Проектирование системы охлаждения кессонов печи взвешенной плавки

Рефераты / Производство и технологии / Проектирование системы охлаждения кессонов печи взвешенной плавки

Практически величина местных потерь прямо пропорциональна динамическому напору в данном сечении потока:

;(8)

где - коэффициент местного сопротивления, характеризующий данное сопротивление.

Общие потери напора в трубопроводе, включая потери на трение и местные потери, находят суммированием:

;(9)

где - сумма потерь напора на всех местных сопротивлениях на данном трубопроводе; - суммарный коэффициент местных сопротивлений.

2.3 Построение характеристики сети

Для трубопроводов, состоящих из часто употребляемых стандартных труб, расчёт потерь напора удобно вести с помощью обобщённых параметров трубопровода. Рассмотрим простой короткий трубопровод постоянного диаметра. Общие потери напора в нём, определяемые формулой (9), можно выразить через расход жидкости :

(10)

Сделаем замену в этом выражении:

;(11)

где b – сопротивление трубопровода.

Из выражений (10) и (11) получаем:

(12)

Из этого выражения видно, что для данного трубопровода зависимость потерь от расхода графически выражается параболой.

При последовательном соединении трубопроводов разного диаметра общие потери напора соединения равны сумме потерь в отдельных трубопроводах, расход же жидкости по всей длине соединения одинаков и равен расходу в отдельном трубопроводе:

;(13)

где - сопротивление всего соединения.

Расходы жидкости в отдельных ветвях параллельного соединения различны и определяются сопротивлением ветвей. Общий расход в соединении равен сумме расходов ветвей. В этом случае из выражения (12) получаем:

; (14)

Рассмотрим общий случай: трубопровод, в котором по пути движения жидкость совершает работу или над ней совершается работа. Полный напор жидкости в начальном и конечном сечениях трубопровода соответственно:

; ,

а приращение полного напора в трубопроводе

;(15)

где - геометрическая высота подачи жидкости.

Выражение для удельной энергии Н, которую надо затратить на приращение полного напора жидкости в трубопроводе и преодоление в нём потерь напора, носит название уравнения сети, а величина Н – полный потребный напор трубопровода.

; (16)

Преобразуем это выражение, введя обозначение

; (17)

; (18)

Учитывая выражение получим:

; (19)

где а, b и с константы для данной сети.

Выражение (19) является уравнением напорной характеристики трубопровода. Оно устанавливает связь между потребным напором и расходом жидкости в сети.[2]

2.4 Расчет тепломассообмена

Если тело А передало каким-либо образом телу В некоторое количество тепла Q, то говорят, что между этими телами произошел теплообмен.

В теплотехнике особенно важен теплообмен соприкосновением между движущейся жидкостью и твердым телом, получивший название теплоотдачи. Это вид теплообмена встречается в тепловых аппаратах как часть общего случая перехода тепла от одной жидкости к другой через разделяющую их стенку. Такой общий случай мы будем называть теплопередачей. Под жидкостью мы в данном случае разумеем как капельную жидкость, так и упругую жидкость-газ.

Если обозначить: Q - количество тепла, которое проходит от одной поверхности стенки к другой; t’ст- температура одной поверхности стенки, ºС; t”ст- температура другой поверхности стенки ºС; - время; S- толщина стенки; F- поверхности стенки, то

Коэффициент измеряет количество тепла, распространяющееся в течении 1с в теле от одной его поверхности размером в 1м2 к другой такой же поверхности при толщине тела 1м и при разности температур 1ºС. Этот коэффициент называется коэффициентом теплопроводности.

Явление теплоотдачи между стенкой и жидкостью можно записать в виде

-коэффициент теплопередачи; измеряет количество тепла, которым обмениваются через единицу времени при разности температур между поверхностью стенки и жидкости в 1ºС

Количество тепла, переданное в единицу времени через единицу поверхности, называется поверхностной плотностью теплового потока или удельным тепловым потоком и обозначается буквой q и рассчитывается по формуле Фурье

.[3]