2. Транспортирование, очистка и удаление дымовых газов

2.1. Аэродинамика тепловых установок

Транспортирование теплоносителя в тепловых установках осуществляется по трубам, каналам и в рабочем пространстве печи. Все это образует аэродинамическую систему. Для различных тепловых установок в зависимости от требований технологий конструируют различные аэродинамические системы. Чтобы теплоноситель двигался по выбранной схеме аэродинамической системы, необходимо научиться определять сопротивление такой системы, и исходя от него выбирать устройства, создающие заданный расчетом напор для движения теплоносителя.

Для составления аэродинамической схемы делается анализ движения теплоносителя в тепловой установке, затем составляется её газовый баланс. В основу уравнения аэродинамического баланса положен закон сохранения массы. По этому закону масса теплоносителя, поступающего в печь, должна быть равна массе выходящего из неё. В приходных статьях необходимо учитывать не только необходимый расход теплоносителя, но и выбивание газов из установки или подсосы в установку окружающего воздуха. Исходным количеством расходуемого теплоносителя для составления аэродинамического баланса является удельный расход теплоносителя. Пример аэродинамического баланса показан на рис. 2

Рис. 2 Схема аэродинамического баланса туннельной печи.

Определив, таким образом, потоки массы теплоносителя, устанавливают необходимые площади поперечного сечения подводящих, отводящих и рециркуляционных каналов. Площадь поперечного сечения каналов или трубопроводов, м², определяется

,

где V – расход теплоносителя, проходящего по каналу, м³/ч; W_g – допустимая скорость движения теплоносителя, м/с, принимается в пределах 2-5 м/с.

Для определения потерь давления на пути движения теплоносителя ведется аэродинамический расчет. К нему также относится подбор и расчет тягодутьевых устройств – вентиляторов и дымососов.

Исходными данными для выбора тягодутьевого оборудования являются производительность и величина создаваемого ими полного напора Р_п, необходимого для преодоления сопротивлений трению Р_тр о стенки каналов, различного рода встречающихся местных сопротивлений Р_м, геометрических Р_г, связанных с изменением уровня канала, а также для создания определенной скорости движения газов, обуславливающей величину динамического напора Р_дин. Понятие о сущности отдельных видов напоров, а также методика их расчета приводится в литературе [3,4,5]. Сопротивление при движении газов по отдельным аппаратам, циклонам, теплообменникам и др. – принимаются по техническим характеристикам.

Таблица 1

Сводная таблица для расчета напора

№ участка

Характеристика газовой трассы

Параметры газов

Напоры, Па

Динамический W/2

Геометрический Рг

Потери напора

Общая потеря да вления на участке Робщ

Длина L, м

Площадь сечения F,м2

Эквивалентный диаметр d=(а+в)/(а-в), м

Коэффициент трения, 

Вид местного сопротивления

Коэффициент местного сопротивления

Расход на участке G, м3/с

Температура t,С

плотность t, кг/м3

скорость W, м/с

на трение Ртр

на местное сопротивление Рм

Р_п=Р_общ.

Расчет потерь давлений рекомендуется вести по отдельным участкам газового тракта и для удобства сводить его в таблицу (табл. 1).