- •Содержание
- •1. Аналитический расчет горения топлива
- •1.1.Определение расхода воздуха на горение.
- •1.2.Составление материального баланса.
- •1.3.Определение температуры горения топлива.
- •2. Определение времени нагрева металла и размеров печи
- •1.1.Определение размеров печи
- •2.1 Определение времени нагрева металла за первый период
- •3. Расчет кладки печи и тепловой баланс
- •2.2 Определение время нагрева металла за второй период
- •4. Выбор и расчет топливосжигающих устройств (форсунки).
- •5. Расчёт воздухоподогревательных устройств
- •Определим, по какому закону изменяется температура
- •6. Расчет дымоотводящей системы
- •7. Охрана труда и техника безопасности
- •Заключение
1.2.Составление материального баланса.
Материальный баланс составляется на 100 кг мазута. Влага топлива:
кг
Воздух сухой:
кг
Влага воздуха:
кг
Итого 1887.644 кг.
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг;
кг
Итого 1875.722 кг
Неувязка 11,922
Определение
для твердого и жидкого топлива производится
по формуле Д. И. Менделеева:
;
.
1.3.Определение температуры горения топлива.
Относительный
химический недожог, обусловленный
неудовлетворительным смешиванием газа
и воздуха, принят для форсунки Шухова
=2
%.
Отсюда
данный недожог будет равен
Физическое тепло, вносимое подогретым воздухом составит:
сухим
воздухом —
;
влагой
воздуха —
;
Вносится влажным воздухом тепла:
;
Общий приход тепла:
;
что
соответствует:
=11985.45/14.639=818.734
ккал/м
По известному теплосодержанию и содержанию избытка воздуха
V=18.575%, найдём температуру горения по i-t диаграммам[3]
t=2050˚C
2. Определение времени нагрева металла и размеров печи
Определим время нагрева заготовок. Расчет ведем по методике, описанной в [1].
1.1.Определение размеров печи
Температуру
уходящих газов из печи примем
С,
а максимальную температуру в печи на
500С
выше, чем конечная температура нагрева
металла 9700С.
Примем, что 1мм. металла нагревается за 1мин. [1]
S=0.05м τ=0.84часа
Зная производительность и предварительное время нагрева, можно определить количество металла, одновременно находящихся в печи:
G=P*τ=500*0.84=425 кг
Вес одной заготовки:
,
кг
где
-
плотность стали ШХ15;
-
объём заготовки.
кг
Ориентировочное время нагрева 0.84 часа=50мин.
Рис. 1. Эскиз детали
Определим количество заготовок, одновременно находящихся в печи:
Выберем температурный график нагрева:
Рис. 2. Температурный график нагрева
Диаметр
печи
м
см. (рис3)
Высота
печи
H=(0.5+0.05∙1.5)∙970∙1000+0.6∙3=2.5 м
Рис. 3. Схема расположения заготовок в печи
Определим
степень развития кладки
,
где
-
теплоизлучающая поверхность кладки,
;
-
тепловоспринимающая поверхность
металла,
;
H′=0.6∙3
Эффективная толщина газового слоя для печи может быть найдена из выражения:
,
м
где
-
объём печи,
;
-
суммарная площадь стен свода и пода,
;
-
поправочный коэффициент, равный 0.9
2.1 Определение времени нагрева металла за первый период
Найдём
степень черноты газов
при tг ср=
760 оС:
.
Парциальное давление газов при этой температуре:
;
По
номограммам [3]
находим
0.13;
0.2.
где =1.08;
Принимая
степень черноты металла
=0.8,
определим приведённый коэффициент
излучения газов и кладки на металл:
;
=5,7
-
коэффициент излучения абсолютно черного
тела
;
Коэффициент теплоотдачи излучением будет равен:
;
где
-
температура газа в печи,
С
-
температура металла,
С
(
берутся средние значения для данного
участка, т. е.
С,
С)
;
Находим критерий Био:
,
где
-
толщина нагреваемого металла, м
(S=0.05м);
-
коэффициент теплопроводности,
;
[3]
При
С,
.
Следовательно, на данном периоде тело греется как термически тонкое.
Определим время нагрева.
ч;
[3]
ч.
