Методические указания и расчёт дымовой трубы

Удаление дымовых тазов из рабочего пространства печи осуществляется за счет естественной тяги или искусственной вен­тиляции с помощью эксгаустеров и дымососов.

Естественная тяга создается с помощью дымовой трубы, высота и площадь поперечного сечения которой зависит от коли­чества выбрасываемых газов и потерь давления при прохождении газов из печи через систему дымовых каналов

Действительные разряжения h_g , создаваемые трубой, количественно должно быть больше рассчитанной потери давления на 20-30% на случай дальнейшей форсировки печи или увеличения сопротивления дымового тракта вследствие заноса дымовых ка­налов пылью.

В связи с этим действительное разряжение

(25)

В соответствии с этим высоту дымовой трубы определяют по формуле (26)

,м (26)

где - коэффициент местного сопротивления на выходе дымо­вых газов из трубы в атмосферу, в расчете принимается =1,06;

W - приведенная скорость дымовых газов на выходе из

трубы в атмосферу, м/с;

- приведенные плотности соответственно дымовых газов и воздуха, кг/м²;

t_y- температура дымовых газов в устье, °С;

t_d - средняя по высоте трубы температура дымовых газов, °С;

D_y - внутренний диаметр устья трубы, м.

По данному уравнению определить действительную высоту нельзя, из-за отсутствия данных поt_y, t_d, W .

Поэтому, исходя из величины потребной тяги и температуры, у основания трубы предварительно определяют ориентировоч­ную высоту H^’ по графику ( Приложение 3), затем уточняют по формуле ( 26 ).

Величина t_y определяется как:

(27)

где - среднее падение температуры на 1 м высоты трубы, которое зависит от ее конструкции:

кирпичные трубы -

металлические футерованные трубы -

металлические без футеровки -

Определение ориентировочной высоты трубы H^’проводит­ся с учетом средней температуры окружающего воздуха ^, кото­рая зависит от местных климатических условий.

Внутренний диаметр устья выбирают, задаваясь скоростью при выходе W = 2 ÷ 4^м/_с. Однако, из соображений удобства кладки, внутренний диаметр устья делают не менее 800 мм.

Внутренний диаметр основания трубы D_ос определяется из условий устойчивости трубы по формуле

(28)

При этом наружный уклон конического ствола делают от 0,01 до 0,03.

После этого проводят уточненный расчет высоты дымовой трубы, и если расхождение рассчитанного значения ориентиро­вочным значением не превышает ± 5%, то расчет считается закон­ченным. В противном случае расчет повторяют, задаваясь другим, более близким значением высоты трубы Н'.

При расчете высоты трубы необходимо учесть и санитарно-гигиенические требования, предъявляемые при проектировании промышленных предприятий : минимальная высота трубы должна быть не менее 16 м.

При расположении трубы ближе, чем на 100 м от зданий, высота ее должна быть на 5 м выше колена крыши здания.

Высота дымовой трубы, через которую эвакуируются дымо­вые газы от печей мощностью до 120 МВт, должна быть не менее 30 м, а при тепловой мощности печей 120-420 МВт - не менее 45 м.

Если в радиусе 200 м от дымовой трубы расположены зда­ния высотой 15 м и выше, высота ее, независимо от тепловой мощности, должна быть не менее 45 м.

При повышенном содержании в дымовых газах сернистых, фтористых, мышьяковистых и других вредных для живых организ­мов веществ, высота дымовой трубы должна быть не менее 100 м.

Пример расчета регенератора мартеновской печи

Задание. Произвести тепловой расчёт и определить основные размеры воздушного регенератора

Температура воздуха на входе в насадку	45°C
Средняя температура подогрева воздуха	980°C
Вид топлива	Прир.газ-20% Мазут-80%
Максимальная тепловая нагрузка	56,5МВт
Температура продуктов горения на входе в насадку	1500°C
Средний коэффициент расхода воздуха в регенераторе	1,5
Тип насадки	Каупера
Размер ячейки	100x100
Продолжительность периодов	10 мин
Влагосодержание природного газа	10г/м3

Состав сухого природного газа

CH₄ = 95,6%

C₂H₆ = 0,7%

C₃H₈ = 0,4%

C₄H₁₀ = 0,2%

C₅H₁₂ = 0,2%

N₂ = 2,8%

CO₂ = 0,1%

Состав мазута

W^р = 1,4%

A^р = 0,16%

S^р = 0,8%

C^р = 87,6%

H^р = 9,1%

N^р = 0%

O^р = 0,9%

РАСЧЁТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА