Расчет агломерационной машины

I0 = 30556,1*100/682.86 = 4474,72 кДж/м3

Задаемся возможной температурой горения tk1 = 2400 0C. Для этой температуры удельная энтальпия продуктов горения кДж/м3

I1  CO2 = 2400*2.5097*0.2391 = 144016

I1 H2O = 2400*2.0148*0.0235 = 113.63

I1 SO2   = 2400*2.5097*0.0013=7.83

I1 N2      =2400*15085*0.6990=2529.57

I1 O2      = 2400*1.5990*0.0393=150.81

I1             = 4242 кДж/м3

Так как энтальпия I1 получилась меньше I0 , увеличиваем температуру на 100 0С и снова проводим расчет.

I2  CO2 = 2500*2.5214*0.2391 =1507.16

I2 H2O = 2500*2.0307*0.0235 = 119.30

I2 SO2  = 2500*2.5214*0.0013=7.83

I2 N2     =2500*1.5144*0.6990=2529.57

I2 O2    = 2500*1.6057*0.0393=150.81

I2          = 4437,68 кДж/м3

Калориметрическая температура ровна 2500 0С

 

 

 

 

 

 

 

2.3Расчет газоходной системы  для агломерационной машины.

Данные для вычисления:

V0= 7м3; t= 1300 0C; ρг = 1.42 кг/ м3.

 

 

69.5м

                               3м 

  6.5м 5

 1   

                                 2  2

5

 КУ

 

                                 2  2 4 4 

 3 3 10м

                 1  3 

 

                                                                                                        

3     

          6м

 

 

1-1

 2-2 3-3 

 4-4 5-5

 

3х1.2       2.4х1.2        0.9х0.8 2x2.4

 

Участок 1. Внезапное сужение канала

Дано:V0= 7м3                                           hм =k*ω02/2 *ρ0 (1+αt)

t= 1100 0C                         k= F2/ F1

ρ0 = 1.42 кг/ м3         k=4.8/16.5=0.29 k=0.35

 F1 = 16.5 м2                       ω0= V0/F

F2= 4.8 м2                          ω0 =7/4.8=1.45м/с      

η= 0.04                              hм =0.35*1.452/2*1.42(1+1100/273)=2.61Па

Участок 2. Трение в горизонтальном газоходе

Дано:V0= 7м3                                                  hтр=  η* L/dг* ω02/2 *ρ0 (1+αtср)

t1= 1100 0C                         dг=4F/П             

t2=1094 0C                          dг = 4*4.8/10.4=1.84м   

tср =1097 0C                        ω0= V0/F

ρ0 = 1.42 кг/ м3                            ω0 =7/4.8=1.45м/с        

F1 = 4.8м2                                              hтр = 0.04*3/1.84*1.452/2*1.42(1+1097/273)=0.44 Па

F2= 4.8 м2

η= 0.05

П=10.4м

L=3м

Участок 3. Трение в горизонтальном газоходе

Дано 

V0= 7м3                                                  hтр=  η* L/dг* ω02/2 *ρ0 (1+αtср)

t1= 450 0C                        dг=4F/П             

t2=437 0C                          dг = 4*4.8/10.4=1.84м   

tср =443.50C                        ω0= V0/F

ρ0 = 1.42 кг/ м3                            ω0 =7/4.8=1.45м/с        

 

 

F1 = 4.8м2                                        hтр = 0.04*6.5/1.84*1.452/2*1.42(1+443.5/273)=0.62 Па

F2= 2.88 м2

η= 0.05

П=10.4м

L=6.5м

Участок 3. Поворот в вертикальный газоход

Дано:V0= 7м3                                                hм=  k*ω02/2 *ρ0 (1+αt)

t1= 450 0C                          k= F2/ F1

t2=437 0C                          k=2.88/4.8=0.6      k=1.7

tср =443.50C                      hм=1.7* 1.452/2*1.42(1+437/243)=6.60 Па

F1 = 4.8м2                                             

F2= 2.88 м2

η= 0.05

П=10.4м

L=6.5м

Участок 4. Трение в вертикальном  газоходе

Дано 

V0= 7м3                                                  hтр=  η* L/dг* ω02/2 *ρ0 (1+αtср)

t1= 437 0C                        dг=4F/П             

t2=421 0C                          dг = 4*2.88/7.2=1.6м   

tср =4290C                          ω0= V0/F

ρ0 = 1.42 кг/ м3                         ω0 =7/2.88=2.43м/с        

F1 = 2.88м2                                        hтр = 0.04*8/1.6*2.432/2*1.42(1+429/273)=2.15 Па

