Пример расчета

Исходные данные

Состав топлива:

1) Газообразное топливо:

CH₄=91,5%

CO₂=0,6%

N₂=4,2%

C₂H₆=2,3%

C₄H₁₀=1,1%

C₃H₈=0,2%

C₂H₈=0,1%

Температура воздуха: t_в=40 ⁰С

Коэффициент избытка воздуха: α=1,05

2) Жидкое топливо:

C^г=84%

H^г=12%

S^г=2%

O^г=1%

N^г=1%

A^р=2%

W^р=4%

Температура воздуха: t_в=250 ⁰С

Коэффициент избытка воздуха: α=1,2

Материал заготовки: Сталь 30Х

Диаметр заготовки: 90 мм

Длина заготовки: 130 мм

Производительность: 100 шт/ч

Содержание

1) Расчет горения топлива.

1.1) Расчет горения жидкого топлива

1.2) Расчет горения газообразного топлива

2) Расчет времени нагрева заданной заготовки.

3) Определение размеров рабочего пространства печи.

4) Выбор кладки. Компоновка печи.

5) Тепловой баланс. Определение расхода топлива.

6) Основные технико-экономические показатели работы печи.

Источники информации

1. РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА

1.1 Расчет горения жидкого топлива

Исходные данные:

C^г=84%, H^г=12%, S^г=2%, O^г=1%, N^г=1%, A^р=2%, W^р=4%

Температура воздуха: t_в=250 ⁰С

Коэффициент избытка воздуха: α=1,2

Определить состав рабочей массы топлива:

Х^Р=Х^Г(100-W^Р-А^Р)/100

1.1.1 Рабочий состав топлива:

С^р= 78,96 %

H^р= 11,28 %

S^р= 1,88 %

O^р= 0,94 %

N^р= 0,94 %

A^р= 2 %

W^р= 4 %

Состав рабочей массы топлива:

С^р + Н^р + О^р + N^р + S^р + А^р + W^р = 100%

78,96+11,28+0,94+0,94+1,88+2+4=100

1.1.2. Определение количества воздуха необходимого для полного сгорания топлива.

Количество кислорода необходимое для горения:

=

=0,01*(1,867*78,96+5,6*11,28+0,7*1,88-0,7*0,94)=2,11 м³/кг

Количество теоретически необходимого воздуха:

=4,76*2,11=10,06 м³/кг

Действительное количество воздуха необходимого для горения:

L_α = αL₀,=1,2*10,06=12,07 м³/кг

Количество и состав продуктов горения (ПГ):

Объем СO₂:

.=0,01*1,867*78,96=1,47 м³/кг

Суммарное количество водяного пара в продуктах горения:

=0,01*(11,2*11,28+1,24*4)=1,31 м³/кг

Объем SO₂:

=0,007*1,88=0,01 м³/кг

Объем избыточного кислорода:

=(1,2-1)*2,11=0,42 м³/кг

Объем азота:

=0,01*0,8*0,94+3,76*2,11=7,95 м³/кг

Объем избыточного азота:

=3,76*0,42=1,59 м³/кг

Суммарный объем азота:

=7,95+1,59=9,54 м³/кг

Теоретическое количество продуктов сгорания (дыма):

=1,47+1,31+0,01+7,95=10,75 м³/кг

Суммарный объем продуктов сгорания:

=10,75+0,42+1,59=12,76 м³/кг

Состав влажных продуктов сгорания):

=(1,47*100)/12,76=11,55 %

=(1,31*100)/12,76=10,29 %

=(9,54*100)/12,76=74,75 %

=(0,42*100)/12,76=3,31 %

=(0,01*100)/12,76=0,1 %

Состав сухих продуктов сгорания:

=(11,55*100)/(100-10,29)=12,88 %

=(74,75*100)/(100-10,29)=83,32 %

=(3,31*100)/(100-10,29)=3,69 %

=(0,1*100)/(100-10,29)=0,11 %

Результаты расчетов влажных и сухих продуктов сгорания записать в таблицу:

	CO2	H2O	SO2	O2	N2	Сумма, %
Влажные	11,55	10,29	0,1	3,31	74,75	100
Сухие	12,88	–	0,11	3,69	83,32	100

Плотность продуктов сгорания:

=

=0,01*(44*11,55+28*74,75+18*10,29+32*3,31+64*0,1)/22,4=1,29 кг/м³