- •Министерство образования российской федерации
- •Пояснительная записка
- •Магнитогорск
- •Оглавление
- •1.Введение
- •2.Литературный обзор
- •Параметры теплового режима
- •Библиографический список
- •2.6. Компьютерное управление для прокатки углеродной продукции.
- •3.Исходные данные
- •2.3. Модернизация печи с кольцевым подом.
- •4.Расчёт горения топлива
- •4.1. Перерасчёт заданного топлива на рабочую массу
- •4.2.Расчёт теплоты сгорания газового топлива
- •4.3. Определение расхода воздуха необходимого для сжигания газового топлива
- •4.4.Определение выхода и состава продуктов горения
- •4.5.Определение теоретической и действительной температур горения
- •5.Расчёт времени нагрева металла
- •5.1. В методической зоне
- •5.4. В томильной зоне
- •6.Определение основных размеров печи
- •7.Тепловой баланс
- •7.2.4. Потери теплоты через окна и щели
- •7.2.5.Потери теплоты с охлаждающей жидкостью
- •7.2.6 Тепло теряемое вследствие химической неполноты сгорания.
- •7.2.7. Тепло уносимая шлаками.
- •7.2.8. Неучтённые потери
- •8. Расчёт рекуператора
- •9. Выбор горелок Расход топлива по зонам:
- •Плотность газа:
- •Расчётный расход воздуха определяем по формуле:
- •10.Аэродинамический расчёт дымового тракта .
- •10.1. Общие положения
- •10.2. Распределение температур по аэродинамическому тракту.
- •10.3. Рассчитаем потери давления на каждом участке
- •10.3.1. Потери давления при движении дымовых газов от выхода печи до рекуператора.
- •8.3.2. Потери давления при движении дымовых газов от рекуператора и до места установки шибера.
- •Найдём общие потери давления при движении дымовых газов:
- •10.4. Расчёт дымовой трубы
- •Общий вывод
- •Список литературы
Исходя из графика, видно, что мы бережно нагревали металл в методической зоне, чтобы избежать термических напряжений, т.к. упругие напряжения в металле в начале нагрева велики, а следовательно при быстром нагреве могут привести к разрыву металла.
Поднимая температуру нагрева в сварочной зоне, мы увеличи-ваем интенсивность нагрева, что способствует быстрому прохо-ждению сварочных зон, а это значительно снижает глубину обезуглероженного слоя, что благоприятно скажется на качестве готового проката.
Снижая температуру нагрева в томильной зоне перед выдачей, мы снижаем угар металла, тем самым увеличиваем выход годного.
В результате применённых мер нагрева металла, получаем общее время нагрева металла
.
6.Определение основных размеров печи
Общая масса заготовок, определяется по формуле:
(32)
Масса одной заготовки, определяется по формуле:
(33)
Тогда в печи количество заготовок равно:
Определим длину пода печи, при расположении 6 заготовок на 1 м длины при зазоре между заготовками 0,2 м, и рядами 0,4 м.
L=149/6=24,8 м.
Угол
между окном загрузки и выдачи составляет
поэтому полная длина пода определяется
следующим соотношением:
Площадь и напряжённость пода определим по следующей зависимости:
(34)
Площадь и напряжённость активного пода определим по следую-ей зависимости:
(35)
Полезная площадь пода печи:
(36)
Длину печи разбивают на зоны пропорционально времени нагрева:
Длина методической зоны
Длина 1-ой сварочной зоны
Длина 2-ой сварочной зоны
Длина томильной зоны
Рис.6.1. Эскиз печи
Выводы:
Располагая заготовки на поду в три ряда, судя по данной главе мы получаем достаточно компактный вариант печи, однако в работе [4] рекомендуемая напряжённость пода при конструировании кольцевых печей данной производительности рекомендуется брать немного меньше чем получилось в нашем случае.
7.Тепловой баланс
7.1.Приход тепла
7.1.1.Теплота от горения топлива
кВт
где
В-расход топлива,
7.1.2. Теплота, вносимая подогретым воздухом
кВт
7.1.3. Теплота экзотермических реакций
кВт
где а-угар металла, доли;
P-производительность печи, кг/с.
7.2. Расход тепла
7.2.1.Теплота технологического продукта
кВт
5.2.2. Теплота, уносимая уходящими газами
кВт
7.2.3. Потери тепла через кладку
Потери тепла через под пренебрегаем, рассчитываем потери тепла через свод и стенки. Площадь свода принимаем равной площади пода, свод печи выполняем подвесным из отдельных секторов, набираемых подвесных кирпичей, материал коалин, толщина свода печи 0,3 м [6].
Средняя по протяжённости температура газов
Площадь стен определяется по формуле:
Боковые стенки состоят из двух слоёв: внутреннего- толщиной 230 мм, выполненного из шамотного кирпича , и наружного толщиной 230 мм, выполненного из легковесного шамота марки ШЛБ-0,4 [3].
Коэффициент теплопроводности внутреннего слоя:
где
средняя
температура слоя шамота определяемая
по формуле:
где
температура
по толщине раздела слоёв;
температура
внутренней поверхности стен.
Коэффициент теплопроводности наружного слоя:
где
средняя
температура наружного слоя определяемая
по формуле:
где
температура
внешней стенки, которую можно принять
равной
.
При стационарном режиме:
Тогда
Количества тепла теряемое через стену, определяем по формуле:
кВт
где
коэффициент
теплоотдачи от наружной поверхности
кладки в окружающую среду (по практическим
данным можно принять
;
сумма
тепловых сопротивлений слоёв кладки
.
Т.к.
температура окружающей среды
то температуры наружной стенки свода
можно принять
,
тогда:
Коэффициент теплопроводности коалина можно определить по следующей формуле:
Количества тепла теряемое через свод, определяем по формуле:
531,9
кВт
Общее количество тепла потерянное через кладку:
