На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Расчет сопротивлений на пути движения газов. Выбор тягодутьевых средств

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 04.07.2012. Сдан: 2011. Страниц: 13. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Министерство  образования и науки РФ
ГОУ ВПО  «Уральский Федерального Университета имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»
Металлургический  факультет
Кафедра ТИМ 
 
 
 
 

Курсовая  работа
по дисциплине «Теплотехника»
«Расчет сопротивлений на  пути движения газов. Выбор тягодутьевых средств» 
 
 
 
 
 
 
 

Студент: Сумин  А.Д.
Группа, номер: Мт-38051
Преподаватель: Шаврин В.С. 
 
 

Екатеринбург
2010 г.
Содержание
Введение                                                                                                    3 
Глава 1. Проектирование рекуператора      6 
Глава 2. Расчёт сопротивлений на пути движения воздуха   8 
     2.1. Диаметры отдельных участков  воздухопровода   8 
    2.2. Потери давления на трение             11        
    2.3. Потери  давления на местных сопротивлениях         14       
     2.4. Геометрическое давление             16        
    2.5. Суммарные  потери               16             2.6.Подбор вентилятора              17
     2.7.Вывод по главе               18           
Глава 3. Расчет потерь давления на пути движения дымовых газов      20  
     3.1. Проектирование борова              20
      3.2. Потери напора в рекуператоре             21
     3.3. Определение количества дымовых газов          22
     3.4. Определение площадей поперечных сечений          23
     3.5. Потери на трение               24          3.6. Потери напора на местных сопротивлениях                   25         
     3.7. Суммарные потери                                 27
     3.8. Расчет дымовой трубы            27
     3.9. Вывод по главе             29
Библиографический список                         31                   
Приложения                                                                                                 32 
 
 
 
 
 

  Введение.
     Движение  газов в рабочем пространстве металлургических печей во многом определяет эффективность и показатели тепловой работы печей. Правильная организация движения газов в системе обеспечивает стойкость элементов кладки металлургических печей, и поэтому увеличивает период работы печи.
     Для организации движения газов по элементам печи, создания в необходимых случаях циркуляции газов потоки воздуха, газов, продуктов сгорания должны располагать значительным запасом энергии. В качестве устройств, обеспечивающих приведение в движение газов в металлургических печах, применяются вентиляторы и дымовые трубы.
     Вентиляторы являются самыми распространенными  устройствами, применяемыми для перемещения газообразных сред при относительно низких давлениях. Вентиляторы были изобретены в России в 1835 г. За свою почти 175-летнюю историю эти устройства настолько внедрились в промышленность и быт, что сейчас вентиляторы являются одним из наиболее распространенных аппаратов.
     В настоящее время наиболее распространены радиальные (центробежные) и осевые вентиляторы.
  Работа  радиальных вентиляторов основана на превращении центробежных (массовых) сил в силы поверхностные (статическое давление). В зависимости от создаваемого давления радиальные (центробежные) вентиляторы в соответствии с ГОСТ 5976—73 классифицируют на вентиляторы низкого давления (1000 Па), среднего давления (до 3000 Па) и высокого давления (до 15000 Па).
  Осевые  вентиляторы имеют ряд преимуществ  перед радиальными. Они просты по конструктивному оформлению, обладают меньшей металлоемкостью (массой на единицу мощности), позволяют достигать более высоких к. п. д. за счет относительно малых внутренних потерь, они реверсивны, т. е. обеспечивают движение воздуха в прямом и обратном направлениях при изменении направления вращения рабочего колеса.
  В практике работы металлургических печей более распространены радиальные вентиляторы. Они широко применяются для нагнетания воздуха, используемого для горения различных топлив, для обеспечения циркуляции газов, для отсоса продуктов сгорания, запыленных газов и других случаях.
      Осевые вентиляторы, как развивающие большую производительность при относительно низком запасе энергии, используются только при ремонтах печей для организации ускоренного охлаждения, а также для вентиляции рабочих мест с мощными источниками тепловыделения во время выпуска металла из печей и пр.
      Подавляющее большинство металлургических печей, особенно нагревательных, оборудовано для эвакуации продуктов сгорания из рабочего пространства дымовыми трубами. Кроме того, дымовые трубы решают и экологическую задачу, рассеивая вредные примеси на удалении от земной поверхности и уменьшая тем самым приземные концентрации вредных веществ.
      Работа дымовой трубы основана  на действии геометрического давления, создаваемого горячими газами, находящимися в трубе. Это давление расходуется на преодоление сопротивлений от рабочего пространства до основания дымовой трубы, включая поворот газов в дымовую трубу, а также на преодоление сопротивления самой трубы, включая выход в атмосферу.
      В ходе выполнения курсовой работы возникали и некоторые трудности, например, не сразу удалось подобрать высоту дымовой трубы так, чтобы не было значительного расхождения между рассчитанным и задаваемым значением высоты дымовой трубы.
      Исходные  данные для проектирования рекуператора представлены в 1 главе, для расчета сопротивлений на пути движения воздуха – во 2 главе, для расчета потерь давления на пути движения дымовых газов – в 3главе.
      Все необходимые расчеты были произведены  в соответствии со схемой дымовой  трассы, представленной на рис.1.
 
 
 

     Рис. 1. Схема подачи воздуха к нагревательной печи и отвода продуктов горения  в дымовую трубу.
     1 – печь; 2 – воздухопровод; 3 – вентилятор; 4 –  задвижка (шибер); 5 –  рекуператор; 6 –  дымовой канал; 7 –  газопровод; 8 – горелка; 9 – шибер; 10 – дымовая труба.
Глава 1. Проектирование рекуператора 

     Заданы  следующие параметры рекуператора: 

Количество  труб по ширине n, шт Количество  труб по длине m, шт
5 5
 
     Рассчитаем  суммарную площадь поперечного  сечения трубок рекуператора:
     
где – количество воздуха, подаваемого к горелкам,
– рекомендованная скорость воздуха  в трубках рекуператора,
     
     Количество  трубок рекуператора:
     
где  n – количество труб по ширине секции;
m – количество труб по длине секции;
     
     Площадь поперечного сечения одной трубки:
     
     
     
Из этого  выражения находим:
     
     где – внутренний диаметр трубы рекуператора.
     
     По  ГОСТ 8732-78 принимаем наружный диаметр  трубы рекуператора , при толщине стенки 3 мм.
       – ширина рекуператора.
     
     
- длина рекуператора.
     
 

     Рис.2. Поперечное сечение секции рекуператора 

       Поперечное сечение секции рекуператора представлено на рис.2. 
 
 
 

Глава 2. Расчёт сопротивлений  на пути движения воздуха 

      Заданы  следующие параметры трубопровода: 

Lа-г Lдиф-кон Lрек Lз-и Lи-л Lл-м Lм-т Lт-ф
/c
м/c м/c 0С м м м м м м м м
0,9 9 10 450 8 0,8 6 11 9 7 8 2,5
 
     2.1. Диаметры отдельных  участков воздухопровода
     Скорость  воздуха в трубопроводе задана: Площадь поперечного сечения воздухопровода составит:
     
     
При этом диаметр  трубопровода будет равен:
     
     
     В соответствии с ГОСТ 10704-91, выбираем диаметр трубы: d = 0, 357 м с толщиной стенки 4 мм. При этом внутренний диаметр будет:
     
     Диаметр основного трубопровода (от точки  А до точки Лd1  будет один и тот же, поскольку на этом участке подаётся полный расход воздуха Vв.
Вычислим площадь  поперечного сечения трубопровода на участке А–Л:
      
     
Следовательно, скорость будет равна: 
       
     
Далее рассчитываем площадь трубопровода после разветвления в точке  Л:
     
     
Тогда диаметр  будет равен:
      
     
     По  ГОСТ 10704-91 ближайший наружный диаметр трубы равен при толщине стенки 4 мм. Тогда внутренний диаметр трубы на участке Л–Т составит:
     
    Тогда площадь поперечного сечения  в соответствии с выбранным диаметром  будет равна:
     
     
Скорость воздуха  на участке Л–Н будет равна:
     
     
     На  печи установлено 12 горелок (по 6 с каждой стороны), поэтому на каждую горелку  подается расход воздуха:
     
     
Отсюда скорость воздуха в этом трубопроводе в  точке Т будет равна:
     
