Проектирование системы охлаждения кессонов печи взвешенной плавки

Рис 3. Схема системы охлаждения.

4. Результаты расчётов и их анализ

Произведем расчет змеевика. Определим режим движения жидкости в нём. Для этого воспользуемся формулой (3). Скорость и диаметр заданы, а кинематическую вязкость возьмем из таблицы при температуре воды 500С. Она равна src="images/referats/8258/image066.png">. Используя эти данные, получим:

Из полученных данных видно, что режим движения воды в змеевике явно турбулентный, и поэтому необходимо рассчитать толщину ламинарного подслоя по формуле (7.).

Т.к. kэ<следовательно, трубы мы должны рассматривать, как гидравлически гладкие, а коэффициент трения рассчитывать по формуле Никурадзе, учитывая, что : .

Теперь можно приступить к расчёту потерь. Он будет производиться по формуле (9.). Найдём первую составляющую, относящуюся к потерям на трение , где . Получаем

.

Найдём теперь все коэффициенты местных потерь .

В результате получаем

.

Подставляем полученные значения в формулу (9):

Зная величину потерь, можно найти коэффициент по формуле (12):

,

где

4.1 Расчет сопротивления b для стояков и коллектора (их участков)

Рассмотрим всю сеть. Змеевики имеют четырехрядное расположение по высоте. В каждом ряду будет по шестнадцать змеевиков. Все стояки подсоединены к горизонтальной трубе, расположенной на нулевом уровне (уровне пола).

Рассчитаем расходы в стояке, исходя из того, что расход на кессон составляет 2 м3/ч.

Рис.4. Схема соединения кессонов на стояке.

На первом участке параллельно соединены два кессона, поэтому расход вычисляем по формуле:

,

где Q1 и Q2 – расходы на первом и втором кессонах соответственно.

м3/сек.

Аналогичным путём произведём расчёты расходов для всех участков стояка:

м3/сек.

м3/сек.

м3/сек.

м3/сек.

м3/сек.

м3/сек.

м3/сек.

Таким образом, мы получили общий расход воды на входе в стояк:

м3/сек

Примем скорость воды w = 2,5 м/сек вычислим диаметр стояка:

F=Q/w , F=9,12·10-3 / 2,5 = 0,00365 м2 – площадь сечения трубы,

d = , d = = 0,068м = 68мм.

Сравнивая полученное значение с ГОСТ 3262 – 75.[1], получаем: d =70 мм.

Произведём пересчёт скорости при данном диаметре:

w = Q / F, w = 9,12·10-3·4/() = 2,37м/с.

Определим значение коэффициента b на отдельных участках стояка. Для этого нам нужно определить значения Re, и . Найдём значения всех параметров на выходе из стояка.

Значение абсолютной шероховатости для стальных сварных труб Δ=0,02 – 0,05мм, это значение меньше δ = 0,44мм и означает, что труба гидравлически гладкая и расчет коэффициента трения следует вести по формуле Никурадзе (т. к. ).

.

На выходе из стояка (участок 8) установлен вентиль, поэтому необходимо учитывать его сопротивление. Значение его определяем по графику в [1]:

,

Аналогично будем производить вычисления для каждого участка стояка (результаты вычислений представлены в табл. 1):

Таблица 1.

 Скачать реферат