Расчет аэродинамического сопротивления и схемы



Газопотоков обжиговой машины

Аэродинамическое сопротивление слоя

Аэродинамическое сопротивление собственно слоя и донной постели определяют из выражения

                                        (4.1)

Аэродинамическое сопротивление колосников вычисляют по формуле

                                                    (4.2)

где  - критерий сопротивления слоя, доли ед.;

 - коэффициент сопротивления колосников, доли ед.;

Н – высота слоя, м;

d – диаметр окатышей, м;

 - плотность газа, кг/м3;

 - скорость газа в пустой трубе, м/с;

g – ускорение силы тяжести;

 и  - фактическое и нормальное давление;

T и Т0 - фактическая и нормальная температура.

Пример расчета аэродинамического сопротивления слоя и колосников приведен в табл. 4.1. Аэродинамическое сопротивление газовоздушных трактов  и газоочистных устройств  оценивают ориентировочно и уточняют при рабочем проектировании. На основании расчетов определяют общее аэродинамическое сопротивление сети:

                                                          (4.3)

Полученные данные используют при выборе тягодутьевых средств.

Схема газовоздушных потоков

Рассмотренные в работе №3 теплотехнические расчеты являются основой для разработки схемы распределения зон и газопотоков (рис. 4.1). Выбранная схема газовоздушных потоков должна обеспечивать: рациональное использование топлива и регулируемых потоков, оптимальное распределение площади обжиговой машины по отдельным зонам, возможность поддержания требуемого теплового режима, максимальную полезную загрузку тягодутьевых средств, надежную работу узлов автоматического регулирования.


Таблица 4.1

Расчет аэродинамического сопротивления слоя и колосников

Параметр

Зона

сушки подогрева обжига І обжига ІІ охлаждения

Температура теплоносителя,°C:

над слоем

над колосниками

под колосниками

    350     1000     1350     1350     820
65 122 240 600 101
70 122 163 500 20
Средняя температура газов, °C: в слое     207,5     561     795     975     460
в колосниках 67,5 122 202 550 60
Кинематическая вязкость газов в слое, 106 м2 33,5 85 128 165 70
Скорость фильтрации, м/с 0,86 0,755 0,636 0,414 1,1
Критерий Рейнольдса 632 380 272 160 580
Коэффициент сопротивления слоя 67 77 84 99 67
Общая высота слоя, м 0,35 0,35 0,35 0,35 0,35
Отношение Н/d, (d=0,014 м) 25 25 25 25 25
Сопротивление слоя, Па 1390 2140 2120 1250 3500
Сопротивление слоя с учетом мелочи, Па 1660 2560 2540 1500 4180
Коэффициент сопротивления колосников 22 22 22 22 22
Сопротивление колосников, Па 10 10 10 10 10
Принятое сопротивление колосников, Па 500 500 500 500 500
Суммарное сопротивление слоя и колосников, Па 2160 3060 3040 2000 4680

 

Разработанная схема характеризуется следующими показателями: расходом топлива; расходами и температурами теплоносителя, воздуха для горения и разбавления; диаметрами газовоздухопроводов; параметрами тягодутьевых средств; параметрами газоочистных устройств; количеством тепла, используемого вне машины.

При разработке схемы газовоздушных потоков следует учитывать, что современные обжиговые машины конвейерного типа имеют, как правило, две зоны охлаждения. Воздух после зоны охлаждения I с температурой 700—900 °С используют для снабжения зоны рекуперации теплоносителем и зон со сжиганием топлива воздухом-разбавителем. Часть этого воздуха может использоваться в зоне сушки II. После зоны охлаждения II с температурой 300—400 °С воздух используют для горения в зонах со сжиганием топлива и в качестве теплоносителя — в зоне сушки. В зонах подогрева и обжига используют основное количество высоко- (800—900 °С) и низкотемпературного (300—400 °С) воздуха для горения. Соотношение количеств воздуха для горения и разбавления, а также их температур обусловливает удельный расход тепла на процесс обжига окатышей. Эти параметры изменяются в зависимости от соотношения площадей зон охлаждения I и II, которое различно для разных машин. Расход топлива является минимальным при сжигании его только в потоке высокотемпературного воздуха без применения воздуха, отходящего из зоны охлаждения II.                                       

Условию минимального расхода топлива соответствует наиболее активная окислительная способность газа-теплоносителя. Сжигание топлива только с использованием одного вида воздуха облегчает управление температурным и газодинамическим режимами обжиговой машины.

Для определения параметров схемы газопотоков, обеспечивающей минимальный расход тепла на обжиг окатышей, рассчитывают распределение температур воздуха и скорость его фильтрации по длине зон охлаждения. Затем устанавливают потребность зоны рекуперации в высокотемпературном теплоносителе и определяют соответствующую часть зоны охлаждения, примыкающую к зоне рекуперации и обеспечивающую эту зону теплоносителем. Зона охлаждения І должна обеспечивать высокотемпературным воздухом зоны, в которых сжигается топливо. Схема циркуляции воздуха из зоны, охлаждения, обеспечивающая минимальный расход топлива, может быть осуществлена при различном соотношении площадей зон охлаждения I и II. Топливосжигающие устройства при этом могут быть расположены как непосредственно на машине (в форкамерах), так и в переточном коллекторе.

Таким образом, оказывается возможным выбор рациональной схемы зон и газопотоков, определение оптимальных режимных параметров обработки окатышей на обжиговой машине, выбор топливосжигающих устройств и тягодутьевых средств, разработка конструкции горнов, определение основных параметров и типоразмеров газоочистных устройств.

 


Контрольные вопросы:

1. Приведите формулу для расчета аэродинамического сопротивления слоя окатышей и постели.

2. Приведите формулу для расчета аэродинамического сопротивления колосников.

3. Прокомментируйте результаты расчета аэродинамического сопротивления слоя и колосников, приведенные в таблице.

4. Охарактеризуйте схему газопотоков обжиговой конвейерной машины.

5. Как используется воздух из зон охлаждения обжиговой машины?

6. Каков порядок определения параметров схемы газопотоков?

7. Сколько коллекторов включает схема газопотоков обжиговой машины ОК-306 на ФОК СевГОКа, к каким технологическим зонам они подключены и каким тягодутьевым оборудованием обслуживается каждый из коллекторов?

8. Какое пылеулавливающее оборудование используется в схеме газопотоков обжиговой машины ОК-306 на ФОК СевГОКа?

 

 


Практическая работа №5


Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 786; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!