2. Спеціальна частина

2.1. Опис напрямку удосконалення кільцевої печі

За результатами теплотехнічного розрахунку кільцевої печі видно , що вона має наступні недоліки. Це в першу чергу великі втрати тепла з відхідними газами , значні витрати природного газу на нагрів трубних заготовок.

В рамках даної дипломної роботи я пропоную встановити рекуператор для підігріву повітря та палива кільцевій печі. Таким чином можна досягти зменшення витрат теплоти, зменшити витрати палива та підвищити продуктивність печі на 40-45 % за рахунок встановлення по 3-4 заготівки в лінію.

2.2.Перспективи рекуператора в кільцевих печах

Рекуператор - даний вид теплообмінника (теплообмінник повітря-повітря або повітря-фреон або повітря-рідина) використовує принцип безперервного теплообміну через розділову стінку. Конструкція, наприклад теплообмінника повітря - повітря, така, що потоки газів (припливний і витяжний) при своєму русі перетинаються, але не перемішуються. Той же принцип рекуператора працює і за участю будь-яких інших двох і більше середовищ. При перетині відбувається тепловіддача, напрямок же потоків при цьому не змінюється. Це може бути пластинчастий, пластинчастий ребристий, трубчастий або спіральний теплообмінник - тип конструкції не впливає на що відбуваються всередині процеси і підбирається залежно про властивостей середовищ, що беруть участь в процесі теплообміну. При цьому теплообмін відбувається природним шляхом, практично без витрат і втрат енергії.

2.3. Розрахунок рекуператора

Для підігріву повітря використовуємо металевий трубчастий рекуператор, тому трубчасті рекуператори герметичні, їх застосовують як для підігріву повітря так і газу. Рекуператори виготовляють з вуглецевої сталі або жароміцних сталей марок Х5ВФ, Х14, Х17, Х25Т. При цьому можливий підігрів газу або повітря до і використання продуктів згоряння з температурою перед рекуператором до. Дані характеристики повністю відповідають умовам проектування.

Вихідні дані:

Склад димових газів:

У металевих петльових рекуператорах дим рухається горизонтально по Борова, а газ -перекрёстним струмом назустріч диму, тобто має місце перехресний протитечія.

Знаходимо температуру диму на виході рекуператора. Задамо температуру диму на виході . При цій температурі питома теплоємність димових газів дорівнює:

Теплоємність димових газів на вході в рекуператор при , дорівнює відповідно:

Теплоємність повітря при , дорівнює:

Теплоємність повітря при

Т.к. прямотрубние металеві рекуператори є досить газощільних, то для визначення справжнього значення використовуємо наступне рівняння:

(53)

Среднелогаріфміческая різниця температур (для противотока) дорівнює:

Для визначення поправки на перехресний струм знаходимо:

Тоді з урахуванням поправки рівній

Для металевих трубних рекуператорів при використанні інжекційних пальників рекомендується брати наступні швидкості руху диму та повітря в рекуператорі:

Загальна перетин каналу для проходження газу має бути:

Загальний переріз каналів для проходження диму, дорівнює: