Термист Термомеханическое упрочнение арматурного проката технология, средства, разработка

Разрезанная камера

Гунькин И.А.

12.10.2007

Из серии "Теплотехнические зарисовки 2007"

Постановка задачи

В предыдущих примерах мы рассматривали случай, когда охлаждение производится в одной сплошной камере охлаждения. Несколько видоизменим задачу (рис. 5). Пусть длина зоны активного охлаждения остается неизменной и составляет L_ЗАО = 6.5 м. Диаметр камеры охлаждения (вернее - камер) d_к = 36 мм и давление охлаждающей воды перед форсункой P_вх = 15 кгс/см² также остаются неизменными. Охлаждение реализуется в двух последовательно расположенных камерах. Вода в первую камеру охлаждения подается с форсунки, а во вторую - с первой камеры охлаждения. Первая камера охлаждения может иметь длину l_к1 от 1.0 до 6.5 м. Исследовать гидродинамическую характеристику ЛУО: расход воды в первой и во второй камере охлаждения Q₁ и Q₂, скорости потоков охлаждающей воды в камерах v₁ и v₂ и количество воды, сбрасываемой при входе во вторую камеру охлаждения Q_потерь. Как и в предыдущих задачах, будем считать, что форсунку настраивают на полное заполнение.

Рис. 5. Линия ускоренного охлаждения с двумя последовательно расположенными камерами охлаждения

Рассмотрим случай, когда длина первой камеры охлаждения составит l_к1 = 1.0 м. Длина второй камеры охлаждения при этом составит l_к2 = L_ЗАО - l_к1 = 6.5 - 1.0 = 5.5 (м). Параметры первой секции ЛУО рассчитаны в предыдущей задаче:
v_пот 1 = 45.2 м/с;
Q_пот 1 = 165 м³/час.

Напор воды на выходе из первой камеры охлаждения имеет только динамическую составляющую:
.      (5)

Этот напор обеспечивает напор на входе во вторую камеру охлаждения: h_вых к1 = h_вх к2. Напор на входе во вторую камеру охлаждения имеет динамическую и статическую составляющие:
,      (6)
где ξ_к2 =  = 15·10^-3·5.5/36·10^-3 = 2.29 - общий коэффициент потерь от трения охлаждающей воды о стенки второй камеры охлаждения.

Приравнивая (5) и (6), получим
 = 45.2/√1 + 2.29 = 24.9 (м/с),
Q_пот 2 = S_пот·v_пот 2 = 1018·10^-6·24.9 = 25.4·10^-3 (м³/с) [91 м³/час].

Сброс воды между первой и второй камерами охлаждения составит
Q_потерь = Q_пот 1 - Q_пот 2 = 165 - 91 = 74 (м³/час) [45 %].

Таким образом, использование вместо одной сплошной камеры охлаждения длиной 6.5 м двух последовательных камер длиной 1.0 и 6.5 м (см. рис. 6) приведет к тому, что на холостом ходу (без раската) скорость потока в первой камере охлаждения увеличится с 27.3 до 45.2 м/с, а расход воды - со 100 до 165 м³/час. Однако при этом значительная часть воды - 74 м³/час или 45 % будет сбрасываться между первой и второй камерами охлаждения. В результате этого скорость потока во второй камере охлаждения уменьшится с 27.3 до 24.9 мс, а расход воды - со 100 до 91 м³/час.

Аналогичным образом произведем расчеты для значений длин первой камеры ускоренного охлаждения до 6.5 м. Результаты расчетов приведены на рис. 6.

	Рис. 6. Использование в линии ускоренного охлаждения вместо одной сплошной камеры охлаждения (а) двух последовательных камер охлаждения (б)

Из серии "Теплотехнические зарисовки 2007"
Читать дальше: Методика расчета линии ускоренного охлаждения

К началу страницы

Web-сайт “Термист” (termist.com)
Термомеханическое упрочнение арматурного проката

Отсутствие ссылки на использованный материал является нарушением заповеди "Не укради"

Редактор сайта: Гунькин И.А. (termist.com@gmail.com)