
- •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.
7.2.3. Потери тепла от химической неполноты сгорания топлива
[кВт],
где
-
коэффициент неполноты сгорания,
=0,01…0,04,
принимает
=0,02;
7.2.4. Потери тепла через кладку, открытое окно и неучтенные потери
[Вт]
1) Теплопроводности используемых материалов:
Двухслойная кладка:
Средняя
температура внутреннего слоя:
,
наружного
слоя
,
где
- температура окружающего воздуха
(принимаем
=20
),
- температура рабочего пространства
печи.
Теплопроводности
используемых материалов имеют следующие
значения,
Шамот
(внутренний слой)
Диатомитовый
кирпич (наружный слой)
Значения теплопроводностей слоев необходимо выбрать по средним температурам, которые можно вычислить по следующим формулам:
Трехслойная кладка:
Средняя
температура внутреннего слоя:
,
промежуточного
слоя
наружного
слоя
,
где - температура окружающего воздуха (принимаем =20 ), - температура рабочего пространства печи.
Теплопроводности используемых материалов имеют следующие значения,
шамот
(промежуточный слой)
хромомагнезит
(внутренний слой)
диатомитовый
кирпич (наружный слой)
Значения теплопроводностей слоев необходимо выбрать по средним температурам.
2)
Суммы тепловых сопротивлений отдельных
частей кладки
:
под:
,
где
,
,
- толщины слоев пода, а
,
,
- соответствующие им теплопроводности,
посчитанные для трехслойной кладки.
свод:
,
где
,
- толщины слоев свода, а
,
- соответствующие им теплопроводности,
посчитанные для двухслойной кладки
стены:
,
где
,
- толщины слоев стен, а
,
- соответствующие им теплопроводности,
посчитанные для двухслойной кладки
3) Площади наружных поверхностей, м2:
передняя
и задняя стены:
,
торцевые
стены:
,
свод:
,
под:
,
где
,
,
- наружные размеры печи
4)
Коэффициенты теплоотдачи для наружных
поверхностей кладки
:
Свода – 35
Стен – 25
Пода – 15
5) Тепловые потери кладкой в окружающее пространство
Для вычисления потерь воспользуемся следующей формулой:
,
где tП
и
tв
–
соответственно температура газов в
печи и окружающего
ее воздуха, 0С;
F
–
наружная поверхность кладки, м2;
и
– коэффициенты теплоотдачи, Вт/(м2∙°С);
λi
– теплопроводность
i-го
слоя, Вт/(м∙°С); si
–
толщина слоя, м.;
- тепловое сопротивление теплоотдачи
от газов к внутренней поверхности
кладки, принимаем равным 1/348 = 0,003
Потери
сводом:
[Вт]
Потери
подом:
[Вт]
Потери
торцевыми стенами:
[Вт]
Потери
передней и задней стенами:
[Вт]
Суммарные
потери кладкой:
[Вт]
6) Потери тепла через открытое окно:
,
[Вт]
где
- время открытия окна,
,
где
- расчетное время
нагрева, ч;
-
площадь отверстия,
=
;
-
коэффициент излучения абсолютно черного
тела
=
5,7 Вт/(м∙°С);
-
коэффициент диафрагмирования
,
где
- угловой коэффициент с поверхности F1
на F2,
,
где L
– эквивалентный размер полости окна;
S
- толщина окна, соответствует толщине
стены;
,
где a,
b,
s
– высота, ширина и толщина окна
соответственно
7) Прочие потери:
Неучтенные потери принимаем равными 5% от потерь тепла кладкой в окружающее пространство
[Вт]
Тогда, потери тепла через кладку, открытое окно и прочие потери:
[Вт]