     
а средняя скорость воздуха на участке М–Т составит:
     
     
     Рассчитываем  площадь трубопровода и скорость воздуха на ответвлении к последней горелке на участке Т–Ф:
     
     
Тогда диаметр  будет равен:
     
     
     Выбираем  по ГОСТ 10704-91 наружный диаметр  при толщине стенки 3 мм. При этом внутренний диаметр трубы составит:
     
В соответствии с выбранным диаметром площадь  сечения трубы будет равна:
     
а скорость составит:
     
     
Полученные результаты расчетов представлены в Таблице 1.
                                                                  Таблица 1.
Результаты  расчета диаметров труб и скорости движения газа в трубах 

 
Рекуператор
, мм 369 50 369 265 108
, мм 377 57 377 273 114
, м/с 10,29 12 10,29 9,98 9,97
 
     Общая величина потерь давления воздуха складывается из потерь на трение и на местных  сопротивлениях на отдельных участках воздушного пути. 

    2.2. Потери давления  на трение 

     Рассчитываем коэффициент трения для металлических шероховатых трубопроводов через число Рейнольдса Re:
      ,
где  dэ – диаметр основного трубопровода, м;
n - кинематическая вязкость воздуха.
 Для 20°  С  n = 15?10-6 /c;
для 210° С  n = 35,92?10-6 /c;
для 400° С n = 62,8?10-6 /c.
       = (1+?t)
       = 10,29•(1+ ) = 11,04 м/c;            
       = 10•(1+210/273) = 17,69 м/c;            
       = 10,29•(1+400/273) = 25,37 м/c;            
       = 9,98•(1+400/273) = 24,60 м/c;  
       = 9,97•(1+400/273) = 24,58 м/c;  
Если Re < , то находим l по формуле Блазиуса:
      l = 0,316• ;
если Re > , то находим l по формуле Никурадзе:
     l = 0,0032 + 0,221• .
      lА-Г = 0,0032 + 0,221• = 0,015;
      lД-Ж = 0,316•(0,25*105)-0,25 = 0,025;
      lЗ-Л = 0,0032 + 0,221• (1,5*105)-0,237= 0,016;
      lЛ-Т = 0,0032+0,221(1,04*105)-0,237 = 0,018;
      lТ-Ф = 0,316• = 0,022.
     1) Потери на трение на пути движения воздуха от вентилятора до рекуператора на 1 участке (А–Г).
     Длина этого участка трубопровода  , диаметр d1 = 0,369 м. Плотность воздуха при нормальных условиях скорость воздуха температура воздуха в цехе
Потери  давления на трение на участке А–Г:
     
     
На коротком участке диффузора Г–Д потерями на трение пренебрегаем в виду их малости.
     2) Потери давления на трение  в рекуператоре на участке Д–Е–Ж.
Длина одной трубки рекуператора внутренний диаметр трубки скорость воздуха в трубке при нормальных условиях, температура воздуха на входе в рекуператор на выходе 
     
Трением на коротком участке конфузора Ж–З пренебрегаем в виду его малости.
     3) Потери давления на трение  на 2 участке  (З–Л).
     
     4) Потери давления на трение  на 3 участке (Л–Т).
     
     5) Потери давления на вертикальном 4 участке трубопровода к последней  горелке Т–Ф.
     
Итого сумма потерь давления на трение по всей трассе составит:
 

    2.3. Потери давления  на местных сопротивлениях 

    Потери  давления на местных сопротивлениях рассчитываем по формуле:
      
   Значения  коэффициентов местных  сопротивлений рассчитываем в соответствии с  Прил.1 (Коэффициенты местных сопротивлений  каналов и трубопроводов).
      Конфузор в точке А:
     
      Составное колено 45°?2=90° в точке Б:
     
      Задвижка  открытая на 0,4d в точке В:
     
      Диффузор  в точке Г:
     
      Вход в  трубки рекуператора в точке Д:
     
      Плавный поворот  на 180° в точке Е:
     
      Выход из трубок рекуператора в точке Ж:
     
      Конфузор  в точке З:
     
      Составное колено 45°?2=90° в точке И:
     
       Составное  колено 45°?2=90° в точке К:
       
      Разделение потоков в симметричном тройнике в точке Л:
     
      Поворот на 35° в точке М:
     
       Тройник  с ответвлениями Н-С:

    14) Ответвление  воздуха в точке Т:

    15) Сопротивление регулировочной дроссельной заслонки, открытой на угол 75°:
     
    16) Сопротивление  воздушному потоку в корпусе  горелки (точка Ф):

     Сумма всех местных сопротивлений воздушной трассы составляет
 

     2.4. Геометрическое давление 

     Рассчитаем  геометрическое давление на отдельных  вертикальных участках воздушной трассы.
     Ргеом = g(h1 – h2)?(rв20rв400),
      где rв20 и rв400 – плотность воздуха при температуре 20° С и при температуре 400 °С соответственно, кг/м3;
      h1 и h2 – перепады высот, м.
      rв = ,
где tв – температура воздуха, ° С.
      rв20 = кг/м3;
       rв400 = кг/м3.
      h1 – h2 = 10 м (участок З-И);
      h1 – h2 = 2,5 м (участок Т-Ф).
      Ргеом.ЗИ = 9,81?10?(0,524 -1,205) = -66,8 Па;
      Ргеом.ТФ = 9,81?2,5?(1,205 – 0,524) = 16,7 Па.
Общее геометрическое давление трассы составит:
       

2.5. Суммарные потери 

     Общие потери давления по всей трассе будут

     Эта сумма потерь давления и составляет общее сопротивление воздушной трассы, которое должен преодолеть вентилятор, подающий воздух к горелкам печи. 

2.6. Подбор вентилятора 

     Для нормальной работы печи вентилятор должен обеспечить подачу воздуха в таком  количестве, которое необходимо для  горения топлива, а также создать напор, который смог бы преодолеть все сопротивления на пути воздуха.
     Из  предшествующих расчетов известно, что  расход воздуха, необходимый для  горения:
     V0 = 1,1 м3  или V0 = 1,1 · 3600 = 3960 м3,
а сумма  сопротивлений по трассе:
     
     На  случай форсированной работы печи требуется  запас производительности вентилятора  на 25%:
     
     При этом рабочее давление, создаваемое  вентилятором при форсированной  работе печи, должно быть:
     
     
     
где – коэффициент запаса мощности электродвигателя на пусковой момент; в данном случае принимаем
– коэффициент, учитывающий потери на механической передаче; принимаем равным 1,0.
     Из  нескольких вентиляторов, которые обеспечивают указанные условия, выберем тот, который имеет наибольший коэффициент  полезного действия (?=0,626).
 

2.7. Вывод по главе 

     С  учетом рассчитанных параметров, по аэродинамическим характеристикам (см. Прил. 2), выбираем радиальный вентилятор ВР12-26-4 со следующими характеристиками:
    производительность =3,49 тыс. /час;
    полное давление P=4800 Па;
    номинальная частота вращения n=3000 об/мин;
    мощность электродвигателя N=11,0 кВт;
    масса вентилятора m?203,0 кг;
Общие сведения:
      высокого давления;
      одностороннего всасывания;
      корпус спиральный поворотный;
      лопатки загнутые вперед;
      количество лопаток – 32;
      направление вращения – правое и левое.
     Назначение: предназначены для перемещения воздуха и других неагрессивных газов, не содержащих липких и длинноволокнистых веществ. Содержание пыли и других вредных примесей не должно превышать 150мг/ . Применяются для подачи воздуха в вагранки, сушильные печи, в вентиляционных системах зерновых элеваторов и глубинных шахт, для транспортировки пыли и легких сыпучих материалов.
     Варианты  изготовления: общего назначения из углеродистой стали.
     Условия эксплуатации: температура окружающей среды от -400С  до +400С, умеренный климат, 2-я категория размещения.
     Общий вид вентилятора типа ВР12-26-4 представлен  на рисунке 3. 
 
 
 

 
 

             Рис.3. Вентилятор типа ВР12-26-4 
         
         
         
         
         

Глава 3. Расчет потерь напора на пути движения дымовых  газов 

      Заданы  следующие параметры: 

Расход  топливаВ Вид топлива Калорийность Норма скорости дымовых газов W

и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.