Движение реального потока дымовых газов и воздуха в котле представляет собой сложный случай турбулентного движения сжатой жидкости при неадиабатных условий.
В процессе движения изменяются давление, температура и плотность газов.
В общем случае движение вязкой и теплопроводной жидкости описывается уравнением Навье-Стокса, уравнением сплошности, уравнением переноса теплоты и термодинамическими уравнениями, характеризующих состояние среды.
Энергетический баланс потока выражается уравнением Бернулли. В расчетах учитывается величина Самотяга газоходов.
Физически Самотяга объясняется тем, что подъем потока газа с начального уровня на некоторую высоту сопровождается опусканием такого же объема воздуха с этой высоты до начального уровня.
В результате работа на подъем газа сопровождается получением такой работы за счет опускания такой же объемного количества воздуха с той же высоты. Если температура газа выше температуры атмосферного воздуха и плотность его ниже, чем у воздуха, то работа, затраченная на подъем газа, меньше работы, при опускании воздуха, и избыточная работа может быть потрачена на преодоление сопротивлений движению газа.
Сопротивление, возникающее при движении потока газа, состоит из:
- Сопротивления трения при движении потока в прямом канале постоянного сечения, в том числе при продольном омывания пучка труб;
- Местных сопротивлений, связанных с изменением формы или направления потока, которые условно считают сосредоточенными в одном сечении и не учитывают сопротивление трения;
- Опоры поперечно-омываемых пучков труб, в которых раздельно сопротивление трения и местные сопротивления определить нельзя.
Сопротивление трения пропорционален длине газохода, коэффициента трения и кинетической энергии потока и обратно пропорционален сечения газохода. Местные сопротивления определяются геометрической конфигурацией участка газохода и пропорциональные кинетической энергии потока.
В поверхностях нагрева повышение скорости потока интенсифицирует теплообмен пропорционально в степени 0,6 ... 0,8. Но при этом аэродинамические сопротивления возрастают пропорционально квадрату скорости и, соответственно, затраты энергии на тягодуттеви оборудования.
Оптимальные скорости потоков определяются технико-экономическими расчетами и соответствуют минимуму эксплуатационных расходов.
Обычно оптимальной скоростью газов в воздухоподогревателях есть 10 ... 14 м / с, а при поперечном омывания пучков газами - 8 ... 10 м / с.
Действие дымовой трубы основана на самотязи. Разница плотности столба внешнего и холодного воздуха и потока газов приводит к разжижению в дымовой трубе. Самотяга трубы будет тем больше, чем выше температура газов в трубе и ниже температура.
Загрузка...