- •Содержание
- •3.2.4 Количество и состав продуктов горения (пг) …………………………...…14
- •Вступление
- •1. Основные положения курса
- •1.1. Характеристики нагрева
- •1.2.Топливо. Вид, состав и расчет горения.
- •1.2.1. Вид и состав топлива
- •1.2.2. Теплота сгорания топлива
- •1.2.3. Топливо для печей
- •1.3. Топливосжигающие устройства
- •1.3.1. Требования к горелкам, форсункам и их классификация
- •1.4. Расчет нагрева и охлаждения металла
- •1.4.1. Температурные режимы нагрева стальных изделий в печах
- •1.4.2. Анализ решения дифференциального уравнения теплопроводности
- •1.5.Огнеупорные материалы
- •1.5.1. Основные классификационные признаки огнеупорных материалов
- •1.5.2. Огнеупорные изделия
- •1.5.3. Строительные материалы
- •1.5.4. Металлы
- •1.6. Элементы нагревательных печей
- •1.6.1. Фундаменты и футеровка печей
- •1.6.2. Каркасы печей
- •1.6.3. Рамы, заслонки рабочих окон и механизмы подъема заслонок
- •1.7. Теплообменные аппараты
- •1.8. Пламенные нагревательные печи
- •1.8.1. Требования, предъявляемые к печам. Классификация печей
- •1.8.2. Камерные печи с постоянной температурой рабочего пространства
- •1.9. Основы проектирования печей
- •1.9.1. Выбор типа печи
- •1.9.2. Порядок проектирования печей
- •1.9.3. Определение основных размеров печи
- •1.9.4. Эскиз печи
- •1.10.. Определение расхода топлива. Тепловой баланс печи
- •Зависимости необходимы для расчета теплового баланса печи рассмотрены в п.5 - «Тепловой баланс. Определение расхода топлива».
- •2.Задание. Данные для выполнения задания
- •1. Расчет горения топлива.
- •5. Тепловой баланс. Определение расхода топлива.
- •3. Расчет горения топлива
- •3.1. Расчет горения газообразного топлива.
- •3.1.3 Количество и состав продуктов горения (пг):
- •3.2. Расчет горения жидкого топлива.
- •3.2.4 Количество и состав продуктов горения (пг):
- •3.2.5 Определение температуры горения топлива:
- •4. Расчет времени нагрева заготовки в камерной печи
- •4.1. Выбор температурного режима ковки:
- •4.1.1. Температура начала ковки и конца ковки (tн.К., tк.К.).
- •4.1.2. Температура рабочего пространства печи:
- •4.3. Определение времени нагрева
- •4.3.1. Аналитический расчет времени нагрева заготовок [1]:
- •4.3.2. Определение времени нагрева заготовок в печи по справочным данным:
- •4.3.3. Выполнить расчет на эвм, с помощью программы Камерный нагрев
- •5. Определение размеров рабочего пространства печи.
- •6. Выбор кладки. Компоновка печи
- •6.1. Стены
- •6.2 Свод
- •7. Тепловой баланс. Определение расхода топлива.
- •7.2.3. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива
- •7.3 Уравнение теплового баланса:
- •8. Основные технико-экономические показатели работы печи
- •8.1 Термический кпд:
- •8.4 Удельный расход условного топлива:
- •8.5. Напряженность площади пода:
- •Пример расчета
- •1) Газообразное топливо:
- •2) Жидкое топливо:
- •1.1) Расчет горения жидкого топлива
- •1.2) Расчет горения газообразного топлива
- •1.1 Расчет горения жидкого топлива
- •1.1.1 Рабочий состав топлива:
- •1.1.2. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива.
- •1.1.3. Определение температуры горения топлива:
- •1.2 Расчет горения газообразного топлива
- •1.2.1. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива
- •1.2.2 Количество и состав продуктов горения (пг):
- •1.2.3 Определение температуры горения топлива:
- •2. Расчет времени нагрева заданной заготовки
- •2.1 Аналитический расчет времени нагрева заготовок [1]:
- •3. Определение размеров рабочего пространства печи
- •4. Выбор кладки. Компановка печи
- •5. Тепловой баланс. Определение расхода топлива.
- •5.1. Приходные статьи баланса:
- •5.1.1. Химическая теплота топлива
- •7.3 Уравнение теплового баланса:
- •6. Основные технико-экономические показатели работы печи
- •6.1 Термический кпд:
- •6.4 Удельный расход условного топлива:
- •6.5. Напряженность площади пода:
- •Источники информации
- •4 Казанцев е.И. Промышленные печи: Справочное руководство для расчета и проектирования. М.: Металлургия, 1975, - 367 с.
1.9.2. Порядок проектирования печей
Проект любой печи разрабатывается на основе задания, включающего технологическое назначение печи, наименование металла или сплава, форму, размер и массу заготовок, начальную и конечную температуру нагрева, производительность печи или массу садки, вид энергоносителя, теплотехнические показатели расход топлива, перепад температур по сечению заготовок, аппаратуру для контроля теплового режима печи, способ механизации обслуживания печи, мероприятия по технике безопасности.
При выполнении проекта рекомендуется максимально использовать справочные данные и нормали проектных организаций на печи, детали и узлы печей.
Расчетная часть записки включает расчет горения топлива с определением количества и состава продуктов сгорания. По справочным или опытным данным ориентировочно выбирают площадь пода печи и высоту рабочего пространства, т. е. внутренние размеры печного пространства. По этим размерам, составу и температуре печных газов определяют значения коэффициентов лучистой и конвективной теплоотдачи от теплоносителя к поверхности нагреваемых изделий.
Вторым этапом будет расчет нагрева металла. Для этого необходимо знать способ размещения изделий на поду печи, температуру теплоносителя, выбрать из справочных данных теплофизические свойства металла. После определения числа Био следует выбрать необходимую методику расчета, позволяющую вычислить продолжительность нагрева и перепад температур по сечению изделия.
Расчет нагрева металла позволяет уточнить размеры пода печи с учетом заданных производительности и перепада температур по сечению изделия.
Третьим этапом проектирования является составление эскиза печи с указанием толщины печных ограждений, толщин их отдельных слоев и выбранных огнеупорных и теплоизоляционных материалов. На эскизе указывается размещение топливосжигающих устройств, рабочих окон, заслонок и их изоляции, каналов для отвода продуктов сгорания.
Наличие эскиза печи позволяет провести расчет теплового баланса, о чем сказано ниже. Этот расчет дает возможность определить расход топлива на печь, вычислить объем продуктов сгорания и коэффициент полезного действия печи.
По вычисленному суммарному расходу топлива выбирают тип горелок. Их число указывают на эскизе. Запас горелок по производительности должен составлять 20—30 %. Для электрических печей рассчитывают и выбирают нагреватели.
По выходу продуктов сгорания и температуре газов, уходящих из печи, проводится расчет теплообменного аппарата с определением поверхности нагрева и аэродинамического сопротивления как воздушного, так и дымового трактов.
Расчетная часть заканчивается определением потерь давления по воздушному и дымовому трактам, выбором вентилятора и вычислением высоты дымовой трубы.
Проект состоит из расчетно-пояснителыюй записки и необходимого числа чертежей. Проекты подразделяют на технические и рабочие. Графическая часть технического проекта включает чертеж общего вида печи с необходимыми разрезами, теплообменным аппаратом, механизмами для транспортирования изделий в печи, каркасом, рамами, заслонками и механизмами для перемещения заслонок и т. д. Рабочий проект включает рабочие чертежи всех узлов и деталей.