Введение

Материалы о воде / Газодинамика / Введение

Цель курсовой работы - расширение и закрепление теоретических и практических знаний, полученных при изучении курса.

Исходными данными к работе являются: расход природного газа, давл­ние в цеховом газопроводе, давление воздуха, температура воздуха, теоретический расход воздуха, теоретический расход продуктов горения, расход продуктов горения в параллельном тракте, плотность продуктов горения, суммарное сопротивление параллельного тракта, температура продуктов горения на вы­де из печи, температура продуктов горения после рекуператора, поперечное сечение печи, размеры газопровода и дымового тракта.

Необходимость решения поставленной задачи обусловлена широким применением трубопроводов в промышленности для транспортировки газооб­разных и жидких сред, а также дымоотводящих трактов и дымовых труб, обес­печивающих удаление продуктов сгорания из рабочего пространства различных теплоэнергетических агрегатов Общая гидрогазодинамическая схема объекта приведена на рис. 1.

1 - цеховой газопровод; 2 - подводящий газопровод; 3 - топливосжигающее

устройство (горелка) с газовым соплом Лаваля и воздушным щелевым соплом;

4 - камера промтеплоэнергетической установки; 5 - дымоотводящий тракт;

6 - дымовая труба

Рис. 1 - Общая гидрогазодинамическая схема объекта

1 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ГАЗОПРОВОДА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ

Общая длина газопровода Lобщ = 44 м. Принимаем температуру газа Тг = 293 К (20°С), коэффициент трения λ = 0,02. Начальное абсолютное давле­ние газа (на входе в газопровод):

Рн = (Ргцех)изб + 101300 = 520000 + 101300 = 621300 Па (621,3 кПа).

Предельный диаметр газопровода:

м.

газопровода:

D = (1,4 . 1,6) • D* = (1,4 .1,6)-0,0220 = 0,0308 :0,0352 м. Принимаем D = 0,045 м.

Расчет потерь давления в газопроводе

Схема газопровода приведена на рис.2.

1

2

1-цеховой газопровод; 2 - задвижка; 3 - измерительная диафрагма; 4 - регулирующая заслонка; 5 - горелка; 6 - сопло Лаваля

Рис. 2 - Схема газопровода

1. Вход в газопровод:

, Па,

Где кмс- коэффициент местного сопротивления. Определяем по[1, с. 142]

кмс = 0,5

W0- скорость газа, м/с:

Давление Ризб, кПа:

- в начале участка Ризбн = 520 кПа

-в конце участка Ризбк = Ризбн − ∆Рмс = 520 − 3,113 = 516,887 кПа.

Эти результаты заносим в строку 1 таблицы 1.

Абсолютное давление в конце участка:

Рабск = Рабсн − ∆Рмс= 621300 – 3113 = 618187 Па.

2.

Трение на участке L1=2м.

Абсолютное давление в конце участка:

Потери давления на трение составят:

∆

Ртр=Рн-Рк=618187 − 612500=5687 Па (5,687 кПа).

Избыточное давление в конце участка 1:

Ризбк = Ризбн − ∆Рмс = 516,881 − 5,687 = 511,2 кПа.

Аналогично определены потери давления в местных сопротивлениях и на трение на остальных участках газопровода. Результаты занесены в таблицу 1.

Потери геометрического напора на участках 1 и 2:

∆

Ргеом = g · h · (ρв − ρг),

Где h = L1 + L2 = 2 + 1 = 3м.

ρв, ρг – действительные плотности воздуха и газа, кг/м3;

кг/м3;

кг/м3;

∆Ргеом=9,8·3·(1,205−4,564) = −99 Па (−0,099 кПа).

Абсолютное давление в конце участка 2:

Рабск = Рабсн − ∆Ргеом= 694926 + 99 = 695025 Па.

Избыточное давление:

Ризбк = Ризбн − ∆Рабс = 479,141+ 0,099 =479,240 кПа.

Потери давления в газопроводе составили 226073 Па. Абсолютное давление в конце газопровода: 621300 −226073 = 395227 Па. С учетом 10% запаса потери давления: 226073 · 1,1 = 248680 Па. Тогда абсолютное давление в конце газопровода составит: 621300 – 248680 = 372620 Па.