Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Нагревательные печи и устройства. Литейные печи и сушила

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.65 Mб
Скачать

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РСФСР

ПЕРМСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ А.М.ГОРБКОГО ПЕРМ СКИЙ ПО ЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

1\:|ф(* i|>a .uiTciinoro прон.тодстка

II. |\. IxO tl.MIIIIЫ \

11л1тквлтк/1ьиык т:чи и устройства

.iim:iiiii»n: пкчм и смшыл

Учебное пособие

Пермь 1976

62X1745.3(07)

К59

К59. И «К* Козьминых. Нагревательные печи и устройства. Литейные печи и сулила. Раздел 17. Подбор вентиляторов, тодливо-

сжигапцнх и других устройств. Учебное пособие. Изд. Пермского ун-та, I976.v

В настоящем разделе учебного пособия для курсового проекти­ рования по курсам "Нагревательные печи и устройства", "Литейные печи и сушила" рассмотрены вопросы расчета и выбора тошшвосжигапцих устройств и вентиляторов промышленных печей. Вместе с ме­ тодиками расчета даны подробные описания существующих конструк­ ций топок, горелок, форсунок и вентиляторов. Проанализированы условия их применения.

Учебное пособие предназначено для студентов металлургичес­ ких специальностей. Оно может быть полезным инженерно-техническим работникам литейного и термического производств.

Учебное пособие подготовлено Пермским политехническим институтом

621.745.3(07)

© Пермский государственный университет, 1976

Вентиляторы - энергетические устройства, служат для подачи

иперемещения газов.

Впромышленных печах для подачи газов применяются центро­ бежные вентиляторы -рис. I), нагнетающие и отсасывающие. Нагне-

Рис. I. Общий вид центробежного вентилятора с соотношением его частей в зависимости от диаметра колеса

тающие вентиляторы, устанавливаемые пер1ед топливосжигающими устройствами, служат для подачи воздуха. Отсасывающие вентиля­ торы, как и дымовые трубы, используются для удаления продуктов горения.

Для перемещения газов служат осевые вентиляторы, применя­ емые в низкотемпературных печах для циркуляции газов с целью увеличения теплопередачи конвекцией.

центробежные вентиляторы создают суммарный напор газов на ободе колеса, пропорциональный квадрату диаметре и квадрату числа оборотов:

'^--‘llg=kam+hCT

 

, г

г

7200

•а.'П

ммSod. cm,

 

 

 

где JJ- - коэффициент потери напора но

трение и завихрения,

равный 0,8-0 ,9;

 

 

 

^- объемный вес газа, кг/м3;

d- диаметр колеса вентилятора, м;

п.- число оборотов вентилятора, об/мин.

Однако создаваемый в основном скоростной (динамический) напор, благодаря улиткообразной форме корпуса вентилятора (диффузор, свернутый в спираль), переводится в статический.

В результате в выходном отверстии центробежного вентиля­ тора суммарный напор цреимущественно состоит из статического напора:

^ ‘,lSS/tcr-thduH Мт6од ст-

Количество нагнетаемого или всасываемого вентилятором газа или воздуха

 

tf=4 W

м */сек,

 

где /

- площадь сечения входного

отверстия вентилятора, м2 ;

W

- скорость газами

воздуха,

м/сек.

Мощность вентилятора

 

 

 

N ------------------

 

квт,

 

> s 3600 -ю г 2в чр

где (I - производительность вентилятора, м3/час; hcr - статический напор, мм ьод.ст.;

- коэффициент полезного действия вентилятора, колеблю­ щийся в пределах 0,4-0,5;

£- коэффициент полезного действия ременной передачи,

Рравный 0,8-0,9.

Установочная мощность электромотора берется на 10-15% иольше, чем Ng

^=(t.U 1 ,f5 )N e кбт.

Центробежные вентиляторы в зависимости от создаваемого напора подразделяются:

1) не вентиляторы низкого давления - до 100 мм вод.ст.; 2 ) вентиляторы среднего давления - до 200-300 мм вод.ст.;

3) вентиляторы высокого давления - до 1000-1500 мм вод.ст. Центробежные вентиляторы выпускаются различных размеров,

соответствующих номерам: 2,3,4,5 и т.д. до Л 15.

Номер вентилятора для низкого и высокого давлений соот­ ветствует диаметру колеса в мм, деленному на 100, а вентилято­ ров среднего давления - диаметру колеса в мм, деленному на НО .

Подбор центробежных вентиляторов в зависимости от требу­ емой производительности и суммарного напора производится по ка­ талогам или графикам-номограммам.

В том и другом случае определяются номер вентилятора, чис­ ло оборотов и необходимая мощность электромотора.

Для нагнетающих вентиляторов производительность

g

(J-JL

В

м5/час*

dL

mar

п 9

где

- расход воздуха для сжигания I кг или I нм3 топлива,

 

берется из расчета горения топлива;

- количество топлива

кг или нм3, берется из теплового

 

баланса.

 

g

Для отсасывающих вентиляторов в формуле вместо X будет

количество образующихся продуктов горения црй сжигании

единицы

топлива.

 

 

Суьшарный напор для нагнетающих вентиляторов состоит из сопротивления топливосжигахшх устройств, воздухопровода до и после вентилятора и сопротивлений нагревательных устройств - рекуператоров, регенераторов, если они применены.

