Файл: Курсовой проект по дисциплине Технология и оборудование коксохимического производства.docx

газа равна 1300^°С, а температура насадки принимается равной 1310^°С.

Средняя температура между ними равна (1300 + 1310)/2 = 1305^°С.

Скорость продуктов сгорания в насадке:

????_в = 0,630/1,504 = 0,419 м/с.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:



Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием равен:

Для углекислого газа:



Для водяного пара:



Суммарный коэффициент теплоотдачи для верха регенератора, Вт/(м₂*К):

^в = 42,73 + 5,13 + 6,77 = 54,63

Низ насадки.

Температура газа перед входом в насадку 160^°С, температуру насадки - 240^°С, средняя температура между ними равна 200^°С:


к
_к^н = (200 + 273)^0,25(0,9617 + 0,2125 · 0,419/0,0358^0,6) · 4,19 =

= 31,62 Вт/(м² ∗ К).

Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием равен:

Для углекислого газа:



Для водяного пара:



Суммарный коэффициент теплоотдачи для низа регенератора, Вт/(м²ꞏК):

^н = 31,62 – 12,76 + 1,08 = 17,78.

Определяется общий коэффициент теплоотдачи для верха и для низа регенератора.

Величины _s и  определяются по формулам Хаузена:

(77)

 = 1 + 3???? ∗ /2², (78)

где  - эквивалентная

---

толщина кирпича ( = 0,01), м;

 - период нагрева ( = 0,33), ч;

а –температуропроводность, м²/с. Для верха насадки:


S
????_S^в = ⁽0,6 + 0,00055 ∗ 1310⁾ ∗ 1,163 = 1,536;

Для низа насадки:


S
????_S^н = ⁽0,6 + 0,00055 ∗ 240⁾ ∗ 1,163 = 0,851;

С – удельная теплоёмкость шамотного кирпича насадки, кДж/(кгꞏК):

для верха насадки

С^в = ⁽0,207 + 0,0001 ∗ 1310⁾ ∗ 4,187 = 1,415;

для низа насадки

С^н = ⁽0,207 + 0,0001 ∗ 240⁾ ∗ 4,187 = 0,968;

а – температуропроводность кирпича насадки, м²/с:

для верха насадки



для низа насадки



Коэффициенты использования кирпича:

для верха насадки







для низа насадки:







Коэффициент теплопередачи, кВт/(м²ꞏК):

для верха регенератора:



для низа регенератора:



Средний коэффициент теплопередачи:


р
К_р^ср = (1,5 · 2,65 + 9,36) / (1 + 1,5) = 5,334.

Средняя логарифмическая

---

разность температур по высоте регенератора определяется по формуле, ^°С:

(79)

где , –температура продуктов сгорания и газа вверху регенератора, ;

, –температура продуктов сгорания и газа внизу регенератора, ;



Потребная поверхность нагрева насадки рассчитывается по формуле:

(80)

где ???? – количество теплоты, переданное газу, кДж/с;

????????_ср - средняя логарифмическая разность температур по высоте регенератора (рассчитывается по начальным и конечным температурам), ^°С.



Необходимое количество рядов насадки: n = 1794/25 = 72 ряда.

---

2.11 Расчёт распределения давления в отопительной системе печей

2.11.1 Расчёт сопротивлений на участках отопительной системы

Восходящий поток

Расчёт ведётся по коксовой стороне регенератора.

1. 
   Подовый канал. Количество воздуха, поступающего в один канал регенератора с коксовой стороны: V = 0,63/2 = 0,315 м³/с. Длина подового канала l = 8,019 м, сечение подового канала f = 0,292 м², скорость воздуха ω = 0,315/0,292 = 1,079 м/с, гидравлический диаметр d= 0,55 м.
   

Потери на трение (в Па) в подовом канале рассчитываются по формуле:

(81)

(82)

(83)



???????? = 1,079 ∗ 1,285 ∗ 0,55 / (2,05 ∗ 10^–5) = 37199;

 = 0,175/37199^0,12 = 0,049;

2. 
   Колосниковая решётка. В две крайние полусекции необходимо подать воздуха на 20% больше, чем в массовые, м³/с:
   

Регенератор коксовой стороны разделен по длине на 16 секций. В каждую из 2 крайних секций необходимо подать на 20% отопительного газа больше, чем в массовые.



Расход воздуха на одну массовую полусекцию, м³/с:



Сечение регулируемого отверстия колосника в массовой полусекции принимаем минимальным:

????

---

_P = 0,05 ∗ 0,09 = 0,0045 м².

Сечение нерегулируемых отверстий двух колосников

????_н.р. = 4 ∗ 0,1 ∗ 0,012 = 0,0048 м².

Суммарное сечение колосников массовой полусекции

???? = 0,0045 + 0,0048 = 0,0093 м².

Скорость

???? = 0,019/0,0093 = 2,04 м/с;

а) потери при повороте на 90^о с подового канала в колосниковые отверстия

 = 1,1;

???? = 1,1 ∗ 2,04² ∗ 1,28 ∗ 343 / (273 ∗ 19,62) = 3,68 Па;

б) потери на сужение при входе в колосник (сечение подового канала, приходящееся на колосники одной полусекции)

???? = 0,420 ∗ 0,384 = 0,161 м²





в) потери на трение в колосниках (длина ???? = 0,13 м; гидравлический диаметр ???? = 0,0316 м; скорость ???? = 2,04 м/с):

????₇₀ = 2,05 ∗ 10^–5 Па ∗ с;

???????? = 2,04 ∗ 1,285 ∗ 0,0316 ∗ 10⁵/2,05 = 4041;

 = 0,175/ 4041^0,12 = 0,065;



г) потери на расширение струи при выходе из колосниковой решётки в поднасадочное пространство массовой полусекции с сечением ????₁ = 0,42 ∗ 0,486 = 0,204;



???? = 0,91 ∗ 2,04² ∗ 1,285 ∗ 343 ∗ 9,81/ (273 ∗ 19,62) = 3,06 Па;

д) потери на сужение струи при входе в насадку полусекции с сечением

????₂ = 0,0926

---