7.1 Расчет зонта-козырька над загрузочным отверстием печи
Рисунок 7.1
Предназначен для улавливания потока газов, выходящего из отверстия под влиянием избыточного давления в ней. Размеры всасывающего отверстия зонта должны соответствовать размерам выбивающейся струи с учетом ее искривления под действием гравитационных сил (рисунок 7.1).
Последовательность расчета:
1. Средняя скорость выбивающихся газов из загрузочного (рабочего) проема печи
, м/с(7.1)
где μ - коэффициент расхода, μ=0,65; Δp — избыточное давление в печи,
Δp = 9,81·h0(рр.з— pг);
h0 — половина высоты загрузочного отверстия, м;
ρр.з., рг — плотность воздуха рабочей зоны и газов, выходящих из печи, кг/м3.
2. Расход газов, выходящих из рабочего проема печи
Lг=υг·f0, м3/с
где f0 - площадь рабочего проема печи, м2.
3. Критерий Архимеда
, (7.2)
где dэкв-эквивалентный по площади диаметр рабочего проема, м, ;
Tг, Tв-температура газов в печи и воздухе рабочей зоны, К.
4. Расстояние, на котором ось потока газов, искривленного действием гравитационных сил, достигает плоскости всасывающего отверстия зонта
, (7.3)
где m, n — коэффициенты изменения скорости и температуры, значения которых при отношении высоты загрузочного отверстия к его ширине в пределах h/b=0,5...1 принимаются равными, соответственно порядка 5 и 4,2.
5. Диаметр потока газов на расстоянии x при 0,5 £h/b£2
dx=dэкв+0,44·x (7.4)
6. Минимальный вылет (длина) зонта от загрузочного проема, м
l =x+0,5dx (7.5)
и его ширина Б = b + (150....200), мм.
7. Расход смеси выбивающихся из печи газов и воздуха, подсасываемого из помещения
(7.6)
8. Расход воздуха, подсасываемого из помещения
Lр.з.=Lx-Lг (7.7)
9.Температура смеси газов и воздуха
, 0С (7.8)
где Gг = Lг·ρг; Gp..з. = Lp.з.·ρр.з. расход газа и воздуха, кг/с.
Температура смеси должна быть не более 300 °С при естественной тяге и согласно ГОСТ 5976—73 не выше 800 С при удалении с помощью вентилятора. Если найденная температура превышает рекомендуемую, объем воздуха, подсасываемого под зонт, соответственно увеличивается до значения, определяемого по формуле:
(7.9)