Содержание

Задание…………………………………………………………………………………………..….3

Часть 1. Конструирование ограждений печи…………………………………………………….4

0. 1.1Стена над уровнем расплава………………………………………………....................4

1.2 Стена под уровнем расплава…………………………………………………………...7

1.3 Расчёт свода…………………………………………………………………………….9

1.4 Расчёт подины……………………………………………………………………….…11

Часть 2. Расчет процесса сжигания топлива при заданных температурных условиях печи...13

Часть 3. Расчет теплового баланса……………………………………………………………….16

Часть 4. Расчет сожигательного устройства…………………………………………………….18

Заключение………………………………………………………………………………………...20

Список литературы………………………………………………………………………………..21

Приложения:

1. Чертёж узла установки горелочного устройства на печи.

1. Чертёж узла стыковки свода печи со стеной.

2. Чертёж элемента кладки вертикальной стены.

3. Чертёж элемента подины печи.

1.Задание

Вариант № 57

Копильник расплава заданного состава имеет площадь сечения A B и высоту в свету H. Высота уровня расплава h.

Для поддержания заданного уровня температуры расплава в рабочем пространстве копильника сжигается органическое топливо заданного состава.

Расчетная часть.

1. Разработать конструкцию ограждений печи.

2. Рассчитать процесс сжигания топлива при заданных температурных условиях печи.

3. Составить тепловой баланс копильника и определить расход топлива.

4. Выбрать и рассчитать сожигательные устройства.

Графическая часть.

1. Чертеж узла установки горелочного устройства на печи.

2. Чертеж узла стыковки свода печи со стеной.

3. Чертеж элемента подины печи.

4. Чертеж элемента кладки вертикальной стены.

A, мм	В, мм	H, мм	h, мм	Свод	Тп.с, °С	Тр.п., °С	То.г., °С	Основность расплава
5628	15465	2500	814	Распорный	1441	1085	1238	1,3

А - ширина копильника

В - длина копильника

H - высота копильника

h - высота уровня расплава

Т_п.с - Температура продуктов сгорания

Т_р.п - Температура расплава на поверхности

Т_о.г - Температура отходящих газов

Падение температуры расплава по глубине 105 /м

Температура наружной стенки под уровнем расплава Т_ст.1= 70

Температура наружной стенки над уровнем расплава Т_ст.2 = 90

Температура наружной поверхности свода Т_св.= 250

Температура наружной поверхности подины Т_под.= 110

Режим работы копильника - непрерывный

Состав газообразного топлива:

Компонент	CH4	C2H4	СО2	N2
Содержание, % об.	60	3,5	0,2	36,4

Часть 1. Конструирование ограждений печи.

1.1 Стена над уровнем расплава.

1.1.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Выбор огнеупора для рабочего слоя: т.к. длинна копильника 15465 мм, то для того, чтобы сжечь газообразное топливо и обеспечить прогрев всего пространства печи, необходимо установить горелки типа «труба в трубе», для которых значение коэффициента расхода воздуха n=1,15 (таблица 4.1[1]). В этом случае газовая среда внутри копильника является кислой. Исходя из этого и того, что рабочий слой в этой зоне имеет температуру внутренней поверхности Т_вн.=Т_п.с.=1441°С и работает без теплосмен, по таблице 3.7 выбираю форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) и по приложению 13[1] определяю его рабочие свойства

Т_пр=1450 – 1570 °С;

Высота надслоевого пространства H - h=2500 – 814 = 1686 мм = 1,686 м

По таблице 3.14 [1] выбираю толщину рабочего слоя: δ₁=0,23 м.

В соответствии с условием температура наружной поверхности стенки над уровнем расплава не должна превышать Т_нар=90 ºС. По таблице 3.13 [1] определяю плотность теплового потока от вертикальной стенки: q_о.с.= 984

Для определения λ₁ задаюсь предварительно приближённым значением:

Т'₁=1200 ºС;

Тогда:

Определяю уточнённое значение :

Относительная погрешность расчёта:

Окончательно получаю:

δ₁=0,23 м.