F2= 2.88 м2

η= 0.05

П=7.2м

L=8м

 

Участок 4. Геометрические потери

Дано 

V0= 7м3                                                  hг=  g*H*( ρв- ρ0)

t1= 437 0C                        ρг= ρ0/(1+αt)         

t2=421 0C                          ρг= 1.42/(1+429/273)=055кг/м3

tср =4290C                          hг=9.8*8(1.29-0.55)=58.01 Па

ρ0 = 1.42 кг/ м3                          

F1 = 2.88м2                                       

F2= 2.88 м2

η= 0.05

П=7.2м

L=8м

Участок 4. Поворот в горизонтальный газоход

Дано 

V0= 7м3                                                  hм=  k*ω02/2 *ρ0 (1+αt)

t1= 437 0C                        k= F2/ F1

t2=421 0C                          k=2.88/2.88=1  k=1.15

tср =4290C                           hм=1.15* 2.432/2*1.42(1+421/243)=12.23 Па

ρ0 = 1.42 кг/ м3                          

F1 = 2.88м2                                       

F2= 2.88 м2

η= 0.05

П=7.2м

L=8м

Участок 5. Трение в горизонтальном  газоходе

Дано 

V0= 7м3                                                  hтр=  η* L/dг* ω02/2 *ρ0 (1+αtср)

t1= 421 0C                        dг=4F/П             

t2=409 0C                          dг = 4*2.88/7.2=1.6м   

tср =4150C                          ω0= V0/F

ρ0 = 1.42 кг/ м3                         ω0 =7/2.88=2.43м/с        

F1 = 2.88м2                                        hтр = 0.04*6/1.6*2.432/2*1.42(1+415/273)=1.58 Па

F2= 0.72 м2

η= 0.05

П=7.2м

L=6м

Участок 5. Поворот в вертикальный газоход

Дано 

V0= 7м3                                                hм=  k*ω02/2 *ρ0 (1+αt)

t1= 4210C                        k= F2/ F1

t2=4090C                          k=0.72/2.88=0.2      k=1.7

tср =4150C                        hм=1.7*2.432/2*1.42(1+405/243)=17.66 Па

ρ0 = 1.42 кг/ м3                          

F1 = 2.88м2                                       

F2= 0.72 м2

η= 0.05

П=7.2м

L=6м

Участок 6. Трение в вертикальном  газоходе

Дано 

V0= 7м3                                                  hтр=  η* L/dг* ω02/2 *ρ0 (1+αtср)

t1= 409 0C                        dг=4F/П             

t2=389 0C                          dг = 4*0.72/3.4=0.8м   

tср =3990C                          ω0= V0/F

ρ0 = 1.42 кг/ м3                         ω0 =7/0.72=9.72м/с        

 

 

F1 = 0.72м2                                        hтр = 0.04*10/1.6*9.722/2*1.42(1+399/273)=82.49 Па

F2= 2.4 м2

η= 0.05

П=3.4м

L=10м

Участок 6. Геометрические потери

Дано 

V0= 7м3                                                  hг=  g*H*( ρв- ρ0)

t1= 409 0C                        ρг= ρ0/(1+αt)         

t2=3890C                          ρг= 1.42/(1+399/273)=057кг/м3

tср =3990C                          hг=9.8*10(1.29-0.57)=70.56 Па

ρ0 = 1.42 кг/ м3                          

F1 = 0.72м2                                       

F2= 2.4 м2

η= 0.05

П=3.4м

L=10м

Участок 6. Поворот в горизонтальный газоход

Дано 

V0= 7м3                                               hм=  k*ω02/2 *ρ0 (1+αt)

t1= 409 0C                        k= F2/ F1

t2=3890C                          k=2.4/0.72=3.33      k=2

tср =3990C                        hм=2*9.722/2*1.42(1+389/243)=140.23Па

ρ0 = 1.42 кг/ м3                          

F1 = 0.72м2                                       

F2= 2.4 м2

η= 0.05

П=7.2м

L=10м

Участок 7. Трение в горизонтальном  газоходе

Дано 

V0= 7м3                                                  hтр=  η* L/dг* ω02/2 *ρ0 (1+αtср)

t1= 389 0C                        dг=4F/П             

t2=250 0C                          dг = 4*2.4/6.4=1.5м   

tср =319.50C                        ω0= V0/F

ρ0 = 1.42 кг/ м3                           ω0 =7/2.4 = 2.91м/с        

F1 = 2,4м2                                           hтр = 0.04*69.5/1.6*2.912/2*1.42 (1+319.5/273)=24.11 Па

