Luăm grosimea peretelui duzei egală cu 10 mm (de obicei este egală cu 8-12 mm).

Acceptăm unghiul de înclinare al duzelor față de axa verticală egal cu 20° atunci când duzele sunt plasate pe partea de capăt a capului într-un rând.

În funcție de datele obținute privind dimensiunile duzelor, precum și unghiul de înclinare a acestora față de axa lăncii, prin intermediul construcțiilor grafice, determinăm dimensiunile și proiectăm proiectarea colectorului și a părții de capăt a tuierei. cap.

În conformitate cu dimensiunile obținute, selectăm diametrele necesare ale țevilor de alimentare cu oxigen (Dk), separare (Dr) și exterioare (Dn) conform GOST 8732-58 pentru țevile din oțel fără sudură fabricate de industria noastră. Aceasta ia în considerare necesitatea asigurării unui debit suficient de apă pentru răcirea tuierei, precum și raportul dintre secțiunile transversale ale canalelor pentru alimentarea și evacuarea apei.

În acest caz, Dk = 325 8 mm, Dp = 377 9 mm, Dn = 426 9 mm.

Pe baza datelor privind distanța de la nivelul metalului nemișcat din convertor până la fereastra de tuyeră a șemineului, precum și poziția cea mai sus a căruciorului pentru fixarea lăncii, determinăm lungimea acesteia din urmă la 23 m.

Ținând cont de distanța duzelor lăncii de punctele staționare de alimentare cu oxigen și apă la unitate, alegem lungimea furtunului metalic flexibil de 23 m.

> Calculul consumului de apă pentru răcirea lancei

Pierderea de căldură (Qf) pentru răcirea lancei de oxigen este determinată de formula:

Qf = 3,14 Dн (q1 ln.c. + q2 ln.c.),

Unde q1, q2 - respectiv, valoarea fluxului termic specific pentru secțiunea tuierei, indus în cavitatea convertizorului și pentru secțiunea situată deasupra convertorului, MJ/m2·h;

ln.k., ln.k. - respectiv, lungimea secțiunii de tuyeră situată în cavitatea convertizorului și deasupra acesteia, m;

Dn - diametrul exterior al lancei, m.

Cu un diametru exterior al tuierei de 0,426 m și o adâncime de coborâre în convertor cu 6,0 (adâncimea de coborâre este determinată de diferența dintre distanța de la nivelul unei băi calme până la tăierea gâtului convertorului și înălțimea de lucru a tubului deasupra băii), pierderea de căldură în timpul suflarii la q1 = 2500 și q2 = 3750 MJ/m2 h va fi:

Qph \u003d 3,14 0,426 (2500 6 + 375 17) \u003d 28592,06 MJ / h sau 28599,06 103 kJ / h.

În acest caz, debitul în greutate al apei de răcire va fi egal cu:

unde C este capacitatea termică a apei (4,19 kJ/kg K);

Тout, Тin - temperatura apei la ieșire și intrare în tuyeră, K.

Consumul tipic de apă pentru răcirea lancei

QH2O = GH2O / сH2O = 454925,3 / 1000 = 454,9 m3/h.

> Determinarea presiunii de operare a oxigenului in fata furtunului flexibil al lancei

În primul rând, determinăm presiunea oxigenului tehnic la intrarea în tuyeră conform formulei:

unde Rv.f. - presiunea oxigenului tehnic la intrarea in tuiera, atm;

Dk este diametrul interior al conductei de alimentare cu oxigen, cm;

c0 - densitatea tehnică a oxigenului în condiții normale kg/m3;

V0 - consum tehnic de oxigen, m3/s;

P1 - presiunea tehnică a oxigenului la intrarea duzei (mai sus luată egală cu 14 atm);

lf - coeficientul de frecare adoptat pentru teava metalica egal cu 0,05;

Dacă este lungimea tuierei, m (23 m au fost luate mai sus).

După înlocuirea valorilor necesare în ecuație, obținem:

Prin analogie cu calculul de mai sus, determinăm presiunea oxigenului tehnic în fața furtunului flexibil al tuierei. Presiunea oxigenului în fața furtunului flexibil este determinată de o expresie similară:

unde ls - coeficientul de frecare pentru furtunurile metalice, luat egal cu 0,1;

Dsh - diametrul interior al furtunului metalic, cm.

