1
|
6,41
|
-147
|
Тертя на ділянці L5
|
4,79
|
454,3
|
1,30
|
3,70
|
23,6
|
1,1
|
1,69
|
-149
|
Плавний поворот
на 45 град
|
4,80
|
453,0
|
1,30
|
3,71
|
23,8
|
0,35
|
8,32
|
-157
|
Тертя на ділянці L6
|
4,82
|
451,4
|
1,30
|
3,72
|
23,9
|
0,35
|
2,11
|
-160
|
Плавный
поворот на 45˚
|
4,84
|
449,7
|
1,30
|
3,74
|
24,0
|
0,35
|
8,41
|
-168
|
Опускання газів на глибину h2
|
4,84
|
448,1
|
1,30
|
3,74
|
24,0
|
0,35
|
30,46
|
-198
|
Тертя на ділянці L7
|
4,86
|
448,1
|
1,30
|
3,75
|
24,2
|
0,35
|
2,14
|
-201
|
Різкий поворот на 90˚
|
4,88
|
446,4
|
1,30
|
3,77
|
24,3
|
1,1
|
26,75
|
-227
|
Тертя на ділянці L8
|
4,91
|
444,1
|
1,30
|
3,79
|
24,5
|
1,1
|
2,83
|
-230
|
Димовий шибер
|
4,93
|
441,8
|
1,30
|
3,81
|
24,5
|
0,5
|
12,25
|
-242
|
Слияние
потоков
|
10,73
|
441,8
|
1,30
|
8,28
|
116,8
|
1,0
|
116,79
|
-359
|
Тертя на ділянці L9
|
10,76
|
440,5
|
2,30
|
4,67
|
37,1
|
1,0
|
0,57
|
-360
|
Різкий поворот на 90˚
|
10,79
|
438,3
|
2,30
|
4,69
|
37,2
|
1,1
|
40,90
|
-401
|
Тертя на ділянці L10
|
10,85
|
436,0
|
2,30
|
4,71
|
37,5
|
1,1
|
2,44
|
-403
|
Розрахункове
розрядження
|
|
409,6
|
|
Розрахунок висоти димаря
Розрахунок висоти димаря полягає у
визначенні висоти, а також діаметрів нижнього (підстави) і верхнього (устя)
перетинів.
Орієнтована висота димаря
,
де Ррасч - розрахункове
розрідження, створюване в підстави димаря, Па,
Ррасч=(1,3...1,5);
,3...1,5 - коефіцієнт запасу,
що враховує можливе форсування роботи печі, а також засмічення каналів.
Приймаємо коефіцієнт запасу рівним 1,35.
Щільність при дійсних умовах:
- повітря при температурі tв=20˚С:
кг/м3.
- продуктів згорання при
температурі tг=436˚С
кг/м3
Тоді орієнтована висота труби
складає:
м.
Уточнене значення Н, м,
розраховується з урахуванням утрат тиску в димарі, зміни температури газів по
висоті труби, конусності стовбура труби:
,
де Тв=Тв1-0,007·Н́ -
середня
по висоті труби температура зовнішнього повітря;
Тв1 - температура повітря в
підстави труби Тв1=25˚С;
Тв=25-0,007·82=24,4˚С
(297,4К).
Т1 - температура продуктів
горіння в підстави труби, ˚С. Т1=436,2˚С (709,2К)
(рядок 24 таблиці 3)
Т2 - температура продуктів
горіння в устя труби,˚С:
Т2=Т1-=436,2-82=354,2˚С
(627,2)
δ=1˚С/м -
спад температури на 1м висоти труби;
Тг - середня по висоті труби
температура газів, ˚С;
Тг=0,5∙(Т1+Т2)=0,5∙(436,2+354,2)=395,2
˚С (668К)
dср -
середній діаметр димаря, м. dcp=0.5(dосн+dуст).
Діаметр устя розраховується
по швидкості газів на виході з труби W02=2…4м/с. З
розумінь зручності обслуговування діаметр устя труби повинний бути не менш 800
мм. Приймаємо W02=2м/с.
Розрахунок діаметра устя виробляється по сумарній витраті димових газів :
,
відкіля
Діаметр підстави труби:
Середній діаметр димаря:
Швидкість продуктів горіння в
підстави труби:
Тоді уточнена висота димаря
складає:
Остаточна висота димаря 110м.
Схема димового тракту
приведена на рис.3.
ВИСНОВКИ
а) результати розрахунку
газопроводу:
тиск у цеховому газопроводі -
520
кПа;
тиск газу перед пальником -
455 кПа;
витрати природного газу -
0,27м3/с.
б) Таблиця 3 - результати
розрахунку сопла Лаваля:
Перетин
|
Параметри
|
|
Р,
кПа
|
G,
кг/с
|
V0,
м3/с
|
f,
мм2
|
d,
мм
|
W,
м/с
|
Т,
К
|
критичне
|
299,708
|
0,2144
|
0,09
|
264
|
18
|
418,3
|
255
|
вихідне
|
133,938
|
0,2144
|
0,05
|
402
|
22
|
651,63
|
206
|
Р1=455 кПа;
Т1=298 К; К=1,31
|
в) результати розрахунку витікання
повітря:
коефіцієнт витрати повітря - 1,1;
витрата повітря - 3,142 м3/с;
температура повітря - 295 ˚С;
площа щільнного перетину - 0,086 м2;
діаметр щілини - 0,332 м;
швикість витікання при НФУ - 42,86
м/с;
швидкість при дійсних умовах - 94
м/с.
г)результати розрахунку димового
тракту:
витрати продуктів горіння - 4,61
м3/с;
загальний опір розрахункового тракту
- 409,62
Па;
опір, обраний для розрахунку димаря
- 409,62
Па;
діаметр устя труби - 2,62
м;
діаметр підстави - 3,93 м;
орієнтована висота -82м;
уточнена висота - 91,26 м;
остаточна висота - 95 м.
ВИСНОВОК
В курсовій роботі я зробив:
розрахунок газопроводу (високого тиску), що підводить природний газ цехового
газопроводу до об'єкта; розрахунок витікання природного газу через сопло Лаваля
і паливоспалюючого пристрою; витікання повітря (газу низького тиску) через
щілинне сопло паливоспалюючого пристрою; а також розрахунок димового тракту
(низького тиску), що відводить продукти горіння з об'єкта, і димаря.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Курбатов Ю.Л.
„Методичні вказівки до виконання курсової роботи з гідрогазодинаміки та
теплоєнергетики” 2009.
2. Курбатов Ю.Л.,
Шелудченко В.І., Кравцов В.В. „ Технічна механіка рідини і газу”, Донецьк, 2010
р.