Конструкторское решение и расчет нагревательной печи
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?а для зоны 1:
откуда:
Выполняем тепловой баланс для зоны 2. Вначале рассчитываем приходные статьи. Определяем hи.т:
Определяем теплоту, выделяемую в результате экзотермических реакций :
где - величина угара металла, для зоны 2 ;
- тепловыделение при окислении единицы массы стали, принимаем
Рассчитываем расходные статьи уравнения теплового баланса для зоны 2.
Определяем :
Записываем выражение для определения :
Находим поток теплоты через боковые стенки кладки печи зоны 2:
Выбираем значения l1 и l2 при температуре 600 0С (первое приближение). По рис. 5.7 ([1] стр. 95) для футеровочного слоя ?1600 = 1,05 Вт/(мК) и для теплоизоляционного слоя ?2600 = 0,72 Вт/(мК).
Температуру Tкл2 на горячей стороне футеровочного слоя рассчитываем по формуле:
кл2= 1388 0С.
Рассчитываем q2ст (рис. 3):
Записываем формулы для слоев d1 = 0,395 м и d2 = 0,185 м (см. рис. 3):
Рассчитываем средние температуры слоев:
Используя значения и , в соответствии с рис. 5.7 ([2] стр. 95) выбираем ?11016,5 = 1,38 Вт/(мК) и для теплоизоляционного слоя ?2391,5 = 0,7 Вт/(мК).
Подставляем эти данные в формулу для расчета q2ст:
Определяем общую площадь поверхности стен:
Рассчитываем:
Находим . Обращаясь к рис. 4 записываем:
Записываем формулы для слоев d1 = 0,180 м и d2 = 0,145 м (см. рис. 4):
Рассчитываем средние температуры слоев:
Используя значения и , в соответствии с рис. 5.7 ([2] стр. 95) выбираем ?11117,5 = 1,43 Вт/(мК) и для теплоизоляционного слоя ?2529,5 = 0,75 Вт/(мК).
Подставляем эти данные в формулу для расчета q2св:
Определяем площадь поверхности свода:
Рассчитываем:
Находим . Обращаясь к рис. 5 записываем:
Записываем формулы для слоев d1 = 0,34 м и d2 = 0,31 м (см. рис. 5):
Рассчитываем средние температуры слоев:
Используя значения и , в соответствии с рис. 5.7 ([2] стр. 95) выбираем ?11187,5 = 2,48 Вт/(мК) и для теплоизоляционного слоя ?2586= 1,25 Вт/(мК).
Подставляем эти данные в формулу для расчета q2под:
Определяем площадь поверхности пода:
Рассчитываем:
Определяем количество теплоты, израсходованное на нагрев садки в зоне 2:
где - величина угара металла, для зоны 2 ;
- производительность печи;
Массовая изобарная теплоемкость при средней температуре металла в зоне
составляет 0,69 кДж/(кгК) ([3] табл. 4.5, стр.125).
Выполняем подстановку приходных и расходных статей в уравнение теплового баланса для зоны 2:
откуда:
Выполняем тепловой баланс для зоны 3. Вначале рассчитываем приходные статьи. Определяем hи.т:
Определяем теплоту, выделяемую в результате экзотермических реакций :
Рассчитываем расходные статьи уравнения теплового баланса для зоны 3.
Определяем :
где - теплопотери через торец выгрузки печи.
Определяем , полагая, что :
Определяем общую площадь поверхности стен:
Рассчитываем:
Определяем , полагая, что :
Определяем площадь поверхности свода:
Рассчитываем:
Определяем , полагая, что :
Определяем площадь поверхности пода:
Рассчитываем:
Определяем :
Для торца выгрузки использованы те же материалы, что и для стен, следовательно:
Определяем количество теплоты, израсходованное на нагрев садки в зоне 3:
где - величина угара металла, для зоны 3 ;
- производительность печи;
Массовая изобарная теплоемкость при средней температуре металла в зоне
составляет 0,73 кДж/(кгК) ([4] табл. 4.5, стр.125).
Рассчитываем :
где - время открытия окна выгрузки ();
- коэффициент диафрагмирования отверстия или окна, через которое происходит излучение, он выбирается в зависимости от формы и размеров отверстия (рис.4.2 [1] стр.73);
- приведенный коэффициент лучеиспускания;
F3 - площадь излучающего отверстия, м2:
Выполняем подстановку приходных и расходных статей в уравнение теплового баланса для зоны 3:
откуда:
Определяем суммарный расход топлива на печь:
. Выбор горелочных устройств
В соответствии с принятой схемой газо-воздушного тракта и по известному расходу топлива выбираем число горелок, равное 10 шт.
Определяем расход газа на одну горелку:
При давлении 2 кПа по рис. 6.8 ([2] стр.112) выбираем горелки ДВБ200 с установочными размерами табл. 6.1 ([2] стр.113):
dкр = 200 мм; d1 = 300 мм; d2 = 100 мм; L1 = 1075 м?/p>