Tabelul 22 - Dimensiunile principale și datele operaționale ale lancei proiectate

Nume	Simbol	unitate de măsură	Valoare
1. Presiunea oxigenului în fața furtunului flexibil
2. Presiunea oxigenului în fața duzelor
3. Consumul de oxigen
4. Consum de apa pentru racirea lancei
5. Numărul de duze în tuyeră
6. Diametrul duzei în secțiunea critică
7. Diametrul duzei de evacuare
8. Lungimea duzei, inclusiv: lungime subcritică lungime supercritică
9. Unghiul de deschidere a duzei
10. Unghiul de înclinare al duzelor față de verticală

Cea mai promițătoare modalitate de reducere a consumului de apă dulce este crearea de sisteme de alimentare cu apă circulante și închise. Cu un sistem de alimentare cu apă în circulație, aceeași apă este folosită de multe ori, cu puțină contaminare. Diferite pierderi de apă sub formă lichidă și sub formă de abur sunt compensate prin machiaj suplimentar.

Pierderea totală de apăși sistemele de reciclare a apei pe unitate de timp sau pe unitate de producție constă în următoarele costuri:

Pierderi iremediabile - antrenare cu produsul sau deșeurile……... Q b.p. ;

Costuri pentru udarea podelelor, alei de acces, plantații ……..…..……Etaj Q. ;

Evaporare în răcitorul de apă circulant …………….……..…Q aprox. ;

Antrenarea cu aer din răcitor ……………..…………………..Q un. ;

Evaporarea naturală de la suprafața apei…………..….... Q isp.est;

Transpirația de către vegetația lacului de acumulare ……………..…….….Q trans. ;

Filtrarea din sistemul de alimentare cu apă în sol………..……… Q f. ;

Deversarea apei în rezervoare pentru împrospătarea apei circulante (purjare)………………………………………………….… Q prod. ;

Resetați Ape uzateîn rezervor ……………………..…….…....Q sb.st.

Consum irevocabil iar pierderile de apă în producție în locurile de utilizare sunt egale cu

unde este cantitatea de apă transportată cu produsul;

- cantitatea de apă dusă cu deșeurile.

Consumul de apă pentru irigarea pardoselilor, căilor de acces și plantațiilor determinat conform SNiP II-31-74. Volumul scurgerii de udare și spălare pentru anul, m 3, se calculează prin formula

Unde A– suprafața suprafețelor rutiere, % (de obicei aproximativ 20%);

b- numărul de zile în care se efectuează spălarea (pentru banda de mijloc Rusia aproximativ 150).

Pierderea apei la evaporare în timpul răcirii Q Spaniolă , determinat de formula

unde ∆ t = t 1 – t 2 – diferența de temperatură a apei în grade, definită ca diferența de temperatură între apa care intră în răcitor (iaz, iaz de pulverizare sau turn de răcire); t 1 și apă rece t 2 ;

Q rece – consumul de apă reciclată;

La esp - coeficient ținând cont de ponderea transferului de căldură prin evaporare în transferul total de căldură, luat pentru bazine de pulverizare și turnuri de răcire, în funcție de temperatura aerului (prin bec uscat) conform Tabelului. 7, iar pentru rezervoare (iazuri)-răcitoare - în funcție de temperatura naturală din cursul de apă conform Tabelului. opt.

Tabelul 7 - Valori La isp in functie de temperatura aerului

Tabelul 8 - La isp în funcție de temperatura naturală din cursul de apă

Pierderea de apă prin transferul din sistem sub formă de picături Q un. (dacă apa este folosită ca purtător de căldură) depind de tipul, designul și dimensiunile răcitorului, iar pentru răcitoarele deschise - de viteza vântului etc.

unde K un este coeficientul de pierdere de apă pentru transfer:

Tabelul 9- Valorile coeficientului de pierdere de apă pentru transfer (Kun):

Pierderile de apă la evaporare de la suprafața apei din rezervoarele naturale, precum și transpirația apei de către vegetație ar trebui determinate conform instrucțiunilor „Instrucțiuni pentru calcularea evaporării de la suprafața apei a rezervoarelor”.

Pierderea apei pentru filtrare determinate printr-un calcul special. Aceste pierderi nesemnificativ cu baze impermeabile si garduri slab filtrante, cu baze bine filtrante formate din pietricele si nisip, marimea acestor pierderi poate ajunge la zeci de procente din debitul de apa.

Debitul de apă de purjare estimat este

unde j add este coeficientul admisibil de evaporare a apei în sistemul de răcire circulant, în funcție de compoziția sursei de apă și de metoda de procesare a apei suplimentare sau circulante; în turnurile de răcire j add variază de la 1 la 6.

