Печь с шагающими балками (стр. 10 из 14)
Согласно рекомендациям [6, с.41, таблица 5.1] расчетная скорость находится в допустимом интервале.
8.2.7 УЧАСТОК 10 – 12
Из-за подогрева воздуха в рекуператоре произведем пересчет объемного расхода воздуха
.По рекомендации [6, с.41, таблица 5.1] принимаем для горячего воздуха Wо=7 м/с.
.Принимаем, что воздухопровод изготовлен из стальных электросварных труб. По рекомендации [6, с.42, таблица 5.2] выбираем ближайший стандартный диаметр и толщину стенки выпускаемых труб.
; 
.Внутренний диаметр труб
.Производим пересчет скорости
.Согласно рекомендациям [6, с.41, таблица 5.1] расчетная скорость находится в допустимом интервале.
8.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ
8.3.1 РАСЧЕТ СРЕДНИХ ТЕМПЕРАТУР
Принимаем, что трубопровод изготовлен из нефутерованных труб, следовательно, падение температуры на 1 м трубопровода составляет Dt =3°С/м [1, с.45]. Дальнейший расчет представим в виде таблицы 2.
Температура воздуха в конце участка определяется по формуле [1, с.44]:
, (133)где tн и tк – температура воздуха в начале и конце участка, °С;
L – длина прямолинейного участка с постоянным поперечным сечением, м;
t – среднее падение температуры на 1 м трубопровода.Таблица 5 – Значения температур в точках нахождения местных сопротивлений и средних температур на прямолинейных участках
| № участка и местного сопротивления | Длина участка, м | Температура участка, °С | Местное сопротивление | ||||
| В начале | В конце | Обозначение | Средняя | Обозначение | Температура, °С | ||
| 1 – 2 | 2,5 | 20 | 20 | t1-2 | 20 | - | - |
| 2 | - | - | - | - | - | t2 | 20 |
| 3 | - | - | - | - | - | t3 | 410 |
| 3 – 4 | 4 | 410 | 398 | t3-4 | 404 | - | - |
| 4 | - | - | - | - | - | t4 | 398 |
| 4 – 5 | 4 | 398 | 386 | t4-5 | 392 | - | - |
| 5 | - | - | - | - | - | t5 | 386 |
| 5 – 6 | 4,5 | 386 | 372,5 | t5-6 | 379,25 | - | - |
| 6 | - | - | - | - | - | t6 | 372,5 |
| 6 – 7 | 4,5 | 372,5 | 359 | t6-7 | 365,75 | - | - |
| 7 | - | - | - | - | - | t7 | 359 |
| 7 – 8 | 0,5 | 359 | 357,5 | t7-8 | 358,25 | - | - |
| 8 | - | - | - | - | - | t8 | 357,5 |
| 8 – 9 | 0,8 | 357,5 | 355,1 | t8-9 | 356,3 | - | - |
| 9 | - | - | - | - | - | t9 | 355,1 |
| 9 – 10 | 5 | 355,1 | 340,1 | t9-10 | 347,6 | - | - |
| 10 | - | - | - | - | - | t10 | 340,1 |
| 10 – 11 | 2,5 | 340,1 | 332,6 | t10-11 | 336,35 | - | - |
| 11 | - | - | - | - | - | t11 | 332,6 |
| 11 – 12 | 12 | 332,6 | 296,6 | t11-12 | 314,6 | - | - |
| 12 | - | - | - | - | - | t12 | 296,6 |
8.3.2 РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ДАВЛЕНИЯ
8.3.2.1 ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ НА ТРЕНИЕ
Примем, что выбранные стальные электросварные трубы умеренно заржавевшие. Тогда среднее значение абсолютной эквивалентной шероховатости поверхности стенок труб и каналов будет равно: Кэ=0,5мм=0,5*10-3м [6, с.118].
Действительную скорость воздуха определяем по формуле [6, с.93]:
, (134)где tср – средняя температура на участке, °С.
Коэффициент кинематической вязкости определяем по формуле [6, с.114]:
, (135)где x=tср/1000;
A, B, C, D, E – коэффициенты приведенные в таблице П. 4.1 [6, с.115]:
A=13,367453, B=87,690, C=102,00, D=-30,71015, E=5,938994.
Число Рейнольдса определяем по формуле [6, с.22]:
, (136)где W – средняя скорость движения в поперечном сечении, м/с;
D – внутренний диаметр трубопровода, м.
