
- •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.
4.3.3. Выполнить расчет на эвм, с помощью программы Камерный нагрев
На основании аналитического расчета, табличных данных и расчета на ЭВМ оценить точность расчета и выбрать время нагрева tн.
5. Определение размеров рабочего пространства печи.
5.1. Весовая производительность печи:
,
где
g
– вес одной нагреваемой заготовки,
(напоминаем что объем цилиндра
,
где
- диаметр заготовки, м);
N – штучная производительность печи, находится из условия задачи;
5.2. Величина садки:
,
где
- расчетное время нагрева, ч (см.раздел
4)
5.3. Активная площадь пода:
,
где
-
площадь
проекции заготовок на под печи,
[м2]
5.4. Коэффициент загрузки пода:
,
для камерных печей принимаем
5.5. Площадь пода:
5.6. Весовая производительность пода:
,
для камерных печей
=300…600
5.7. Окончательно определяем размеры рабочего пространства печи:
Рисунок 2. Компоновка пода печи
Ширина
пода, м:
,
где
- число рядов,
- длина заготовки, м;
- диаметр заготовки или ее ширина, м; e
- расстояние между заготовками по ширине
печи, для начального расчета принимаем
e=
/2;
Расстояние
e
может принимать следующие значения:
Расстояние между заготовками, e |
0 (вплотную) |
1/8d |
1/2d |
d |
2d |
Длина
пода, м:
,
где
- количество заготовок в ряду;
- диаметр заготовки или ее ширина, м;
a – расстояние между заготовками по длине печи (см.п.4.3.1 – таблица значений коэффициента k). Для начального расчета принимаем a= ;
Отношение
ширины к длине должно составлять примерно
Высота
рабочего пространства печи:
,
где
-
ширина
пода, м;
5.8. Окончательная площадь пода:
Уточняем
п.5.3 – п. 5.6. При необходимости делаем
перерасчет времени нагрева, изменив
размещение заготовок (если
).
В случае если весовая производительность
пода
>600
,
то необходимо:
а) увеличить расстояние от стен до заготовок и расстояние между рядами (расстояние e, см. Рисунок 2. Компоновка пода печи)
б) увеличить расстояние между деталями и пересчитать время нагрева (расстояние а, см. Рисунок 2. Компоновка пода печи)
5.9. Выполнить эскиз пода, включающий размещение садки на поду печи с размерами заготовки, зазоров и габаритных размеров (см. рисунок 2).
6. Выбор кладки. Компоновка печи
6.1. Стены
Стены нагревательных печей обычно имеют внутренние рабочие (огнеупорные) слои и наружные теплоизоляционные. Чаще встречаются прямые вертикальные стены, реже —наклонные и радиальные. Толщина стен и отдельных слоев связана с температурным режимом и размерами самой стены.
Пользуясь таблицей определяем материал огнеупорного и теплоизоляционного слоя:
Высота стены, м |
Температура в рабочей камере, °С |
Рабочий огнеупорный слой |
Наружный изоляционный слой |
||
Материал |
Толщина |
Материал |
Толщина |
||
До 1 |
≤1200 |
Шамот, класс Б |
½ кирпича-115 мм |
Диатомит или пеношамот |
1 кирпич-230 мм |
До 1
|
>1200 |
То же |
1 кирпич-230 мм |
То же |
½-1 кирпич-115-230 мм |
Более 1 |
≤1200 |
То же |
1 кирпич-230 мм |
То же |
1 кирпич-230 мм |
Более 1 |
>1200 |
Шамот, класс А |
1-1.5 кирпича 230-350 мм |
То же |
½-1 кирпич-115-230 мм |
Для защиты кладки от механических воздействий и устранения фильтрации газов рекомендуется применять наружный кожух из листовой стали толщиной 4—10 мм.