Cantitatea de apă luată dintr-o sursă naturală

……………………………………………………… m 3 / zi

Cantitatea de ieșire ..……...Q emisie =16800 t/zi

Umiditatea produselor……………………………..…. α=1%

Cantitatea de deșeuri …………………………..Q deșeuri = 58 m 3 / zi

Umiditatea sedimentelor………………….………..…. β=96%

Raportul de recirculare………….………. λ=0,49

Suprafață pentru irigare……………... F=0,5 ha

Temperatura apei care intră în răcitor….…. T 1 \u003d 43,6 ºС

Temperatura apei răcite………..….…37,3 ºС

Temperatura aerului……………………………… T aer =20 ºС

Coeficientul admis de evaporare a apei în sistem

răcire inversă……………………. φ aduna = 2

Pentru a calcula sistemul de răcire al unui motor de automobile sau tractor, valoarea inițială este cantitatea de căldură eliminată din acesta pe unitatea de timp Q cool . Această cantitate poate fi determinată din ecuația bilanţului termic:

Unde q cool- proporția cantității de căldură îndepărtată din motor. Pentru motoarele pe benzina q cool= 800–1300 kJ/kW? s, pentru motoarele diesel q cool= 1100–1150 kJ/kW? Cu.

După ce a determinat valoarea Q cool , apoi găsiți cantitatea de lichid , care circulă în sistemul de răcire pe unitatea de timp,

,

Unde W este capacitatea termică a fluidului circulant.

Pentru apă C w = 4,22 kJ/kg? K, pentru amestecuri de etilenglicol C w = 2–3,8 kJ/kg? LA;

t out, t in- temperatura fluidului care iese din calorifer și intră în acesta, °C.

Pentru radiatoarele motoarelor de automobile și de tractor, valoarea t out – t in= 5–10? DIN.

Sistemul de răcire a motorului este de obicei calculat pentru două moduri de funcționare a motorului: la puterea nominală și cuplul maxim.

Mărimea suprafeței de răcire a radiatorului (m 2) este determinată de formula:

,

Unde k este coeficientul total de transfer de căldură prin pereții radiatorului,

t cool- temperatura medie a lichidului de răcire în radiator, °С;

,

unde t în lichid de răcire = 90? C este temperatura lichidului de răcire la intrarea în radiator;

t out cool = 80–85? C este temperatura lichidului de răcire la ieșirea din radiator;

t cool este temperatura medie a aerului care trece prin radiator, °C,

,

unde t la rece = 40? C este temperatura aerului la admisia radiatorului;

t out cool = 60–70? C este temperatura aerului la ieșirea din radiator.

Coeficient k depinde de mulți factori: materialul grilei de răcire, forma și starea suprafețelor sale interioare și exterioare, natura mișcării fluxului de aer etc. Transferul de căldură al radiatorului se deteriorează semnificativ atunci când se formează depuneri, rugină sau murdărie. în ea.

Valoare k poate fi determinat prin formula:

,

Unde? 1 \u003d 8500–14500 kJ / m 2? h? K este coeficientul de transfer de căldură de la lichid la pereții radiatorului;

? este coeficientul de conductivitate termică a metalului pereților (tuburilor) radiatorului. Pentru valoarea alama? = 300–450 kJ/m? h? K, pentru aluminiu -? = 300–350 kJ/m? h? K, pentru oțel inoxidabil -? = 35–70 kJ/m? h? LA;

? este grosimea peretelui tubului, m;

? 2 - coeficientul de transfer de căldură de la pereții radiatorului (tuburilor) la aer, ? 2 \u003d 150–1100 kJ / m 2? h? LA.

Coeficient? 2 depinde cel mai mult de viteza aerului ? CARE care trece prin radiator și se exprimă prin dependența:

Pentru calculele preliminare ale zonei radiatorului sistemului de răcire, puteți utiliza formula:

,

Unde f- suprafata specifica de racire, m 2 / kW.

Pentru mașini f= 0,14–0,3, pentru camioane f= 0,2–0,4, pentru tractoare f = 0.4–0.55.

Capacitatea sistemului de răcire cu lichid l. (Ne în kW) variază în următoarele limite: pentru autoturisme – (0,13–0,35)?Ne, pentru camioane – (0,27–0,8)?Ne, pentru tractoare – (0,5–1,7)?Ne.

Dimensiunea ventilatorului unui motor de automobile sau tractor trebuie să fie de așa natură încât să asigure alimentarea cu aer în cantitatea necesară pentru răcirea lichidului din radiator.

Tipul ventilatorului este determinat de coeficientul de viteză condiționat:

,

Unde V CINE- performanta ventilator, m 3/s.

,

Unde? CARE= 1,07 kg/m 3 - densitatea aerului;

Woz= 1 kJ/kg? K este capacitatea termică a aerului;

H - presiunea ventilatorului. H = 600–1000 Pa.

Cu n ref = 15–100 se folosesc ventilatoare centrifugale, cu n ref = 80–300 se folosesc ventilatoare axiale cu o singură treaptă.