Коэффициент трения рассчитываем по формуле Альтшуля [6, с.25]:
, (137)Потери давления находим по формуле [6, с.26]:
. (138)Таблица 6 – Расчет потерь на трение
| Участок | Wо,м/с | L,м | tср, ºС | D, м | W,м/с | x |  ,м2/с | Re | λ | ΔPтр,Па |
| 1 – 2 | 11,9 | 2,5 | 20 | 1,992 | 12,771 | 0,02 | 1,516 | 1678194 | 0,014373 | 1,768 |
| 3 – 4 | 6,9 | 4 | 404 | 3,988 | 17,110 | 0,404 | 6,358 | 1073272 | 0,012893 | 0,985 |
| 4 – 5 | 6,9 | 4 | 392 | 2,792 | 16,807 | 0,392 | 6,171 | 760445 | 0,014080 | 1,509 |
| 5 – 6 | 6,89 | 4,5 | 379,25 | 1,992 | 16,461 | 0,37925 | 5,974 | 548902 | 0,015306 | 2,530 |
| 6 – 7 | 6,9 | 4,5 | 365,75 | 1,392 | 16,144 | 0,36575 | 5,769 | 389544 | 0,016719 | 3,884 |
| 7 – 8 | 6,9 | 0,5 | 358,25 | 0,998 | 15,954 | 0,35825 | 5,656 | 281520 | 0,018158 | 0,646 |
| 8 – 9 | 6,9 | 0,8 | 356,3 | 0,998 | 15,905 | 0,3563 | 5,627 | 282097 | 0,018155 | 1,030 |
| 9 – 10 | 6,9 | 5 | 347,6 | 0,998 | 15,685 | 0,3476 | 5,497 | 284776 | 0,018141 | 6,345 |
| 10 – 11 | 6,9 | 2,5 | 336,35 | 0,7 | 15,401 | 0,33635 | 5,331 | 202229 | 0,019803 | 4,848 |
| 11 – 12 | 6,9 | 12 | 314,6 | 0,7 | 14,851 | 0,3146 | 5,015 | 207298 | 0,019764 | 22,395 |
Итого
.8.3.2.2 ПОТЕРИ ДАВЛЕНИЯ НА МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ
Потери давления на местных сопротивлениях определяем по формуле [6, с.26]:
. (139)где x – коэффициент местного сопротивления.
8.3.2.2.1 ВНЕЗАПНОЕ РАСШИРЕНИЕ ТРУБОПРОВОДА В ТОЧКЕ 2
Расчет производим согласно рекомендации [6, с.126, п.9].
Коэффициент местного сопротивления рассчитываем по формуле:
, (140)где F1 – площадь поперечного сечения трубы на участке 1 – 2, м2,
F2 – площадь поперечного сечения рекуператора, м2.
, 
, 
, 
.8.3.2.2.2 ВНЕЗАПНОЕ СУЖЕНИЕ В ТОЧКЕ 3
Расчет производим согласно рекомендации [6, с.127, п.10].
Коэффициент местного сопротивления рассчитываем по формуле:
, (141)где
; 
.где F1 – площадь поперечного сечения рекуператора, м2;
F2 – площадь поперечного сечения трубы, м2.
, 
, 
, 
, 
, 
.8.3.2.2.3 СИММЕТРИЧНЫЙ ТРОЙНИК 4 ПРИ РАЗДЕЛЕНИИ ПОТОКА ПОД УГЛОМ 90°
Расчет производим согласно рекомендации [6, с.121, приложение 6, рис.37, п. 37, 24].
H/B=D3-4/D4-5=3,988/2,792=1,428,
B2/B1=D4-5/D3-4=2,792/3,988=0,7,
, [6, с.131, таблица П6.7] 
.8.3.2.2.4 СИММЕТРИЧНЫЙ ТРОЙНИК 5 ПРИ РАЗДЕЛЕНИИ ПОТОКА ПОД УГЛОМ 90°
Расчет производим согласно рекомендации [6, с.121, приложение 6, рис.37, п. 37, 24].
H/B=D4-5/D5-6=2,792/1,992=1,4,
B2/B1=D5-6/D4-5=1,992/2,792=0,71,
, [6, с.131, таблица П6.7] 
.8.3.2.2.5 СИММЕТРИЧНЫЙ ТРОЙНИК 6 ПРИ РАЗДЕЛЕНИИ ПОТОКА ПОД УГЛОМ 90°
Расчет производим согласно рекомендации [6, с.121, приложение 6, рис.37, п. 37, 24].
H/B=D5-6/D6-7=1,992/1,392=1,43,
B2/B1=D6-7/D5-6=1,392/1,992=0,698,
, [6, с.131, таблица П6.7]