Расчет методической трехзонной толкательной печи с наклонным подом

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

p>где iв - энтальпия подогретого воздуха, кДж/м3.

Теплота экзотермических реакций (теплота окисления железа), кВт:

где Р - производительность печи кг/с;

а - угар металла кг/кг.

Статьи расходной части

Полезная теплота, расходуемая на нагрев материала, определяется по формуле:

Конечная температура металла, С:

Средняя температура металла, С:

см=0,565685 (кДж/кг) - средняя теплоемкость металла.

Определяем полезную теплоту, кВт:

Теплота, уносимая уходящими продуктами сгорания, определяется по формуле:

где tд - температура уходящих дымовых газов, С;

iд - энтальпия уходящих дымовых газов, кДж/м3:

Теплота, уносимая уходящими продуктами сгорания, кВт:

Потери теплоты теплопроводностью через кладку печи, определяются по формуле:

Средняя температура печи, С:

Определяем площадь свода, м2:

Средняя температура огнеупорного материала (шамота), С:

Коэффициент теплопроводности шамота при определяющей температуре, Вт/(мК):

Принимаем толщину огнеупорного кирпича ?1=250 мм.

Суммарный коэффициент теплоотдачи ? от стенки к воздуху принимаем равным 11,63 вт/(м2К).

Потери теплоты через свод печи, кВт:

Определяем площадь боковых и торцевых стен, м2:

Принимаем толщину изоляционного слоя (диатомита) ?2=125 мм.

Температура на границе раздела между шамотом и диатомитом определяется из уравнения:

где

Решая уравнение получаем :

tгр=690 С;

?1=1,083 Вт/(мК);

?2=0,321 Вт/(мК).

Потери теплоты через боковые и торцевые стенки печи, кВт:

Суммарные тепловые потери, кВт:

Неучтенные потери принимаем равными, кВт:

Из условия равенства приходной и расходной частей получаем:

Определяем все приходные и расходные статьи теплового баланса рабочего пространства печи, результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2. Тепловой баланс рабочего пространства печи

ПриходкВт%РасходкВт%Qхим14443,6587,08Qпол9285,2755,98QВ1200,497,24Qух4665,4928,13Qэкз941,75,68Qпот757,754,57Qнеуч1877,311,32Итого16585,8100Итого16585,8100

7. Выбор топливо сжигающих устройств

Устанавливаем 12 горелок. Принимаем давление газа Рг=5 кПа, а давление воздуха Рв=1,6 кПа.

Определяем расход газа на одну горелку, м3/с:

Определяем необходимое количество воздуха, м3/с:

Расчетный расход воздуха, м3/с:

толкательный печь сталь заготовка

Действительный расход газа через горелку, м3/с:

где - поправка на плотность газа.

Выбираем горелки типа ДВС 110/40.

8. Расчет потерь напора в газоходе и определение высоты дымовой трубы

Расчет потерь напора в газоходе

Суммарные потери напора в газоходе рассчитываются:

где - потери напора на местное сопротивление, Н/м2;

- потери напора на трение, Н/м2;

- потери геометрического напора , Н/м2.

Размеры вертикальных каналов:

b1 =1,15 м;

l1 =0,85 м;

h1 =3,2 м.

Размеры горизонтальных каналов:

b2 =1,25 м;

l2 =5,9 м;

h2 =1,5 м.

Размеры центрального борова:

b3 =1,35 м;

l3 =8,3 м;

l4 =53 м;

h3 =1,7 м.

Потери напора в рекуператоре hрек=55 Н/м2.

Принимаем падение температуры в горизонтальных участках 2 С на 1 метр длины. В вертикальных участках - 20 С на 1 метр длины. Падение температуры в дымовой трубе 1С на 1 метр длины. Падение температуры в рекуператоре 400 С.

Определяем объем дымовых газов, м3/с:

Разбиваем дымовой тракт на участки (рис.3).

Рис.3. Схема дымового тракта печи

Первый участок

Местные потери, Н/м2:

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (поворот на 900 и внезапное сужение);

w0 - скорость движения газов по газоходу, м/с:

Температура газов в конце первого участка, С:

Определяем гидравлический диаметр газохода, м:

Определяем критерий Рейнольдса для данного участка:

где ? - кинематический коэффициент вязкости дымовых газов при средней температуре газов м2/с.

Определяем коэффициент трения для турбулентного режима течения газов:

Определяем потери напора на трение, Н/м2:

- средняя температура газов по длине газохода, С:

Потери геометрического напора, Н/м2:

Второй участок

Местные потери, Н/м2:

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений (поворот на 900 и внезапное расширение);