2.1.1 Determinarea debitului de apă de răcire

Consumul de apă de răcire G în (în kg/s) este determinat din balanța termică a condensatorului:

unde este entalpia aburului în compensatorul barometric, kJ/kg;

este capacitatea termică a apei, kJ/(kg K);

C în \u003d 4190 kJ / (kgK);

Temperatura inițială a apei de răcire, ºС;

t n \u003d 10 20 ºС

Temperatura finală a amestecului de apă și condens, ºС.

Diferența de temperatură dintre vapori și lichid la ieșirea din condensator este de 3 ÷ 5 grade, deci temperatura finală a apei se presupune a fi de 3 ÷ 5 grade. sub temperatura de condensare a vaporilor:

2.1.2 Calculul diametrului condensatorului barometric

Diametrul condensatorului barometric ‚ este determinat din ecuația de curgere

, (2.2)

unde - densitatea vaporilor, kg/m 3 selectată în funcție de presiunea vaporilor din condensatorul P bq;

– viteza aburului, m/s, luată în intervalul 15 ÷ 25 m/s.

Conform normalelor NIIKHIMMASH, selectăm un condensator barometric cu un diametru d bc = 600 mm cu un diametru al țevii d bt = 150 mm.

2.1.3 Calculul înălțimii tubului barometric

Viteza apei într-un tub barometric

Înălțimea tubului barometric

, (2.3)

unde V este vidul din condensatorul barometric, Pa;

este suma coeficienților de rezistență locali;

este coeficientul de frecare în tubul barometric;

sunt înălțimea și diametrul tubului barometric, m;

0,5 - marja de altitudine pentru o posibilă modificare a presiunii barometrice.

unde sunt coeficienții locali de rezistență la intrarea și ieșirea conductei.

Coeficientul de frecare depinde de modul de mișcare a apei în tubul barometric. Să determinăm modul de curgere a apei într-un tub barometric:

unde este vâscozitatea apei, Pa∙s, determinată de nomograma la temperatura apei t cf.

Pentru țevi netede cu Re = 123250,

2.2 Calculul performanței pompei de vid

Performanța pompei de vid G aer este determinată de cantitatea de aer care trebuie îndepărtată din condensatorul barometric:

unde 2,5∙10 -5 este cantitatea de gaz eliberată din 1 kg de apă; 0,01 - cantitatea de gaz aspirată în condensator prin garnituri la 1 kg de vapori. Apoi

Performanța volumetrică a pompei de vid

, (2.5)

unde R este constanta universală a gazului, J/(kmol K);

M in este greutatea moleculară a aerului, kg/kmol;

t în - temperatura aerului, ºС;

R în - presiune parțială aer uscat într-un condensator barometric, Pa.

Temperatura aerului

presiunea aerului

, (2.6)

unde P p este presiunea aburului saturat uscat la t v, Pa. La o temperatură a aerului de 27,07ºС, Р p = 0,038∙9,8∙10 4 Pa.

Cunoscând productivitatea volumetrică a aerului și presiunea reziduală în condensatorul R bk, conform catalogului selectăm o pompă de vid de tip VVN - putere cu 3 arbori.

Consumul specific de energie pe tona de apă evaporată, ,

Acești factori ar trebui luați în considerare în comparația tehnică și economică a dispozitivelor și în alegerea designului optim. Mai jos sunt principalele domenii de utilizare pentru evaporatoare tipuri variate. Pentru evaporarea solutiilor de vascozitate mica ~8 10-3 Pa s, fara formarea de cristale, cel mai des se folosesc evaporatoare verticale cu circulatie naturala multipla. Dintre ei...

Se normalizează după îngroșarea cu apă, lapte degresat sau smântână. Apa trebuie fiartă și purificată. 4. Calculul unui evaporator în vid cu două case Calculul unui evaporator în vid cu două case cu termocompresor pentru producerea laptelui condensat cu dezvoltarea unui evaporator. Date inițiale: Productivitate asupra umidității evaporate: W=2000; Presiunea aburului de lucru:...

Debitul lichidului de răcire, m3/s; G este debitul masic al lichidului de răcire, kg/h; γ este densitatea vaporilor, kg/m3; w este viteza aburului, m/s. Luați viteza aburului 20 m/sec. Rezumam calculele în tabel. Tabel de calcule pentru fitingurile unei instalații de evaporator Denumirea fitingului Consumul de abur, kg / h Presiunea aburului, atm Densitate, kg / m3 Al doilea debit, m3 / s Viteza aburului, m / s Diametru, mm calculat acceptat ...

Lichide în țevi, precum și asupra intensității vaporizării.De aceea, în dispozitivele cu circulație forțată, evaporarea are loc efectiv la diferențe mici de temperatură utile. care nu depășește 3-5 ° C și cu vâscozități semnificative ale soluțiilor Unul dintre modelele unui evaporator cu circulație forțată este prezentat în Fig. 16. Dispozitivul are o cameră de încălzire verticală la distanță ...