Для отсасывающих вентиляторов (дымососов) сушшрннй напор рассчитывается так же, как и для дымовой трубы. Однако дымовая труба остается во всех случаях и устанавливается аа дымососами (рис. 2 ), ток как продукты горения должны выбрасываться в ат­ мосферу не ниже 16 метров.

Номограшсы, приведенные на рис. 3, представляют собой два совмещенных графика, из которых верхний связывает сушвринй на­ пор, отложенный по оси ординат, коэффициент полезного действия - вертикальные лучевые крине на поле графика, окружную скорость на ободе колеса - горизонтальные кривые, и скорость газа,"отло­

женную

по оси абсцисс, а

- производительность, отложен­

ную

по

оси ординат, с номером вентиляторе - прямые лучевые ли­

нии

на поле графика.

 

1 О f0 Ц /о JU /ь JO

Скорость Воздуха 6 Вы­ ходном amiepemvu, м/сек

*

26

ПроньВодшпельность

 

Скорость Воздуха В Вы­ ходном отВерстщ м/сек

5

Рис. 3. Номограммы для под­ бора центробежных вентиля­

торов низкого (а), средне­

го (б) и высокого (в) дав­

ления (цифры производитель­ ности на правой ординате относятся к пунктирным лу­

чевым линиям;

560€ - 700 об/мин.

8

Динамический напор в выходном отверстии

/ W2 .. 20г /,206. „ в , ,

А* * = T f f t = Щ / 2 i' 5 м” So ст-

Отсюда статический напор

/iCT =Y2 h 6-k guH =/00-24,5= 75,5ммВод.cm.

Мощность на валу вентилятора

С к СТ

50000-75,5

V 3 6 0 0 - 1 0 2 ~ 3600 /02 0.55 0,9 * f5 « 6т-

Мощность электродвигателя вентилятора с учетом 10$ пере­ грузки

= К Mg - /, /■ /5= /4,5 кёт.

Осевые вентиляторы (рис. 4,5) делятся на пропеллерные и плосколопастные.

Рис. 4. Пропеллерный вентилятор

Пропеллерные осевые вентиляторы имеют форму гребных вин­

тов, от 3 до 5 лопастей; создают суммарный напор до 20 мм вод. с:. Вследствие возвратных потоков вблизи втулки (см. рне. 4) КПД цл мал: 0,2-0,4.

Плосголопастные осевые вентиляторы имеют от 4 до 8 кони­ ческих лопастей, создают суммарный напор до 40 мм вод.ст. и более. Их КПД ра.зен 0,63-0,75.

 

 

Рис.

5. Плосколопастной вентилятор

 

Размеры осевых вентиляторов характеризуются номерами от

4 до

12.

Номер определяет диаметр пропеллера в дециметрах ^или

хЮО). Суммарный напор осевых вентиляторов

 

 

IZZltfhdM+hfT

мм 8од. cm;

 

динамический напор

 

 

 

' W

= 2 y -ft

мм €од ет;

 

статический напор

2

 

 

 

 

 

 

/te *0 ,0 tw *= 0 ,0 f(^ fy мм бод. cm.

Мощность

осевых вентиляторов

 

 

 

 

5600-/02}g * т '

где

бГ -

объем перемещаемого газа, м3/час.

 

Мощность мотора берется с запасом в 2Ь%.

 

Осевые вентиляторы имеют большой динамический и малый

статический напоры, в связи с чем и применяются для перемещения больших количеств газа или воздуха.

Расчет количества осевых вентиляторов для перемещения воз­ духа или газа в нагревательных печах рассмотрим на примере.

Пусть имеем нагревательную электрическую печь с шириной рабочего пространства В = 1,0 м и высотой И = 0,7 м, темпе­ ратура в печи tn = 700°С (рис. б).

Примем действительную скорость воздуха в печи VV^ црж 700°С, равной

30 и/сек.

Тогда действительный удельный вес воздуха в печи:

Рис. 6. Установка осевого

вентилятора для перемеще­ ния воздуха или газа в нагревательных печах

- к — =

2f J l - =0,564кг/м.

*

 

700

/+ 275

Отсюда динамический напор

 

" w f

6

 

^—

у =

 

2 9

1

 

2

 

-5/7

 

--- 0,564-* 7мм tod.cm.

2

9,8f

 

Осевые вентиляторы устанавливаются в нагревательных печах и сушилах с таким расчетом, чтобы каждому из них приходилось перемещать не более I м3 газа в секунду.

Доя данной печи площадь поперечного сечения

i,0-0,7= 0,7 м г

Допустим,

что площадь

поперечного сечения изделий, поме­

щенных в печь,

составляет

 

= 0,2

м2 .

Отсюда свободное

сечение

печи,

заполненное воздухом,

f a

= 0,7 -

0,2

=

0,5 м2.

 

Следовательно, чтобы каждый осевой вентилятор перемещал I м3 воздуха в секунду, при свободном сечении рабочего прост­

ранства 0,5 м , оси вентиляторов требуется располагать да рас­ стоянии 2 м друг от друга. Необходимая для перемещения возду­ ха мощность осевого вентиляторе

дкм

5600 76, 7

~ 0,40IеВт.

~5600 /02 f

3600-Ю 2-О,Ь

Мощность мотора

Ом = 1,25■Ng= /,25-0,40=0,5 кВт-

Соседние файлы в папке книги