2.6 Расчет теплового баланса печи а. Приход

1. Тепло от горения топлива

= *B= 33079,19*B кВт (111)

В- неизвестный расход топлива

2. Тепло, вносимое подогретым воздухом:

. = * * *B (112)

Где средняя теплоемкость( инструментальной стали = 0,691)

– практический расход воздуха(ад №1)

= 0,691*350*14,49*В=В*3504,40кВт

3. Тепло экзотермических реакций( применяем угар металла 1%):

=q*P*a (113)

q- тепловые эффекты реакций

Р- производительность печи

а- постоянная (0,01 или 1,0* )

5650*25*0,01=1414,5 кВт

Б. Расход

1. Тепло, затраченное на нагрев металла:

)*P (114)

- теплоемкость металла- 0,691

2. Тепло, уносимое уходящими газами:

(114)

- энтальпия продуктов сгорания при t- 1000°C

- практический объем дымовых газов

=0,14*2,4699*2200=764,98

=0,21*1,19633*2200=915,3

=0,62*1,4914*2200=2073

=0,007*1,5743*2200=24,4

=3777,68

3.Потерями тепла через под в данном случае пренебрегаем. Рассчитываем только потери через свод и стены печи:

(115)

а.)Потери тепла через свод:

=1246°С

Принимаем температуру окружающей среды 20°С, то температуру поверхности однослойного свода можно принять 200°С

Тогда потери тепла через свод печи:

= * (116)

- площадь свода( принимаем равной площади пода

α- коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху

α= 2,56( +4,65 =20,39 (117)

=512,82 кВт

б.) потери тепла через стены:

Площадь стен:

=2(16,65*1,43+6,6*1,43)=66,47 (118)

Средняя температура слоя шамота:

(119)

- температура наружной поверхности стен, принимаем равной 160°С

Средня температура слоя диатомита:

(120)

Коэффициент теплопроводности шамота:

(121)

Коэффициент теплопроводности диатомитого кирпича:

(122)

В стационарном режиме:

, тогда (123)

=(1000+834)/2=917°С

=(834-160)/2=497°С

Окончательно получаем:

0,00015*497=0,19

= * (124)

72,37кВт

512,82+72,37=585,19кВт

4.Потери тепла с охлаждающей водой

По практическим данным принимаем равным 13% от тепла, вносимого топливом и воздухом

(125)

33079+3504,40)=В*4755,86 кВт

5. Неучтенные потери (принимаем равными 16%) :

(126)

(127)

437,18+7790,44*В кВт

6.Уравнения теплового баланса:

33079,19*B + В*3504,40+1412,5= 585,19+ В*4755,86+437,18+7790,44*В кВт

19897,21*В=2480,43

В=2480,43/ 19897,21=0,12 (128)

7. Рассчитаем все статьи теплового баланса с учетом найденного расхода воздуха:

Приход теплоты:

Расход теплоты:

437,18+7790,44*В=1372,03кВт

8. Тепловой баланс

Таблица –тепловой баланс печи

Приход теплоты				Расход теплоты
№	Наименование статьи	Количество		№	Наименование статьи	Количество
		кВт	%			кВт	%
1			39,53	1			21,58
2			0,09	2			53
3			60,38	3			5,88
				4			5,73
				5		1372,03	13,8
итого		10040,02	100	итого		9947,27	100

Таблица 4

9. Удельный расход тепла на нагрев 1 кг металла:

g= (129)

где Р- производительность печи (в сек)

Р=25000 кг/ч=6,94кг/сек

Р= (130)

Заключение

В ходе курсовой работы была спроектирована трёхзонная методическая печь с шагающим подом для нагрева трубной заготовки марки стали 30ХМА, диаметром 90м и длинной одной заготовки 6000мм.

1. При расчете горения газообразного топлива было определено:

а) теоретический расход воздуха Lтеор.= 876,325м³

б) практический расход воздуха Lпрак = 920,14 м³

в) избыток воздуха ∆L= 43,81м³

г) теоретический объем д.г. Vтеор.= 965,117м³

д) практический объем д.г. Vпрак.= 1163,8м³

е) плотность д.г. Pд.г.= 1,26 кг/м³

ж) теплота сгорания топлива Q^р_н= 33079,19кДж.

2. При расчете местного сопротивления расхода газа и его потерь было определено: сумма потерь ∑hпотерь=1997,024Па

3. Рассчитана теоретическая и действительная высота дымовой трубы

H_теор =166,72м H_дейст = 168,38 м

4. Рассчитано время нагрева металла в печи τ = 2,01ч

4. Рассчитаны основные размеры печи

Общая длина печи ;ширина пода В=6,6м;площадь пода F=109,89 ;длина зон:

- длина методической зоны , высота =0,8 ;время τ=0,15ч

-длина сварной зоны , τ=0,41ч

-длина томильной зоны , ;τ=1,45ч

6. Рассчитали статьи прихода и расхода тепла: Приход теплота от горения топлива тепло, вносимое подогретым воздухом ; тепло экзотермических реакций Расход тепла, затраченного на нагрев металла ;тепло, уносимое уходящими газами ; потери тепла через кладку ;потери тепла через свод печи =512,82 кВт; потери тепла через стены 72,37кВт; потери тепла с охлаждающей водой неучтенные потери тепла =1372,03кВт

7.Составлен тепловой баланс тепла: приход теплоты ; расход тепла =9947,27кВт

1. Пояснительная записка