- •Кафедра теплофизики и экологии металлургического производства
- •1.Исходные данные
- •2.Описание секционной печи.
- •2.1 Общие характеристики секционных печей.
- •2.2 Особенности теплопередачи.
- •2.3 Особенности расчета нагрева металла.
- •3.Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи.
- •4. Расчет нагрева труб.
- •5. Расчет температур по длине печи.
- •6.Расчет горения топлива.
- •6.1. Теплота сгорания газа.
- •6.2. Результаты расчета горения газообразного топлива(100 газа).
- •6.3. Материальный баланс.
- •6.4. Определение физического тепла, вносимого с подогретым воздухом.
- •6.5. Определение истиной энтальпии продуктов сгорания.
- •6.6. Определение калориметрической энтальпии продуктов сгорания.
- •6.8. Температура продуктов сгорания, °с.
- •7. Тепловой баланс печи.
- •Расчет расхода топлива.
- •Выбор типа и мощности горелок.
- •Основные характеристики горелок типа свп
- •10. Определение основных размеров и параметров печи.
- •Список литературы.
1.Исходные данные
2.Описание секционной печи.
2.1 Общие характеристики секционных печей.
Секционные печи скоростного нагрева применяют для нагрева больших партий однородного сортамента трубной заготовки и труб диаметром до 200 мм и длиной не менее 2,5—3 м. Иногда в этих печах нагревают квадратную заготовку небольших размеров.
Секционные печи состоят из установленных в одну линию отапливаемых камер. (секций) и расположенных между ними неотапливаемых тамбуров, в которых находятся транспортирующие ролики. Ролики косо расположены, что обеспечивает непрерывное вращение заготовки во время нагрева. Заготовки можно перемещать в печи в один, два или три ряда (ручья). Каждая секция имеет самостоятельное отопление и дымоотбор; несколько секций объединяют в общую систему регулирования (зону). Длина секции 1,5— 1,75 м, поперечные размеры на 0,4—0,6 м больше поперечных размеров нагреваемой заготовки длина неотапливаемого тамбура 0,35—0,5 м.
2.2 Особенности теплопередачи.
Ввиду небольшой длины температура продуктов сгорания и кладки в каждой секции является примерно постоянной. В целом по печи температура в первых по ходу металла секциях может повышаться от секции к секции, а в последних перед выдачей секциях может быть несколько ниже. Для осуществления скоростного нагрева в секционных печах поддерживают более высокую разность температур между рабочим пространством печи и нагреваемой заготовкой, чем в других печах. Нагрев происходит в основном излучением, однако благодаря небольшому объему рабочего пространства продукты сгорания, вылетающие из горелок, сохраняют высокие скорости. Кроме того, их направляют или прямо на заготовку, или по касательной к ней, создавая вокруг нее вращающийся с высокой скоростью поток газов. Поэтому конвекция в секционных печах играет существенную роль и ее необходимо учитывать при расчете.
2.3 Особенности расчета нагрева металла.
При
расчете нагрева металла в секционной
печи к
аждая
секция является расчетным участком.
Температуру продуктов сгорания и кладки
в секции считают постоянной. Расстояние
от
нагреваемого
металла до кладки в секционных печах
невелико, поэтому при расчете газовый
слой в секциях считают лучепрозрачным.
Нагрев рассчитывают только излучением
кладки. В результате вращения заготовок
во время транспортировки обеспечивается
их всесторонний нагрев. При всестороннем
нагреве и небольшой толщине нагреваемых
заготовок они являются теплотехнически
тонкими телами.
Таким образом, расчетная схема нагрева заготовок в секционной печи — всесторонний нагрев тонкого тела при постоянной температуре окружающей среды.Особенностью нагрева металла в секционных печах является то, что между секциями он попадает в неотапливаемые тамбуры. Тепло попадает в тамбур с горячим металлом, а также излучением из секции, а теряется через ролик и стенки тамбура. В зависимости от соотношения поступающего и теряемого тепла заготовка в тамбуре может нагреваться или остывать.
3.Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи.
Таблица 3.1. Расчет теплообмена излучением в рабочем пространстве печи. |
||||
№ п/п |
Наименование, единица измерения |
Обозначение |
Вычисляемая величина |
Примечания, расчетные формулы |
1 |
Наружная поверхность трубы (на 1 м длины), м2 |
Fм |
3,14∙60∙10-3=0,188 |
|
2 |
Внутренняя поверхность кладки (на 1 м длины), м2 |
Fкл |
|
|
3 |
Угловой коэф-фициент излучения кладки на трубу |
|
|
|
4 |
Приведенный коэффициент излучения,
|
|
|
|

– принимаем (степень черноты)
- к-т излучения А.Ч.Т.