2.3.3 Компоновка установки. Определение размеров газоходов

Компоновка установки осуществляется на чертеже, располагая аппараты и устройства в соответствии с их назначением, размерами и ситуационным планом цеха. Аппараты последовательно, учитывая существующие нормативы, соединяя газоходами согласно выбранной схеме.

Сечение газоходов находим из условия, что скорость газа при рабочих условиях на данном участке находится в пределах ω_р = 15-20 м/с. Принимаем ω_р = 17,5 м/с. Расход газа перед фильтром составляет 180м³/с при н.у.

Плотность газа и его расход после фильтра рассчитываем по формулам [1; стр18]: (41)

(42)

После дымососа принимаем избыточное давление равным Р_изб = 0Па. Плотность газа и его расход после дымососа рассчитываем по формулам [1; стр18]: (43)

(44)

Определяем реальное значение скорости газа на данном участке по формуле [1; стр18]:

ω_г = V_р/0,785 · D_г² (45)

Первый участок: ω_г = 177,6/0,785 · 3,9² = 15м/с

Второй участок: ω_г = 238/0,785 · 3,9² = 20м/с

Третий участок: ω_г = 234/0,785 · 3,9² = 19,6м/с

Рисунок – Аэродинамическая схема газоотводящего тракта основной газоочистки

Таблица – Длины газохода на каждом участке

№ п/п	Участок	Длина, м	Диаметр, м
1 2 3	1 – 2 2 – 3 5 – 6 6 – 7 7 – 8	37,8 13,2 18,6 9 27	3,9

2.3.4 Расчет гидравлического сопротивления газового тракта

Гидравлическое сопротивление всего газового тракта определяем по формуле [1; стр19]:

Р_р = Р_т + Р_обор + Р_сопр + Р_д (46)

где Р_т – разряжение на выходе из технологического агрегата;

Р_обор – гидравлическое сопротивление установленного оборудования;

Р_сопр – потери давления в газоходах на трение и местные сопротивления с учетом геометрического напора;

Р_д – сопротивление дымовой трубы минус величина самотяги.

Потери на местных сопротивлениях и на трение подсчитываем по формулам [1; стр19]:

Р_м = ζ_м · ω_г² · ρ_г/2 (47)

(48)

где ζ_м – коэффициент местного сопротивления;

λ – коэффициент трения, для металлических газоходов равен 0,02;

L – длина рассматриваемого участка газохода, м;

ω_г – скорость газа на рассматриваемом участке, м/с;

ρ_г – плотность газа на рассматриваемом участке, кг/м³;

D_г – диаметр газохода, м.

Величину геометрического напора нагретых газов определяем по формуле [1; стр20]:

Р_с =Н · g · (ρ_в – ρ_г) (49)

где Н – расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений, м;

I: Участок 1-2

Потери на местных сопротивлениях:

Коэффициент местного сопротивления равен 0,145 (поворот на 60^о);

Р_м^1-2 = 0,145 · 15² · 0,85/2 = 14 Па;

Потери на трение:

Длина рассматриваемого участка газохода составляет 37,8м.

Геометрический напор:

Расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений составляет 0м.

Р_с ^1-2= 0 · 9,81 · (1,29 – 0,85) = 0Па.

Участок 2-3

Потери на местных сопротивлениях:

Коэффициент местного сопротивления равен 0,06 (прямой участок);

Р_м^2-3 = 0,06 · 15² · 0,85/2 = 6 Па;

Потери на трение:

Длина рассматриваемого участка газохода составляет 13,2м.

Геометрический напор:

Расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений составляет 24,6м.

Р_с ^2-3= 24,6 · 9,81 · (1,29 – 0,85) = 106Па.

II: Участок 5-6

Потери на местных сопротивлениях:

Коэффициент местного сопротивления равен 0,06 (прямой участок);

Р_м^5-6 = 0,06 · 20² · 0,96/2 = 11,5 Па;

Потери на трение:

Длина рассматриваемого участка газохода составляет 18,6м.

Геометрический напор:

Расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений составляет 5,4м.

Р_с ^5-6= 5,4 · 9,81 · (1,29 – 0,96) = 17,5Па.

III: Участок 6-7

Потери на местных сопротивлениях:

Коэффициент местного сопротивления равен 0,145 (поворот на 60^о);

Р_м^6-7 = 0,145 · 19,6² · 0,98/2 = 28 Па;

Потери на трение:

Длина рассматриваемого участка газохода составляет 9м.

Геометрический напор:

Расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений составляет 9,6м.

Р_с ^6-7= 9,6 · 9,81 · (1,29 – 0,98) = 29,2Па.

Участок 7-8

Потери на местных сопротивлениях:

Коэффициент местного сопротивления равен 0,09 (поворот на 30);

Р_м^7-8 = 0,09 · 19,6² · 0,98/2 = 17,5 Па;

Потери на трение:

Длина рассматриваемого участка газохода составляет 27м.

Геометрический напор:

Расстояние по вертикали между центрами рассматриваемых сечений составляет 18м.

Р_с ^7-8= 18 · 9,81 · (1,29 – 0,98) = 55Па.

ΣР_м = 77,3Па

ΣР_тр = 80 Па

ΣР_с = 207,7 Па

Р_сопр = ΣР_м + ΣР_тр - ΣР_тр

Р_сопр = 77,3 + 80 + 207,7 = 365 Па

Сопротивления дымовой трубы:

Р_м = 1,06 · 19,9² · 1,01/2 = 211Па;

ζ_м =1,06, согласно источнику [5; стр 60]

Определим диаметр устья дымовой трубы по формуле [5; стр 60]:

(50)

Определим диаметр основания дымовой трубы по формуле [5; стр 60]:

D_осн = 1,5 · D_у (51)

D_осн = 1,5 · 10 = 15м

Р_с = 18 · 9,81 · (1,29 – 0,98) = 55Па.

Р_д = Р_м + Р_тр –Р_с = 205 + 9,3 – 55 = 159,3 Па

Р_р = 100 + 1400,75+ 465 +159,3= 2313,4 Па