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>