6.5 Втрати теплоти через вікна печі

У момент відкриття завантажувального та розвантажувального вікон печі з камери нагрівання за рахунок випромінювання витрачається тепло. Кількість тепла можна визначити за формулою:

, (6.18)

де – площа відкритого вікна, м²;

– коефіцієнт діафрагмування, що залежить від конфігурації вікна і товщини стіни, 0,55;

– частка часу протягом години, коли вікно відкрите, 0,18 год;

– температура в печі, 1383К.

м². (6.19)

кДж.

6.6 Кількість тепла, що витрачається через рекуператор

Кількість тепла, що повертається через рекуператор у піч, визначається за формулою:

, (6.20)

де – кількість повітря, яка необхідна для спалювання одиниці палива, 10,14 м³/ м³;

– тепловміст підігрітого повітря, 464,35 кДж/м³.

кДж.

6.7 Розрахунок теплового балансу печі

Після визначення всіх статей складаємо рівняння теплового балансу:

, (6.21)

де – витрати палива, м³_.

м³_.

Знайдемо кількість тепла, що витрачається через інші причини:

(6.22)

кДж.

Графічне зображення теплового балансу показано на рис.3.

7 Вибір горілок

Вибір горілок для спалювання газоподібного палива обумовлюється взаємністю технологічних, експлуатаційних і економічних умов: конструкцією і продуктивністю печі, температурою в робочому просторі, видом газу і його тиском, якістю спалювання газу, вартістю установки і зручністю її обслуговування.

Врахувавши всі вище перераховані умови обираємо горілку ГНП-4. Кількість даних горілок для проектованої камерної печі становить 4.

8 Розрахунок рекуператора

При проектуванні рекуператора метою розрахунків є визначення поверхні нагріву і деяких інших величин, які характеризують конструкцію.

Вихідними формулами для розрахунку є рівняння теплопередачі:

, (8.1)

рівняння теплового балансу:

, (8.2)

де , – кількість тепла, що передається через всю поверхню нагріву, Вт;

– поверхня нагріву рекуператора, м²;

– коефіцієнт теплопередачі, Вт/ м²·град;

– середня різниця температур між продуктами горіння і повітрям, °С;

– витрати продуктів горіння, м³/с;

– витрати повітря, м³/с;

і – початковий і кінцевий тепловміст диму кДж/м³;

– коефіцієнт, який враховує витрати тепла через кладку рекуператора, 0,9.

Витрати повітря:

(8.3)

, м³/с.

Витрати продуктів горіння:

(8.4)

, м³/с.

Кінцевий тепловміст диму:

(8.5)

кДж/м³.

кДж/м³.

кДж/м³.

кДж/м³.

За тепловмістом виберемо необхідну температуру:

При 810 °С:

При 750 °С:

Отже, вибираємо температуру °С, °С, °С, °С.

Середня різниця температур між продуктами горіння і повітрям:

(8.6)

°С.

Коефіцієнт теплопередачі:

(8.7)

Вт/ м²·град;

Вт/ м²·град;

Вт/ м²·град.

З формули 8.2 знайдемо кількість тепла, що передається через всю поверхню нагріву:

Вт.

Поверхня нагріву рекуператора:

м².

Загальна довжина трубок в рекуператорі знаходиться за формулою:

(8.8)

де d – діаметр трубок, 0,02 м.

м.

Приймаємо довжину трубки l=0,75 м. Кількість трубок становитиме 6×6.

Список літератури

1. Седов Ю.Е., Адаскин А.М. Справочник молодого термиста. М.: Высш. шк., 1986. - 239 с.

2. https://www.crystec.com/kllthstz.htm

3. Основы термической обработки стали / Смирнов М. А., Счастливцев В. М., Журавлев Л. Г.  Учебное пособие. Екатеринбург: УрО РАН, 1999. – 494 с.

4. Устаткування процесів теплової обробки. Методичні вказівки до виконання курсового проекту для студентів спеціальності 6.090100 – «Прикладне матеріалознавство» для всіх форм навчання. С.В.Мисковець, Ю.П.Фещук, О.Д.Клименко – Луцьк: ЛНТУ, 2009. – 44с.

5. Касенков М. А. Нагревательные устройства кузнечного производства. М.: ГНТИ, 1962. – 472 с.

6. Аверин С. И., Гольдфарб Э. М., Кравцов А. Ф., Радченко И. И., Розенгарт Ю. И., Расчеты нагревательных печей, – К.: Техника, 1969.–540с.

7. Соколов К.Н. Оборудование термических цехов. – М.: Машгиз, 1957. – 420с.

Додатки