Определение основных размеров печи
По конструктивным характеристикам длина толкающей методической печи не должна быть более 35 м, печи с шагающими балками – 40м. Если длина печи вышла больше указанных величин, необходимо принять двух-трехрядной расположения заготовок в печи. При этом ширина печи не должна превышать 12 м. В том случае, когда при предельных значениях длины и ширины печи невозможно получить необходимую производительность, строят две или несколько печей.
Для обеспечения заданной производительности Р, т/ч, в печи одновременно должна находиться следующее количество металла:
Масса одной заготовки:
Число заготовок, одновременно находящихся в печи:
Длина активного пода методической печи:
Общая длина печи:
Ширина печи
Напряженность пода
Увеличениечисларядовзаготовоквпечиприведетк незначительному изменениюприведенногокоэффициентаизлучения, а поэтомурасчетдопускаетсяне уточнять.
Высотыотдельныхзонпечиоставляемтемиже, чтобыли принятыприориентированнномрасчете. Длинупечиразбиваемна зоныпропорциональновремени нагрева:
– длинаметодическойзоны
– длина сварочной (нагревательной) зоны
– длина томильной зоны
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ И РАСХОДА ТОПЛИВА ПЕЧИ.ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ
Расчет тепловой мощности печи и определение расхода топлива
Тепловая мощность определяется по формуле:
где полезная тепловая мощность, МВт;
|
|
– мощность холостого хода, Мвт.
где тепло, которое идет на нагрев металла, МВт;
тепло, необходимое на покрытие тепловых потерь в печи, МВт;
коэффициент использования тепла топлива.
Тепло, идущее на нагрев металл, определяется по следующей зависимости:
где Р – производительность печи, кг/с;
приращение теплосодержания металла, кДж/кг
Коэффициент использования тепла топлива:
где:
Энтальпия воздуха при tв = 270°С:
= 1473,8
Энтальпия уходящих газов при tух = 900°С:
Полезная тепловая мощность:
Тепловые потери в рабочем пространстве определяются по формуле:
где потери тепла теплопроводностью через кладку печи, МВт;
потери тепла излучением через открытые окна, щели, отверстия печи, МВт;
потери тепла в охлаждаемых элементах, МВт.
Прежде чем приступить к расчету, необходимо выбрать толщину и материал огнеупорной и теплоизоляционной кладки по температуре с учетом особенностей нагреваемого материала. Для упрощения расчетов кладку и подможно принять двухслойными: рабочий (толщина 0,35 м) и теплоизоляционный (толщина 0,115 м) слои.
Материал рабочего слоя – шамотный кирпич, а слоя теплоизоляции – пеношамот.
|
|
Потери тепла теплопроводностью через кладку:
где средняя температура газов в рабочем пространстве, °С,
температура окружающего воздуха, °С;
наружная поверхность кладки, м2;
К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2∙К),
Коэффициент теплопроводности каждого слоя определяется по средней температуре соответствующего слоя (рис. 4.1).
Рисунок 4.1 – Схема изменения температуры по толщине стенки |
Теплопроводность рабочего слоя:
Теплопроводность теплоизоляционного слоя:
Коэффициенты теплоотдачи можно принять следующими:
Коэффициент теплопередачи:
Наружная поверхность кладки печи:
Потери тепла излучением:
где поверхность, через которую происходят потери тепла излучением;
Потери тепла с охлаждающей водой.
Основным источником потерь тепла с охлаждающей водой в методической печи являются продольные и поперечные подовые трубы в методической и сварочной зонах.
Обычно устанавливают продольные трубы на расстоянии 1200 мм друг от друга и опорные сдвоенные трубы на расстоянии 2000 мм. Наружный диаметр всех труб можно принять равным 76 мм.
В методической печи с шагающими балками и двухсторонним обогревом охлаждаемые балки имеют размеры (рис. 4.2).
|
|
Рисунок 4.2 – схема расположения балок |
Количество балок по длине печи:
Количество балок по ширине печи:
где наружная поверхность всех труб, м2.
Коэффициентом 1,1 учитывают потери тепла в остальных водоохлаждаемых элементах (отбойниках, крышках и т.д.).
Тепло, необходимое на покрытие тепловых потерь в печи:
Мощность холостого хода:
Тепловая мощность определяется по формуле:
Общий расход топлива, м3/ч:
Расход топлива в томильной зоне:
Расход топлива в сварочной (нагревательной) зоне:
Удельный расход тепла, МДж/кг:
Удельный расход условного топлива, кгу.т./т:
Коэффициент полезного действия:
Коэффициент использования тепла топлива:
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 270; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!