14.Определить плотность дымовых газов
=
(15), где
-молекулярная
масса
=
=1,26
, где 22,4-объем 1 моль газа при н.у
15.Определяем низшую теплоту сгорания топлива
=
(16), где 𝘲
-тепловой
эффект реакции горения
=358*72,25+637*7,94+913*1,23+1186*0,87=33079,19 кДж
16.Энтальпия дымовых газов
=
(17)
=
=3427
=14,91%=0,14
=21,74%=0,21
=62,5%=0,62
=0,79%=0,007
100% 1%
=2100
=
*
*
(18), где
-теплоемкость
С
,
-объем
=0,14*2,4699*2100=726,15
=0,21*1,19633*2100=865,8
=0,62*1,4914*2100=1969,9
=0,007*1,5743*2100=23,14
=3584,99
=2200
=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
3584,99
3427
3777,68
17.Калориметрическая температура
=
+
*(
)
(19)
=2100+
*(2200-2100)=2181,99
18.Практическая температура
=
*ή
(20),где ή-пирометаллургический коэффициент
=0,75*2181,99=1636,49
2.2 Потери напора по газовому тракту
Рисунок 4
Для рассматриваемой системы выполнить:
Расчет потерь напора при движении дымовых газов.
Во всех заданиях принять, что в сечении С-С установлен рекуператор, сопротивление которого составляет 500Па. Его влиянием на скорость газа пренебречь.
Все
каналы выполнены из металла.
Дано:
А
-А В-В С-С
=19
=400
С
=1,45
=350
С
=1,22
=300
С
=20
С
=4м
=650
С
=4м
=600
С
=5м
=500
С
=5м
=2,0
* 1,0 м
=2,2
* 1,0 м
=1,9*
1,0 м
Степень открытия шибера 40%
Решение.
=
(19)
=К*
(1+αt)=0,12*
)=25,83Па
(20)
=0,04*
=0,12
(21)
dгидр=
=
=
=1,33м
(22)
=
=
=9,5м/с
(23)
=
=
625
С
(24)
=К*
(1+αt)=0.01*
(1+
)=2.09Па
(25)
=(1-
=
0,01 (26)
=
=
=
9,5м/сек
=
600
𝜌-исх.данные= 1,45
3.
=К*
(1+αt)=0,12*
(1+
)=19,55Па
(27)
=0,04*
=
0,12
dгидр=
=
=
1,375
=
=
=
8,64м/с
=
=
=550
4
.
=К*
(1+αt)=0,07*
(1+
)=14,413Па
(28)
=0,5(1-
)=0,5(1-
)=
0,07 (29)
=
=
=10
м/сек
= =500 С
5.
=К*
(1+αt)=6,66*
(1+
)=1192,64Па
(30)
=(
-1
=(
-1
=6,66
== = =10 м/сек
= = 400 С
6.
=К*
(1+αt)=0,15*
(1+
)=28,82Па
(31)
=0,04*
=0,15
dгидр=
=
=
1,31
== = =10 м/сек
=
=
=450
7.
=К*
(1+αt)=1,15*
(1+
)=190,095Па
(32)
= = =1,15=const
= =350 С
==
=
=10
м/сек
8.
=
g(
)=5*9,81(1,14-0,662)=23,422Па
(33)
g=9,81м/
=
=
=
0,662 (34)
=
=
=
1,14 (35)
325
С
9.
=К*
(1+αt)=0,15*
(1+
)=0,164Па
(36)
=0,04*
=0,15
dгидр=
=
1,31
== = =10 м/сек
=
=325
С
10.
11.
=
25,83+19,55+2,09+14,413+1192,64+28,82+190,095+23,422+0,164+500=1997,024Па
2.3Расчет дымовой трубы
Определить высоту металлической трубы предназначенной для удаления продуктов горения из методической нагревательной печи.
Дано:
1.Общие потери напора перед трубой =790Па
2.Температура перед трубой равна 500
3.Тепература окружающего воздуха равна 20
4. =1,22кг/Н
5.
=19
/сек
6.
=3м/сек
7. =1,45 кг/
Решение:
1.Находим площадь сечения в устье трубы, принимаем скорость в устье 3 метра в секунду:
=
(37)
=
=6,3
2.Определяем диаметр устья:
=
(38)
-=
(39)
=
=2,83
м
3.Диаметр основания трубы:
=1,5*
(40)
=1,5*2,83 =4,245м
4.Скорость движения газов в основании трубы:
=
(41)
=
=1,34
м/с
5.Действительное разряжение создаваемое трубой должно быть на 20-40% больше напора при движении газов по трубе:
=1,3*
(42)
=1,3*790=1027кПа
6.Для определения температуры дымовых газов в устье трубы, предварительно определим высоту трубы:
=
(43)
=
=1,14
кг/
(задача №2. 8ое действие) (44)
= =0,512 кг/ (45)
=
=166,72
м
7.При
движении дыма по трубе происходит
падение
дыма на 1
-1,5
на 1 метр высоты трубы:
=
=1,25
(46)
=
*
(47)
=1,25*166,72=208,4
Тогда температура устья трубы будет, равняться:
=
(48)
=500-208,4=291,6
8.Средняя температура по трубе:
=
(49)
=
=395,8
9.Средний диаметр по трубе:
=
(50)
=
=3,54м
10.Средняя площадь:
=
(51)
=
=9,84
11.Средняя скорость газа:
=
(52)
=
=1,93
м/с
12.определяем действительную высоту трубы:
=
(53)
=
=
= 168,38м
Предварительные размеры печи
Размер D 90х6000мм
Сталь 30ХМА
Температура заготовок-1100-1250°C
Р=25000 кг/час
1050°C- температура отходящих газов
температура центра металла 400-500°C
средняя температура дымовых газов в томильной зоне на 50°C выше конечной температуры поверхности металла 1250+50=1300°C (температура дыма в 3 зоне)
т
емпература
дыма в сварочной зоне на 80-130°C выше
заданной конечной температуры поверхности
металла 1250+28=1335°C
Разность температур в методической зоне между поверхностью и серединой заготовки рассчитывается:
Δt=(800-700)*S=40°C (54)
S=0,55*δ=0,049м (55)
=500°C
=500-40=460°C
После выполнения расчета приступаем к предварительному расчету размеров печи
1.Задаемся величиной напряжения активного пода h, она характеризуется интенсивностью нагрева заготовок, эта величина которая определяется по формуле общего нагрева:
(56)
H-
напряжение габаритного пода;
G- производительность печи;
F- площадь активного пода;
1.1Принимаем расстояние между осями заготовок согласно формуле
2R+(30-40)=130м (57)
1.2 Задаемся величиной напряжения активного пода H=1000кг/мчас
1.3 Следовательно площадь габаритного пода:
F=
(58)
F=
2.Определяем ширину печи:
B=l+2*a (59)
Где а- зазор между заготовкой и стенкой печи(а=0,2 или 0,3)
l- длина заготовки
B=l+2*a=6,6м
3.Длина печи
L=
=10,95м
(60)
4.По конструктивным соображениям принимаем высоту по зонам печи при производительности менее 100т/ч
-Для
методической зоны
-Для
сварочной зоны
-Для
томильной зоны
5. Находим степень развития кладки(на 1м длины печи):
ω=
(61)
-для
методической зоны
-для
сварочной зоны
-
для томильной зоны
6.
Определяем эффективную длину луча
=η
(62)
- методическая зона = 1,28м
- сварочная зона = 2,97м
- томильная зона = 1,95м