Расчёт пятизонной методической печи
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
1. РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА
Целью расчета является определение расхода воздуха, количества и состава продуктов сгорания и температуры горения.
Состав мазута:
84,65% Ср, 11,7% Нр, 0,15% Np, 0,15% Op, 0,3% Sp, 3,0% Wp, 0,05%Ap.
Коэффициент расхода воздуха принимаем равным n = 1,1. Температура подогрева воздуха tв = 2980С.
Находим расход кислорода на горение мазута, заданного состава при коэффициенте расхода воздуха n = 1,0 по следующей формуле:
При сжигании мазута в обычном воздухе к = 3,762, расход сухого воздуха при n = 1,1 находим по следующей формуле:
(2)
Находим объемы компонентов продуктов сгорания находим по следующей формуле:
(3)
(4)
(5)
Объемы компонентов продуктов сгорания находим по следующей формуле:
(6)
Объемы компонентов продуктов сгорания находим по следующей формуле:
(7)
Суммарный состав продуктов сгорания равен по следующим формулам:
(8)
Процентный состав продуктов сгорания [4,с 214]:
Правильность расчета проверяем составлением материального баланса
Таблица 1 - Материальный баланс
ПоступилоПолученоМазут 1,0 CО2 = 3,10312 Н2О = 0,08379 SО2 = 0,00571 О2 = 0,33844 N2 = 11,5725 Воздух 15,1162Зола 0,03 Итого: 16,1162 Итого: 16,1236Невязка 0,0073
Плотность продуктов сгорания равна по следующей формуле:
(9)
Находим низшую теплоту сгорания мазута по следующей формуле:
(10)
Для определения калориметрической температуры горения необходимо найти энтальпию продуктов сгорания по следующей формуле:
(11)
где Св, - удельная теплоемкость воздуха при tв.
Зададим температуру tк = 21000С и при этой температуре находим энтальпию продуктов сгорания рассматриваемого состава по формуле:
(12)
Поскольку i2100 < i0, принимаем tк = 22000С и снова находим энтальпию продуктов сгорания (по формуле 12):
Находим калориметрическую температуру горения мазута заданного состава по следующей формуле:
(13)
Действительная температура горения:
где - пирометрический коэффициент для методических печей [2, с.12].
. ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ И ВРЕМЯ НАГРЕВА МЕТАЛЛА
Пятизонная методическая печь:
)Производительностью 71,01 кг/сек
)Заготовка сечением1501200 мм l = 10000 мм
3)Конечная температура подогрева металла =1230С
)Перепад температур по сечению
)Материал заготовки: высокоуглеродистая сталь
)Начальная температура металла
Необходимые предварительные расчеты с учетом паспортных характеристик.
А) Рассчитываем время нагрева, принимая температуру уходящих газов
Б) Температуру печи в томильной зоне на выше температуры нагрева металла, то есть (1230+50)С.
В) Поскольку основным назначением методической зоны является медленный нагрев металла до состояния пластичности, то температуру в центре заготовки при переходе из методической зоны в сварочную должна быть порядка 500 С.
Г) Разность температур между поверхностью и серединой заготовки для методической зоны печи прокатного производства можно принять по формуле (700…800)S, где S - прогреваемая расчетная толщина. В рассматриваемом случае двухстороннего нагрева водоохлаждаемых трубах расчетная прогреваемая толщина
, (14)
где - толщина заготовки
По формуле определим прогреваемую толщину
(м),
Определяем разность температур между поверхностью и серединой заготовки для методической зоны
С, примем С
Примечание: Для массивных тел в холодном не пластичном состоянии при достаточно быстром нагреве имеется опасность появления температурных напряжений взывающих появление трещин поэтому обычно рекомендуемый медленный методический нагрев изделий до тех пор рекомендован пока температура центра заготовки не превысит 500 С, то есть следует принять температуру поверхности заготовки в конце методической зоны
Определяем основные размеры печи (расчет ориентировочный):
При однородном расположении заготовок ширина печи
= l + 2a, (15)
где а ? , = 0,2()
В = (м)
В соответствии с паспортной характеристикой высота печи принимается равной:
- - 1,6
- - 2,8
- - 1,65
:
(16)
:
(17)
=2,496();
=3,971();
=2,563();
[4, 268]: