Модернизация стенда сушки футеровок и разогрева погружных стаканов (стр. 7 из 16)

; C; кг/м .

Определим потерю давлений от местных сопротивлений

Н/м . (2.47)

Определим потери давления в воздушной коробке, которая подводит воздух (диффузоре). Скорость воздуха в воздухопроводе в дифузоре принимаем

= 10 м/с. Отношение сечений воздухопровода в наиболее широком сечении ее принимаем . Угол раскрытия . При этом отношении коэффициент сопротивления = 0,81 [6], а поправочный коэффициент = 1,0.

Для диффузора

; С;

Потеря давлений от местных сопротивлений

Н/м . (2.48)

Определим потерю давления в воздушной коробке, которая отводит воздух (конфузоре). Как и для воздушной коробки диффузора принимаем

; = 10 м/с

Угол раскрытия

. Принимаем = 0,1 Температура воздуха при выходе из рекуператора C.

Потеря давлений от местных сопротивлений

Н/м . (2.49)

Суммарные потери давления на пути воздуха в рекуператоре

Н/м . (2.50)

Рассчитаем потери давления в рекуператоре на пути дымовых газов. Определим потерю давления от трения в дымовых каналах. Критерий Рейнольда Rе = 4630. Коэффициент трения для турбулентного потока равняется

. (2.51)

Для шероховатой металлической стенки А = 0,129; п= 0,13 [6] ,тогда

. (2.52)

Для дымового канала (L = 2,2 г; d = 0,053 м):

C; кг/г ; м/с. Определим сопротивление от трения при движении газа по трубам

Н/м . (2.53)

Определим потерю давления при входе дымовых газов у трубы рекуператора. По [6] принимаем

; м/с; С. Потеря давлений от местных сопротивлений

Н/м (2.54)

Определим потерю давления при выходе дымовых газов из труб рекуператора. По рис. 8 приложению [6]

(выход из канала);

м/с; С.

Н/м (2.55)

Вычислим геометрический напор. Средняя температура дымовых газов t_д = 905

С. Температура окружающего воздуха t_в = 20 С. Высота подъема газа равна длине труб Н = L = 2,2 м. Плотность воздуха при 20 С, равна

кг/м . (2.56)

Плотность дымовых газов при 905

С

кг/м . (2.57)

Рассчитаем геометрический напор

Н/м (2.58)

Направление геометрического напора противоположно направления движения дымовых газов. Поэтому в сумме потерь давления геометрический напор будет со знаком «плюс».

Сумма потерь давления на дымовом пути

Н/м . (2.59)

Проведенный расчет позволяет провести проектирование нового рекуператора позволяющего уменьшить тепловые потери установки сушки промковшец с отходящими газа, и тем самым повысить термический КПД.

3 специальная часть

3.1 Разработка структуры системы управления автоматизированного модуля управления стендом

Установка сушки промковша рассчитана для высушивания огнеупорной кладки. Задачей высушивания является получение огнеупорной кладки промковша стойкой к механическим и тепловым нагрузкам при разливке стали на МНЛЗ.

Установка сушки промковша – агрегат периодического действия, функционирующая в условиях переменной продуктивности, когда изменяются параметры и тип высушиваемого материала, калорийность газа, режим нагрева огнеупорного материала.

Задача управления процессом сушки промковша в установке заключается в выборе и поддержке режима работы, который обеспечит получение качественной высушенной огнеупорной кладки с минимально возможным удельным расходом топлива в условиях переменной продуктивности агрегата.

Работа установки сушки промковша оценивается по следующим основным параметрам: температуре в камере сгорания, экономичности сгорания топлива, давлению в рабочем пространстве. Процесс управления сушкой происходит в условиях, изменяющихся возмущающих воздействий: переменной продуктивности установки, подаче топлива и воздуха, калорийности топлива, теплофизических параметров огнеупорного материала, подсосов. Основные управляющие воздействия в установке сушки промковша следующие: температура в камере сгорания, которая обеспечивается расходом топлива, расход воздуха на горелки, изменения тяги дымовой трубы.

Температура в камере сгорания практически линейно изменяется при изменении расхода топлива. По каналу температура сгорания – коэффициент расхода воздуха зависимость экстремальная. Аналогичный характер имеет и зависимость температуры от давления в камере сгорания. Давление в печи линейно зависит от мощности двигателя дымососа, а уровень определяется расходом топлива.

Динамические свойства определяются только по кривой разгона, Все они имеют типовой вид объектов с самовыравниванием, и время регулирования

при регулировании температуры составляет сотни секунд, при регулировании давления – десятки секунд, при регулировании соотношения – единицы секунд.

В общем случае объект управления состоит из нескольких связанных между собой участков управления (установки, агрегаты и так далее) или локальных каналов управления отдельными параметрами одной установки или агрегата. В свою очередь и система управления в зависимости от ремонтных задач может состоять из нескольких пунктов управления. Разделяют одноуровневые централизованные, одноуровневые децентрализованные и многоуровневые структуры управления.