Барабанная электрическая печь для закалки шариков подшипников качения
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
910-6 tср2Кирпич диатомитовый Д-500-500900?Д= 0,116+0,23310-3 tсрВата минеральная-150600?М= 0,0582+0,18610-3 tсрВата каолиновая-3001100?К= 0,0523+0,18610-3 tср
2.5 Расчет тепловых потерь
Мощность тепловых потерь, Вт, для каждой зоны определяется как
где Pф - потери через футеровку;
Pпр - потери через загрузочный и разгрузочный проемы;
Кн.п - коэффициент неучтенных потерь, принимается для барабанных печей 1,2тАж1,3.
Расчет тепловых потерь через футеровку.
Потери через футеровку определяются по формулам для расчета тепловых потерь в стационарном режиме через многослойную стенку [1], [2] с граничными условиями 1-го рода на внутренней поверхности (задана температура печи) и граничными условиями 3-го рода на наружной поверхности (заданы температура окружающей среды и коэффициент конвективной теплоотдачи).
Задача расчета тепловых потерь через футеровку является нелинейной, так как теплопроводность футеровочных материалов зависит от температуры, поэтому ее решения используют метод последовательных приближений [4].
Для расчета тепловых потерь через футеровку печи воспользуемся эскизом, представленным на рис.1.
Рис.1. Эскиз футеровки печи.
Тепловые потери через под печи.
Площадь внутренней поверхности футеровки печи:
Площадь внешней поверхности огнеупорного слоя:
Площадь внешней поверхности диатомитового слоя:
Площадь внешней поверхности футеровки:
Расчетная площадь огнеупорного слоя:
Расчетная площадь диатомитового слоя:
Расчетная площадь слоя из минеральной ваты:
1-ая итерация:
Зададимся начальными приближениями температуры:
Для этого рассчитаем тепловые сопротивления слоев футеровки при
0 по формуле:
где S - толщина слоя;
F - расчетная площадь слоя;
? - коэффициент теплопроводности слоя (табл.1);
Тепловое сопротивление огнеупорного слоя:
Тепловое сопротивление диатомитового слоя:
Тепловое сопротивление слоя из минеральной ваты:
Суммарное сопротивление слоев будет равно:
(13)
Рассчитаем относительные тепловые сопротивления:
Температура печи :
tп=t1=980
Температура наружной поверхности футеровки :
Температура на границе шамотного и диатомитового слоев :
Температура на границе диатомитового слоя и слоя из минеральной ваты :
(16)
Подставим полученные приближения температуры в зависимости коэффициентов теплопроводности слоев (табл.1):
Коэффициент теплопроводности огнеупорного слоя :
Коэффициент теплопроводности диатомитового слоя:
Коэффициент теплопроводности слоя из минеральной ваты :
Рассчитаем тепловые потери через футеровку по формуле:
Рассчитаем температуры слоев:
Температура на границе шамотного и диатомитового слоев :
Температура на границе диатомитового слоя и слоя из минеральной ваты :
Температура наружной поверхности футеровки :
Сравним температуры слоев с начальными приближениями температуры: Погрешность расчета температуры :
Погрешность расчета температуры :
Погрешность расчета температуры t2:
Температура на границе шамотного и диатомитового слоя и температура на внешней поверхности футеровки отличается от начальных приближений более чем на 5 %. Необходимо провести еще одну итерацию.
2-ая итерация.
Зададимся новыми приближениями температуры:
Подставляем полученные приближения температуры в зависимости теплопроводностей слоев футеровки. Коэффициент теплопроводности огнеупорного слоя рассчитаем по формуле (17):
Коэффициент теплопроводности диатомитового слоя рассчитаем по формуле (18):
Коэффициент теплопроводности слоя из минеральной ваты рассчитаем по формуле (19):
Рассчитаем тепловые потери через футеровку по формуле (20):
Рассчитаем температуры слоев:
Температура на границе шамотного и диатомитового слоев рассчитаем по формуле (21):
Температура на границе диатомитового слоя и слоя из минеральной ваты рассчитаем по формуле (22):
Температура наружной поверхности футеровки рассчитаем по формуле (23):
Сравним температуры слоев с начальными допущениями:
Погрешность расчета температуры t:
Погрешность расчета температуры t:
Погрешность расчета температуры t2:
Итерационный процесс сошелся. Тепловые потери через свод печи.
Площадь внутренней поверхности футеровки печи:
Площадь внешней поверхности слоя из ШВП-550:
Площадь внешней поверхности футеровки:
Расчетная площадь слоя из ШВП-550: