Определить высоту и диаметр устья дымовой трубы котельной, в которой установлены два одинаковых котлоагрегата,

Определить высоту и диаметр устья дымовой трубы котельной, в которой установлены два одинаковых котлоагрегата, работающих на малосернистом мазуте состава: Сp=84,65%; Нр=11,7%; S=0,3%; Op=0,3%; Ар=0,05%; Wp=3,0%, если тяга, создаваемая трубой, S=231 Па, расчетный расход топлива Bр=1,05 кг/с, температура газов перед дымовой трубой θдm=182°С, коэффициент избытка воздуха перед трубой αдm=1,5, средняя температура газов в трубе θср=187°С, температура окружающего воздуха tв=20°С, скорость газов на выходе из трубы wдm=10 м/с, барометрическое давление воздуха hб=97·103 Па и приведенная к нормальным условиям плотность воздуха ρв=1,205 кг/м3.

Теоретический объем воздуха, необходимый для полного сгорания 1 кг топлива
Vо=0,089Cр+0,266Hр+0,033Sлр-Oр=
=0,089×84,65+0,266×11,7+0,033×0,3-0,3=10,65м3кг
Теоретический объем продуктов сгорания:
- трехатомных газов:
VRO2=0,0187Cр+0,375Sлр=0,0187×84,65+0,375×0,3=1,59м3кг
- двухатомных газов
VN2о=0,79Vo+0,8Nр100=0,79×10,65=8,41м3кг
- водяного пара
VH2Oо=0,01249Hр+Wр+0,0161Vо=
=0,0124×9×11,7+3,0+0,0161×10,65=1,51м3кг
- полный объем
Vго=VRO2о+VN2о+VH2Oо=1,59+8,41+1,51=11,51м3кг
Объем дымовых газов проходящих через дымовую трубу:
Vгд.г=nBрVго+αд.т-1Vоϑд.т+273273×1,01×105hб=
=2×1,05×11,51+1,5-1×10,65×182+273273×1,01×10597×103=61,35м3с
где n = 2 – количество котлоагрегатов.
Приведенная к нормальным условиям плотность газа:
ρг=1-0,01Aр+1,3αд.тVоVгд.г=
=1-0,01×0,05+1,3×1,5×10,6561,4=0,35кгм3
Высота домовой трубы:
H=S273×ρв273+tв-ρг273+ϑср9,81hд1,01×105=
=231273×1,205273+20-0,33273+187×9,81×97×1031,01×105=26,45м
Диаметр устья дымовой трубы:
dд.т=1,13Vгд.гwд.т=1,13×61,3510=2,8м
Ответ: H = 26,45 м; dд.т = 2,8 м.