ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Естественная тяга из "Основы процессов химической технологии" Во многих установках (печах, котлах, сушилках) движение газов осуш,ествляется без вентиляторов, при помощи дымовой трубы. [c.75] вых — плотность газов у выхода из трубы. [c.76] Как показывает водяная модель, давление в системе уменьшается по мере приближения к выходу из трубы. Под топкой оно равно давлению на том же уровне в окружающей среде. В горизонтальном канале давление уменьшается из-за сопротивлений и увеличения кинетической энергии, а в трубе снижается по мере продвижения вверх вследствие уменьшения статического давления. Самое низкое давление (у выхода из трубы) равно атмосферному давлению на этом уровне. [c.76] Разность давлений на дне холодной трубы и реальной дымовой трубы, измеренная высотой столба воды, или разность а — А, называется силой тяги. Она равна вакууму на дне дымовой трубы, и ее можно измерить с помощью дифференциального водяного манометра, вмонтированного в этом месте. [c.77] Ф — коэффициент пропорциональности между сопротивлениями и кинетической энергией (соответственно уравнению Дарси — Вейсбаха). [c.77] Уравнение (1-190) показывает, что сила тяги используется на преодоление сопротивлений и сообщение кинетической энергии потоку, покидающему трубу. [c.77] С увеличением температуры дымовых газов уменьшается их плотность, а сила тяги должна возрастать. Таким образом, чтобы получить соответствующую силу тяги, необходимо выпускать из трубы горячие газы. [c.77] С повышением температуры растет сила тяги и, следовательно, по уравнению (1-191), увеличивается линейная скорость газов, покйдающих дымовую трубу. [c.77] Так как плотность газов обратно пропорциональна абсолютной температуре, то отсюда следует, что производительность дымовой трубы будет максимальной тогда, когда температура дымовых газов будет в два раза больше температуры воздуха. [c.78] Так как температура воздуха в летний период чаще всего принимается равной приблизительно 15° С, то условием максимальной производительности дымовой трубы в этих условиях будет температура дымовых газов р. вых 300° С (критическая температура), Если выпускать газы с более высокой температурой, то производительность трубы уменьшится, хотя сила тяги и линейная скорость газов будут выше. [c.78] Так как температура газов в топке высокая, то плотность рг. т мала и водяной столб с низок. [c.79] Если вместо углубления топки дымовую трубу сделать выше на ту же величину к, то рост силы тяги будет меньше А. Это происходит потому, что газы в трубе холоднее топочных, поэтому рг. вых рг. т-Углубление топки, таким образом, более эффективно, чем повышение трубы. [c.79] Из-за сопротивлений в горизонтальном канале сверхдавление уменьшается и на уровне расположения отверстия падает до нулй. Затем оно становится меньше атмосферного давления и образуется вакуум, достигающий наибольшей величины a — k) + (b — с) на дне трубы. [c.79] Можно принять, что при естественном направлении увеличение тепловой интенсивности (нагревания или охлаждения) вызывает повышение производительности, связанное с увеличением силы естественной тяги, направление которой совпадает с направлением потока. [c.80] Направление охлаждаемого потока вверх при высоких температурах, когда I г. аых, будет естественным (с уменьшением I увеличивается О, рис. 1-67,6), что давно уже замечено при работе больших печей. [c.81] Таким образом, можно сделать вывод, что для нагреваемого потока газа при температурах ниже критической tr. вык (для дымовой трубы найдено было г. вых 300° С) направление вверх будет естественным. Но при высоких температурах t y. вых) как направление вверх, так и направление вниз не будут естественными. [c.81] В то же время для охлаждаемого потока газа при I г. вых оба направления будут естественными, а при tг. ВЫХ бсте ственным будет направление вниз. [c.81] Действие воздушного подъемника (эрлифта) основано на законах естественной тяги. В низ высокой подъемной части трубопровода, заполненного перекачиваемой жидкостью, подается струя воздуха (рис. 1-68). Средняя плотность образующейся смеси перекачиваемой жидкости и воздуха рем значительно меньше плотности самой жидкости р. Разность этих плотностей обеспечивает создание естественной тяги, благодаря которой смесь воздух — жидкость поднимается по вертикальной части трубопровода значительно выше уровня жидкости в сборнике. [c.81] Вернуться к основной статье