F2= 2.4 м2

η= 0.05

П=6.4м

L=69.5м

Участок 6. Поворот перед трубой

Дано 

V0= 7м3                                               hм=  k*ω02/2 *ρ0 (1+αt)

t1= 389 0C                        k= F2/ F1

t2=2500C                          k=2.4/2.4=1      k=1.15

tср =319,50C                       hм=1.15*9. 2.912/2*1.42(1+250/243)=13.19Па

ρ0 = 1.42 кг/ м3                          

F1 = 2,4м2                                       

F2= 2.4 м2

η= 0.05

П=6,4м

L=69,5м

 

 

 

 

 

Данные сводим в таблицу 3. «Расчет дымовой трубы»

 

Вид сопротивления	Трение		Местное сопротивление		Геометрический напор
	tср,0С	hтр, Па	tср,0С	hм, Па	-hг, Па	+hг, Па
Внезапное сужение канала	-	-	1100	2.61
Трение в горизонтальном газоходе	1097	0.44	-	-	-	-
Трение в горизонтальном газоходе	44.35	0.62	-	-	-	-
Поворот на 900	-	-	437	6.60	-	-
Трение в вертикальном газоходе	429	2.15	-	-	-	-
Геометрический напор в вертикальном  газоходе	-	-	-	-	-	58.01
Поворот на 900	-	-	421	12.23	-	-
Трение в горизонтальном газоходе	415	1.58	-	-	-	-
Поворот на 900	-	-	409	17.66	-	-
Трение в вертикальном канале	399	82.49	-	-	-	-
Геометрический напор в вертикальном  газоходе	-	-	-	-	-70.56	-
Поворот на 900	-	-	389	140.23	-	-
Трение в горизонтальном газоходе	319	24.11	-	-	-	-
Поворот к трубе на900	-	-	250	13.19	-	-
Итого		111.39		192.52	-70.56	58.11

 

 

В результате суммарные потери напоров (Па) определяются как:

Σhпотерь=Σhтр+Σhм - Σhг+ Σhг+КУ

Σhпотерь= 2.61+0.44+0.62+2.15+12.23+58.01+1.58+17.66+82.49+140.23-70.56+24.11+13.19+6.60+50=341.36 Па

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Расчет высоты дымовой трубы

По сумме потерь находим высоту дымовой трубы:

Формула для определения высоты дымовой трубы:

hпотерь =g*H(ρ0возд/1+αtвозд- ρ0г/1+ αtг1)+ω012/2* ρ0г(1+ αtг1)- ω022* ρ0г(1+ αtг2)-ηН/dср* ω0ср2/2* ρ0г(1+ αtгср)

Для этой формулы известны следующие данные:

g= 9.8м/с

ρ0возд=1.29м3

ρ0г=1.42м3

tг1= 2500С

tг2=1300С

tгср= 1900С

ω01= 2.91м/с

ω02= 3м/с

ω0ср= 2.95м/с

dосн= 4м

dуст= 2.6м

dср= 3.3м

η=0.04

hпотерь= 341.36 Па

Решение:

341.36=9.8H(1.29/(1+20/273)-1.42/(1+250/273))+2.912/2+1.42(1+250/273)-32*1.42(1+130/273)-0.04*H/3.3*2.952/2*1.42(1+190/273)

Упрощаем выражение:

341.36=9.8H*0.46+11.47-18.78-0.10H,отсюда,

341.36-11.47+18.78=4.50H-0.10H, следовательно,

 

 

 

348.67=4.44H

H=348.67/4.44

H=78.52

С учетом коэффициента запаса, который равен 1.3, высота дымовой трубы составляет 102м