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计算带扩散段喷射器的喷射效果

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:3)喷射器效率。图9-7 参数a、b、η计算图表解:风机各工作点特性如下:全风压 2528 2313 2029 1666风量 5730 7810 9200 10580以下对各工作点进行试算、比较,并按最佳工作点进行喷射器计算。由图9-7,当n=0.615,查得a=0.43,b=0.63,G3=G1+G2=kg/s=4.953kg/sV3=V1+V2=m3/s=7.056m3/s由式,空气喷出口速度为验算喷射器各段压力变化:收缩段降压混合段升压扩散段升压喷射器总抽力p′2=++=Pa=539.3Pa空气喷出口前后压差h=p1++=Pa=2568.3Pa验算空气喷出口速度v1计算各段尺寸:d4=2d3=2×0.467m=0.934ml1=l2=2d3=2×0.467m=0.934ml3=3d3=3×0.467m=1.401ml4=10d3=10×0.467m=4.67m

计算带扩散段喷射器的喷射效果

喷射器结构示意及参数代号如图9-6所示。

1.有关计算参数

(1)喷射体积比m

978-7-111-32297-9-Chapter09-46.jpg

978-7-111-32297-9-Chapter09-47.jpg

图9-6 带扩散段喷射器结构参数示意图

1—喷射管 2—收缩段 3—混合段 4—扩散段

式中 V1V2——喷射与被喷射气体体积(实态)(m3/s)。

(2)喷射质量比n

978-7-111-32297-9-Chapter09-48.jpg

式中 G1G2——喷射与被喷射气体质量(kg/s)。

(3)喷射速度比a

978-7-111-32297-9-Chapter09-49.jpg

式中 ξ——收缩段局部阻力系数,当收缩段中心角≈28°、l1≈2d3时,ξ≈0.2;

978-7-111-32297-9-Chapter09-50.jpg

ηk——扩散段效率(包括混合段损失),ηk=0.75。

(4)混合气速度与喷射速度比b

978-7-111-32297-9-Chapter09-51.jpg

2.喷射器空气喷出口速度v1(实态)(m/s)

978-7-111-32297-9-Chapter09-52.jpg

式中 p1——喷射气体压力(Pa);

ρ1ρ3——喷射气体及混合气体密度(实态)(kg/m3)。

3.喷射器最大效率ηmax

978-7-111-32297-9-Chapter09-53.jpg

4.喷射器各段压力变化

(1)扩散段升压

978-7-111-32297-9-Chapter09-54.jpg

(2)混合段升压(Pa)

978-7-111-32297-9-Chapter09-55.jpg

式中 p2——截面2处负压绝对值(Pa);

A3——混合段截面面积(m2)。

(3)截面2处负压绝对值p2

978-7-111-32297-9-Chapter09-56.jpg

(4)进口处负压绝对值p2(Pa)

v2≈0时

978-7-111-32297-9-Chapter09-57.jpg

式中 v2——截面2处被喷射气体速度(实态)(m/s);

ρ2——被喷射气体密度(实态)(kg/m3)。

(5)收缩段降压

978-7-111-32297-9-Chapter09-58.jpg

5.喷射器结构参数计算

(1)计算步骤

1)已知喷射体积比m及喷射质量比n,由式(9-10)计算参数a,然后由式(9-11)计算参数b

2)预定喷口前喷射气体压力p1,计算出混合气体密度ρ3,按式(9-12)计算空气喷出口速度v1

3)求出v1后,按v2=av1v3=bv1,求得v2v3

4)计算喷射器各段截面及直径。

978-7-111-32297-9-Chapter09-59.jpgε—缩流系数=0.92);978-7-111-32297-9-Chapter09-60.jpg978-7-111-32297-9-Chapter09-61.jpg

978-7-111-32297-9-Chapter09-62.jpg978-7-111-32297-9-Chapter09-63.jpg978-7-111-32297-9-Chapter09-64.jpg

d4=2d3d2d4

5)计算喷射器各段长度

l1=l2=2d3l3=3d3l4=10d3

6)必要时按式(9-13)计算喷射器最大效率ηmax。(www.xing528.com)

(2)计算图表

为简化计算,参数abη可直接由图9-7查出。该图的编制条件是:

1)喷射气体为空气,t1=20℃。

2)被喷射气体为烟气,密度ρ2=1.34kg/m3,温度按t2=100℃、t2=300℃、t2=600℃三种情况计算。

3)喷射器效率978-7-111-32297-9-Chapter09-65.jpg

4)收缩段局部阻力系数ξ=0.2,扩散段效率ηk=0.75。

例3 已知排烟量(实态)V2=4.5m3/s,ρ2=1.34kg/m3t2=600℃,需要抽力p2=500Pa,喷射用空气由4—72—11型离心通风机供入,计算喷射器各结构参数。

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图9-7 参数abη计算图表

解:风机各工作点特性如下(20℃时):

全风压(Pa) 2528 2313 2029 1666

风量(m3/h) 5730 7810 9200 10580

以下对各工作点进行试算、比较,并按最佳工作点进行喷射器计算。

方案1:全风压2528Pa,风量5730m3/h,考虑管道阻力为200Pa,则p1=(2528-200)Pa=2328Pa。

此外,978-7-111-32297-9-Chapter09-67.jpgG1=V1ρ1=1.592×1.2kg/s=1.91kg/s,978-7-111-32297-9-Chapter09-68.jpg

喷射质量比978-7-111-32297-9-Chapter09-69.jpg

由图9-7,当n=0.987,查得η=0.485

产生抽力978-7-111-32297-9-Chapter09-70.jpg

方案2:全风压2313Pa,风量7810m3/h,p1=(2313—2000)Pa=2113Pa,978-7-111-32297-9-Chapter09-71.jpgG1=V1ρ1=2.169×1.2kg/s=2.603kg/s,978-7-111-32297-9-Chapter09-72.jpg0.725。

查图9-7,得η=0.51。

978-7-111-32297-9-Chapter09-73.jpg

方案3:全风压2029Pa,风量9200m3/h,p1=(2029-200)Pa=1829Pa,V1978-7-111-32297-9-Chapter09-74.jpgG1=V1ρ1=(2.556×1.2)kg/s=3.067kg/s,978-7-111-32297-9-Chapter09-75.jpg=0.615

查图9-7,得η=0.52

978-7-111-32297-9-Chapter09-76.jpg

由以上计算知:方案3抽力最大,故应按方案3计算喷射器。

由图9-7,当n=0.615,查得a=0.43,b=0.63,

G3=G1+G2=(3.067+1.886)kg/s=4.953kg/s

V3=V1+V2=(2.556+4.5)m3/s=7.056m3/s

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由式(9-12),空气喷出口速度为

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验算喷射器各段压力变化:

(1)收缩段降压

978-7-111-32297-9-Chapter09-79.jpg

(2)混合段升压

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(3)扩散段升压

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(4)喷射器总抽力

p2=(1)+(2)+(3)=(-200+290.3+499)Pa=539.3Pa

(5)空气喷出口前后压差

h=p1+(2)+(3)=(1829+290.3+499)Pa=2568.3Pa

验算空气喷出口速度v1

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计算各段尺寸:

978-7-111-32297-9-Chapter09-83.jpg

d4=2d3=2×0.467m=0.934m(d′2d4

l1=l2=2d3=2×0.467m=0.934m

l3=3d3=3×0.467m=1.401m

l4=10d3=10×0.467m=4.67m

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