Расчет высоты дымовой трубы
Дымовая труба служит для удаления продуктов сгорания из печи. Необходимое разряжение создается в дымовой трубе, т. к. из-за разности плотностей холодного наружного воздуха и горячих газов горячие газы стремятся подняться вверх.
Найдем зависимость разрежения создаваемого трубой, от высоты трубы Н и температуры газов (рис. 1.)
Рисунок 1.
За уровень отсчета принимаем сечение II. Напишем уравнение Бернулли для сечения I и II: Ргеом.1+Рст.1+Рдин.1= Ргеом.2+Рст.2+Рдин.2+Рпот.
Труба в сечении II сообщается с атмосферой, поэтому Рст.2=0.
Тогда Рст.1= –Ргеом.1+Рдин.2 –Рдин.1+Рпот
Умножим правую и левую части уравнения на минус единицу:
–Рст.1= Рраз.= Ргеом.– (Рдин.2 –Рдин.1)–Рпот (Следовательно, у основания трубы Рст1 отрицательное, т. е. Разряжение)
Рпот.= Ртр.+Км.с×Рдин.2
На выходе из трубы Км.с.=1, тогда Рпот.= Ртр.+ Рдин.2
Вследствие этого можно записать:
Рразр.=Ргеом.+Рдин.1–2Рдин.2–Ртр. (1.37)
Знаем, что , , .
Температура газов по высоте дымовой трубе и ее сечение существенно изменяются, поэтому в расчете r и W определяются по средней температуре по высоте трубы для Ргеом. и Ртр.
.
Подставим в уравнение (1.37) Ргеом., Рдин.1, Рдин.2, Ртр и выразим их через скорости и плотности при нормальных условиях (W0, r0):
, Па, (1.38)
где – плотность газа и воздуха при нормальных условиях, кг/м3;
dcр – средний диаметр по высоте трубы, м;
Wo1, Wo2 – скорость газов в сечениях I и II при 0 0С;
Woср – средняя скорость газов по высоте трубы при 0 0С;
tв – температура окружающего воздуха, 0С;
tг1 и tг2 – температура газа в сечениях I и II, 0С;
– средняя температура газов по высоте трубы, 0С;
Если учесть, что ; ; где То=273К, то запишем:
. (1.39)
Отсюда определяем высоту дымовой трубы H (м):
. (1.40)
Обычно Рраз=1,3åРпот.
Лекция 6:
Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 2684;