ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Давление в печи размеры и расположение отводов дыма из "Промышленные печи Том 1" Понимание важных явлений, описываемых в данной главе, будет в значительной степени облегчено, если привести обзор основных физических явлений, касающихся подъемной силы газов (геометрического напора), скоростного напора, трения между газами и твердыми телами, вязкости (внутреннего трения) и инжекции. Правда, все I эти законы можно найти почти в любом техниче- 5- ском справочнике, но они обычно приводятся в такой форме, при которой инженеру-печнику неудобно ими пользоваться. [c.388] Если столб горячих газов закрыт сверху и открыт снизу, то тяга появляется в виде избыточного давления в столбе горячих газов, причем максимальное значение этого избыточного давления получается сверху. Если столб горячих газов закрыт снизу и открыт сверху, то атмосферное давление будет сверху, а давление менее атмосферного (тяга) будет снизу. Если температура столба горячих газов поддерживается постоянной во времени, и столб горячих газов открыт с обоих концов, а на пути потока газов существует сопротивление, например, в виде отверстия 1 (рис. 296), то тяга создает такое движение газов через столб, при котором тяга уравновешивается сопротивлением движению газов, являющимся суммой всех скоростных напоров и напоров, потерянных на трение. [c.390] Эта зависимость графически представлена на диаграммах рис. 297 и 298. Для любого другого газа падение давления пропорционально отношению плотностей этого газа и воздуха. [c.390] Если стенки каналов очень шероховаты, падение давления может на 45% превышать величину, полученную по уравнению (36). А если каналы очень гладки, потеря давления может быть на 30% меньше величины, полученной по уравнению (36) (см. правую часть рис. 300). [c.392] В этом уравнении D и Ь являются сторонами прямоугольника, образующего сечение канала. [c.392] Несмотря на то, что уравнение (35), в котором коэффициент трёния принимают постоянным, широко применяют при некоторых условиях, это допущение приводит к значительным ошибкам. Если эта формула должна применяться в широких пределах, то коэффициент / нельзя считать постоянным, и он должен изменяться в зависимости от значения выражения Dlu, где с и D выражают те же величины и в тех же единицах, что и в вышеприведенных формулах, й и есть кинематическая вязкость газа, выраженная в мЧсек. Таблицы вязкости составить нелегко, а те, которые уже опубликованы, обычно приводят без единиц измерения. [c.392] Для восполнения этого пробела предлагается рис. 299 на нем даны характеристики кинематической вязкости воздуха и других газов при атмосферном давлении в зависимости от температуры. В смеси газов вязкость не меняется прямо пропорционально составу компонентов если плотность их почти одинакова, вязкость смеси может быть больше вязкости любого из компонентов. Вязкость дымовых газов почти такая же, как воздуха. Для топливных газовых смесей, содержащих много водорода, кинематическая вязкость не увеличивается пропорционально содержанию водорода ее примерно можно принять равной произведению вязкости тяжелого газа, содержание которого в смеси является наибольшим, и отношения удельного объема смеси к удельному объему тяжелого газа. [c.393] Плотность дымовых газов принимается равной плотности воздуха. [c.395] Средняя температура газов в дымовой трубе составляет 705 С. [c.395] Приравнивая данные пункта в сумме данных пунктов а и б, получим 18,4 = 0,0195-с + 0.554-/-С . [c.395] Поскольку 17,5 = 18,4, принятая скорость является практически правильной. Объем дымовых газов (при 705° С) составляет 0,368 X 2,94 X 60 = = 64,8 м /мин. [c.396] Количество дымовых газов 64,8- — = 23,4 кг/мин. [c.396] При применении уравнения (35) для потока газов, проходящих через рабочее пространство печи, необходимо соблюдать осторожность. В потоке газов, проходящих через печь, показанную на рис. 301, волнистый свод создает так много завихрений, что коэффициент трения становится очень большим. Кроме того, заготовки, лежащие на поду, обычно искривлены в той или иной степени, и этот факт также способствует увеличению коэффициента трения. Если поток газов заполняет все поперечное сечение такой печи, падение давления может быть в 2—5 раз больше величины, определенной по уравнению (35), в зависимости от условий. [c.396] Для этих и других особых случаев некоторые экспериментаторы вывели специальные уравнения. Как правило, плотность, скорость и линейные размеры входят в эти уравнения с дробными показателями степени. Такие уравнения применимы лишь при строгом соблюдении определенных условий, а также для условий, почти идентичных тем, при которых были проведены испытания. [c.397] Особенно большой точности при определении падения давления вследствие трения в прямых каналах при работе печей не достигается. Ни скорость потока, ни температура газа, ни относительная шероховатость точно неизвестны. И, кроме того, сумма падений давления на поворотах, расширениях и сужениях сечения, а также в клапанах почти всегда значительно превышает падение давления, возникающее в результате трения на прямых участках каналов. Эти потери выражаются либо в виде долей скоростного напора, либо в виде падения давления на дополнительной длине канала. Выражение падения давления через скоростной напор очень удобно, так как с помощью графиков (см. рис. 297 и 298) скоростной напор можно легко превратить в падение давления или потерю тяги, выраженные в мм вод. ст. [c.397] Способ выражения падений давления на поворотах и т. д. в виде эквивалента дополнительной длины используют в тех областях техники, где для передачи жидкостей применяют круглые сечения (т. е. трубы). Следовательно, опыты по эквивалентным длинам ограничены круглыми сечениями. Рис. 302, а также 303 и 304 показывают, что падение давления для круглых сечений различно. Поэтому эквивалентные длины трубы здесь не приведены. Их можно найти в любом техническом справочнике. [c.397] Коэффициенты местного сопротивления, относящиеся к каналам различной формы и изменению сечений, показаны на рис. 302 . Для поворотов на 90° в прямоугольных каналах потеря меньше, чем в квадратных каналах, если короткая ось поперечного сечения находится в плоскости поворота (рис. 302, VI), и больше, чем в квадратных, если в плоскости поворота находится длинная ось прямоугольника следовательно, коэ44 ициент по рис. 302, / дол жен быть умножен на поправочный коэффициент для прямоуголь ных каналов, приведенный на рис. 305. Если поворот закруглен т. е. представляет собой колено, как показано на рис. 302, (Т/ и VI) коэффициенты потери меняются в зависимости от отношения сред него радиуса колена к его ширине или диаметру, как показано на рис. 303 и 304. [c.397] Длина прямого участка канала после колена, изогнутого на 90°, и расположение точек отбора давления влияют на результаты опытов. [c.399] Вернуться к основной статье