Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Января 2014 в 23:59, курсовая работа
Высокотемпературные процессы лежат в основе важнейших производств в черной и цветной металлургии, нефтяной и нефтехимической промышленности, производства строительных материалов и осуществляются в промышленных печах. Тепловая работа печи протекает в ее рабочем пространстве, где одновременно происходит процессы горения и передача тепла от источника к поверхности нагреваемого материала. Производительность печи, а также форма и размеры ее рабочего пространства зависят от свойств, размеров и режима нагрева изделий, их размещения в печи, выбор способа сжигания топлива и других факторов. Нагреваемые изделия в печах в большинстве случаев располагаются на поду печи.
Введение . . . . . . . . . . 4
Исходные данные . . . . . . . . . 5
Расчет горения топлива . . . . . . . 6
Определение размеров рабочего пространства печи . . . 9
Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи . 10
Расчет времени нагрева заготовок . . . . . 14
Уточнение основных размеров рабочего пространства печи . 15
Тепловой баланс печи . . . . . . . 16
Заключение . . . . . . . . . . 20
Список использованной литературы . . . . . . 21
где - опытный коэффициент
Эффективная толщина газового слоя:
где - объем рабочей камеры печи за вычетом объема занимаемого металлом [м3]
- площадь поверхности стен и свода печи [м2]
- площадь поверхности пода [м2]
Парциальные давления компонентов продуктов горения
Поправочный коэффициент для водяных паров:
Степени черноты компонентов продуктов горения:
( [1], приложение 4)
( [1], приложение 5)
Приведенный коэффициент излучения:
где - коэффициент излучения абсолютно черного тела
- степень черноты металла
- угловой коэффициент
Разбиваем весь период нагрева на 3 интервала по температуре поверхности металла
Нагрев металла по интервалам:
Коэффициенты теплоотдачи на границах интервалов:
(3.13)
Средние значения коэффициентов теплоотдачи:
Суммарные коэффициенты теплоотдачи:
Критерий Био:
где - расчетная толщина изделия
- коэффициент теплопроводности заготовок, [7]
Время нагрева:
,
где - теплоемкость металла,
- плотность изделий (углеродистая сталь)
- коэффициент формы тела, так как пластина
M – коэффициент массивности заготовки
Общее время нагрева:
,
где Крас =1.4 [1]
Уточненное число заготовок:
где - масса одной заготовки,
Уточненная активная площадь:
Отношение активных площадей:
Найденное значение активной площади отличается менее чем на 15% от первоначально принятой активной площади.
Расход теплоты на нагрев металла:
Теплота, теряемая через кладку печи:
где - коэффициент теплоотдачи от кладки к окружающей среде [Вт/м2К]
- коэффициент теплоотдачи от продуктов горения к кладке [Вт/м2К]
- толщина соответствующего слоя кладки
- коэффициент теплопроводности материала кладки [Вт/м2град] [7]
- средняя площадь поверхности кладки [м2]
(6.5)
- коэффициент теплопроводности изоляции
- коэффициент теплопроводности кладки
Теплота, теряемая излучением через открытые окна и щели:
Где F- площадь поверхности окна [м2]
- коэффициент диафрагмирования [1]
- доля времени, в течение которого окно открыто, по отношению к общему времени пребывания металла в печи [1]
Расход топлива:
где - удельный тепловой эффект окисления железа
( берём по [1] )
- величина угара металла [1]
Теплота от сжигания топлива:
Теплота экзотермических реакций:
Физическая теплота топлива:
Физическая теплота воздуха:
Теплота уходящих газов:
6.16)
Неучтенные потери:
Удельный расход топлива:
Коэффициент использования топлива:
Таблица 1
Тепловой баланс печи
Приход теплоты |
Расход теплоты | ||||
Статьи прихода |
кВт |
% |
Статьи расхода |
кВт |
% |
|
|
238,66 |
86.21 |
124.16 |
44.85 | |
|
|
0.208 |
0.075 |
108.59 |
39.22 | |
|
|
17.6 |
6.35 |
17.93 |
6.47 | |
|
|
20.34 |
7.34 |
18.8 |
6.79 | |
7.34 |
2.65 | ||||
Всего: |
276.82 |
100 |
Всего: |
644.61 |
100 |
Информация о работе Теплотехнический расчет камерной нагревательной печи