Департамент образования Вологодской области

БОУ СПО ВО «Череповецкий металлургический колледж им. академика И. П. Бардина»

Специальность 150401

«Металлургия черных металлов»

«Проект тепловой работы теплообменного аппарата рекуперативного типа для подогрева воздуха от 0˚С до 400˚С с длинной труб 0,9 м, скоростью движения воздуха 2,5м/с и скорость движения дымовых газов 6м/с»

КП 150401 12.04

Выполнил:

Студент группы 3-МЧМ

Куйбеда И. И.

Проверил:

Преподаватель колледжа

Кокорина О.Л.

2013

Содержание.

Введение:……………………………………………………………..……стр.3-4

1.Общая часть

1.1 Устройство игольчатого, рекуперативного теплообменного аппарата……………………………………………………………………стр.5-6

1.2 Теплообмен протекающий при работе игольчатого рекуператора………………………………………………………………стр.6-7

2. Специальная часть

2.1 Расчет горения топлива……………………………………………стр.8-13

2.2 Расчет теплотехнических характеристик рекуператора….. …стр.13-16

2.3Расчет конструкционных характеристик рекуператора…….. стр.16-18

2.4 Расчет коэффициентов теплопередачи конвекцией и излучением………………………………………………………………стр.19-21

2.5 Расчет потерь давления на пути движения воздуха………..… стр.21-22

2.6 Расчет потерь давления на пути движения дыма………………... стр.22

2.7 Сведение в таблицы характеристик рекуператора……………….стр.23

Введение

Утилизация тепла отходящих газов - покидающие рабочее пространство металлургических агрегатов горячие дымовые газы уносят с собой значительное количество тепла (тем большее, чем выше температура газов и чем ниже степень использования тепла в агрегате). Для максимальной утилизации тепла чаще всего используют следующие варианты:

1) пропускают отходящие горячие газы через котел-утилизатор с целью получения пара;

2) используют горячие газы для предварительного (перед загрузкой в сталеплавильный агрегат) подогрева металлолома;

3) организуют передачу тепла горячих газов воздуху или газу, подаваемому в металлургический агрегат для горения (применение теплообменников регенеративного и рекуперативного типов). Следует подчеркнуть, что единица тепла, отобранного у горячих дымовых газов и вносимая в печь подогретым воздухом или газом, оказывается значительно ценнее единицы тепла, полученной в печи в результате сгорания топлива. Использование регенеративных и рекуперативных теплообменников обеспечивает заметное снижение расхода топлива.

Описанные выше методы сохранения тепла газов имеют общее название — регенерация тепла. Регенерация в теплотехнике — использование тепла отходящих газов для подогрева воздуха и/или топлива, поступающих в какую-либо теплотехническую установку, печь.

Различают 2 вида устройств для утилизации тепла:

1) Регенеративный

2) Рекуперативный

Регенератор ( рис.1) — теплообменник, в котором передача тепла осуществляется путем поочередного соприкосновения горячего и холодного теплоносителей с одними и теми же поверхностями аппарата. Во время соприкосновения с горячим теплоносителем стенки регенератора нагреваются, с холодным — охлаждаются, нагревая его.

рис.1 Регенератор

Рекуператор (рис. 2) — теплообменник поверхностного типа для использования тепла отходящих газов, в котором теплообмен между теплоносителями осуществляется непрерывно через разделяющую их стенку. В отличие от регенератора трасса потоков теплоносителей в рекуператорах не меняется. Рекуперативные теплообменники широко применяют на высокотемпературных печах (мартеновских и доменных печах, в нагревательных колодцах), так как рекуператоры могут работать при весьма высоких температурах дымовых газов (1500—1600 °С). При такой температуре регенераторы работать устойчиво пока не могут.

В данном курсовом проекте представлен расчет теплообменного аппарата рекуперативного типа.

Игольчатые рекуператоры собирают из чугунных литых труб овального сечения, снабженных с одной или двух сторон для увеличения поверхности и эффективности теплоотдачи иглами. На концах труб имеются фланцы, при помощи которых трубы присоединяют друг к другу и к обвязочным рейкам. Рекуператоры монтируют так, что воздух проходит внутри игольчатых труб, а продукты горения снаружи. Игольчатые рекуператоры можно устанавливать под печью, над печью или в боровах.