Расчет печи косвенного действия

 

(780-20)

Qполез=350*0,523,6=38422

6.1Определениетепла,пошедшегонанагреввспомогательныхустройств

 

Принимаемсталь30

 

Qт=Gc (t2-t1), где

с=0,212Втч/кгºС

 

G - весвспомогательногоустройства

 

V=LBU,где

U - толщина

U=0,02м=20мм

V=0,3550,02=0,01м³

G=78500,02=78,5кг

Qт=78,50,212 (830-400) =7,2кВт

6.2Определениеудельныхтепловыхпотерьстенки

 

,где

 

t1,t2 - температурывнутреннейивнешнейповерхностифутеровки

S1,S2 - толщинаслоевфутеровки

λ1,λ2 - коэффициенттеплопроводностиматериаловотдельныхслоев.

Определимтепловоесопротивлениеслоевфутеровки. Длядвухслойнойкладкив1мприближенноможнопринять,чтосредняятемпературашамотногослоя:

 

tс=0,5 (810-20) =365ºС

tср=0,5 (tвн+tс) =0,5 (810+365) =557,5ºС

 

гдеtвн - температуравнутреннейкладки

tв - температуравоздухавцехе

 

tср2=0,5 (tc+tв) =0,5 (557,5+20) =288,75ºС

 

Шамотногоλ1=0,96Вт/м²К

Диатомогоλ2=0,16Вт/м²К

Тогдасуммарноетепловоесопротивлениекладки:

 

, где

 

S1иS2 - толщинаслоев232мм

 

αл+к=70,1Вт/м2К; 1/αл+к=1/70,1=0,01

6.3Определениерасчетныхповерхностей

 

а) F1бок. ст=2,21,2=4,73м²

б) F1пода=3,140,62=1,13м²

в) F1торец=3,140,62=1,13м²

Fрасч. общ=Fa+Fб+Fв=2,64+1,13+1,13=4,9м²

 

Следовательно

 

Q6=3124,9=1,5кВт

6.4Определениепотерьчерезотверстие

 

, где

 

Fакт - активнаяповерхность

 

Fакт=FотвКν

 

Кν - коэффициентдифрагированияоконногопроема

Кν=0,4, Fотв=ВН

(размерыокнавыбираютконструктивно)

 

Fакт=ВНКν=0,90,50,4=0,18м2

 

Сприв=16,72

 

6.5Потеритепланакороткоезамыканиесоставляетоколо90%отпотерьчерезкладку

 

Qткз=0,9Q6=0,91,5=1,35кВт

 

6.6Неучтенныепотери

 

(принимаютвразмере20%отучтенных)

 

Qуч=Q6+Q5+Q7+Qктз

Qуч=1,5+8,25+7,2+1,35=19,9кВт

Qнеучт=0,2Qуч=0,219,9=3,98кВт

6.7 Выходноеколичествотепла

 

Qрасход=Q1+Q6+Q5+Qт+Qктз+Qнеучт

Qрасход=38,4+1,5+8,25+7,2+1,35+3,98=60,38кВт

6.8Определениемощности

 

W=Qрасход1,4,где1,4 - коэффициентзапаса

W=60,381,4=84,53кВт

6.9ОпределениеКПДпечи

 

,

 

гдеQполезн=Q1

 

 

ОпределяемтермическийиэффективныйКПДпечи.

ТермическимКПДназываетсятакойприрасчётекоторогополезноизрасходованноетеплоотноситсяковсемуприходуилирасходутепла,аэффективнымКПДназываетсятакойприрасчётекоторогополезноизрасходованноетеплоотноситсятолькоктеплу,введённомутопливом:

 

,%

КПД_терм= (1543850/ (36147,78∙108,23+141250)) ·100%=38,1%

,%

КПД_эфф= (1543850/ (108,23·34289,78)) ·100%=63,6%.

 

Дляподборагорелокполученныйрасходтопливаувеличиваютна20-40%,учитываявозможностьработыпечисповышеннойпроизводительностью,атакжеувеличениепотерьвокружающеепространствоиз-заизносакладкиидругихпричин.

 

7. Расчетэлектрическихнагревательныхэлементов

7.1Нагревательныеэлементысоединяютвзвезду

 

 

Vф - фазовоенапряжение

Vл - линейноенапряжение

7.2Определениедиаметрапроволоки

 

Р1=Руст. /3

 

Руст=k*Pобщ, гдеk-коэффициентзапаса, принимаетсяk=1,3

 

Робщ=Qприх

Р1=1,3*38,4/3=16,5

 

ρ - удельноесопротивлениематериаланагревателяприданныхтемпературах (830-850ºС) выбираемпроволокуизсплаваХ13Ю5.ρ=1,33Оммм2/м

Рл. в. - мощностьоднойпараллельнойветви20кВт

V - напряжениепитающейсети380В

W - удельнаяповерхностнаямощностьнагревателя

Wид - идеальнаяповерхностнаямощностьнагревателя

 

W=0,495,9=2,9Вт/см2

7.3Сечениепроволоки

 

7.4Проволочныесопротивлениярасполагаютввидецилиндрическойспирали

 

Кс - коэффициентсердечникаКс=5

Кн - коэффициентплоскостинамоткиКн=4

 

Кс=D/d; Кн=h/d

D=Ксd=53,7=18,5мм

h=Кнd=43,7=14,8мм

7.5Длинавиткаспирали

 

Lвит=пD=3,1418,5=58,09мм

7.6Длинавыводовнагревателя

 

Lвыв=в+100,

 

гдев - толщинастенокпечи,мм

 

Lвыв=2232+100=564мм

7.7Длинапроволокивспиралибезвыводов

 

Lсп=Lп. в.103-2Lвыв,мм

Lсп=19,5103-2564=18372мм

7.8Количествовитковвспирали

 

7.9Длинаспиралиодногоэлементаl=h2,мм, l=14316=4,4м

 

Внагревательнойпечирасполагаем,проволочныенагревателиввидеспираликерамическихтрубкахнабоковыхстенкахиподподомпечи.

Основныепараметрыспирали:

 

D=17,4ммh=14мм

d=3,7ммl=4424мм

 

Списокиспользованнойлитературы

 

1. АкименкоА.Д., СкворцовА. А,УльяновВ.А., ГущинВ. Н,Смольков "Нагревательныепечииустройствавкузнечно-штамповыхитермическихцехах",Н.Н., 2000

2. СкворцовА.А. "Нагревательныеустройства", М., 1965

3. СкворцовА.А. "Электрическиепромышленныепечи",М., 1971

4. СвенчанскийА.Д. "Электрическиепромышленныепечи",М., 1958

5. КацевичА.С. "Расчетконструкцийэлектрическихпечей",М., 1977

6. УльяновВ.А., ГущинВ.Н., КитаевЕ.М. - Методическиеуказанияпокурсовомуидипломномупроектированию,Н.Н., 2000

Размещено на Allbest.ru