2.5.6. Визначення основних розмірів печі

Загальна маса заготовок, визначається за формулою:

Маса однієї заготовки, визначається за формулою:

Тоді в печі кількість заготовок дорівнює:

Визначимо довжину пода печі, при розташуванні 6 заготовок на 1 м довжини при зазорі між заготовками 0,2 м, і рядами 0,4 м.

L = 149/6 = 24,8 м.

Кут між вікном завантаження і видачі становить тому повна довжина пода визначається таким співвідношенням:

Площа і напруженість пода визначимо за такою залежністю:

Площа і напруженість активного пода визначимо за такою залежністю

:

Корисна площа поду печі:

Довжину печі розбивають на зони пропорційно часу нагрівання:

• Довжина методичної зони

• Довжина перший зварювальної зони

• Довжина другого зварювальної зони

• Довжина томильной зони

Розміщуючи в своєму розпорядженні заготовки на поду в три ряди, судячи з цієї глави ми отримуємо досить компактний варіант печі, однак в роботі рекомендована напруженість пода при конструюванні кільцевих печей даної продуктивності рекомендується брати трохи менше ніж вийшло в нашому випадку.

2.5.7. Розрахунок теплового балансу

Прихід тепла

Теплота від горіння палива:

кВт

Фізичне тепло, що входить з підігрітим повітрям:

кВт

Теплота окислення заліза:

кВт,

де а-угар металу, доли; P-продуктивність печі, кг/с.

Витрати тепла:

Теплота технологічного продукту (нагрів металу):

Теплота підходящих газів:

кВт

Витрати тепла крізь кладку печі:

Втрати тепла через під нехтуємо, розраховуємо втрати тепла через звід і стінки. Площа зводу приймаємо рівною площі поду, склепіння печі виконуємо підвісним з окремих секторів, які набираються підвісних цегли, матеріал коалін, товщина склепіння печі 0,3 м [6].

Середня температура газів:

Площа стін:

Бічні стінки складаються з двох шарів: внутреннего- товщиною 230 мм, виконаного з шамотної цегли, і зовнішнього товщиною 230 мм, виконаного з легкого шамоту марки ШЛБ-0,4 [3].

Коефіцієнт теплопровідності внутрішнього шару:

,

де середня температура шару шамоту визначається за формулою: ,

де температура по товщині розділу шарів;

    температура внутрішньої поверхні стін.

Коефіцієнт теплопровідності зовнішнього шару:

де середня температура зовнішнього шару визначається за формулою: ; 

де температура зовнішньої стінки, яку можна прийняти рівною.

При стаціонарному режимі:

Тоді:

Кількості тепла втрачається через стіну, визначаємо за формулою:

кВт

де коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні кладки в навколишнє середовище (по практичним даним можна прийняти .

сума теплових опірів шарів кладки

Т.к. температура навколишнього середовища то температури зовнішньої стінки склепіння можна прийняти , тоді:

Коефіцієнт теплопровідності каоліну можна визначити за такою формулою:

Кількість тепла втрачене крізь под. печі:

531,9 кВт

Загальні витрати тепла крізь кладку:

Витрати тепла крізь вікна:

Розміри вікон для контролю , тоді .

Розміри вікон загрузки ,тоді .

Задаємо наступний час відкриття вікон:

• У методичній і зварювальних зонах 10 хвилин, тобто

• У зварювальної зоні 10 хвилин

• Час відкриття вікон завантаження і вивантаження приймемо рівним 30 хвилин, тобто

Задамося наступним числом оглядових вікон:

• У методичній зоні 12 штук

• У першому зварювальної 12 штук

• Під другим зварювальної 8 штук

• У томильной зоні 4 штуки

Задамося такими коефіцієнтами діафрагмування:

• Для вікон завантаження і вивантаження , тоді

• Для оглядових вікон , тоді

Втрати тепла випромінюванням через відкриті вікна і щілини визначається за формулою:

де коефіциєнт диафрагмування;

живий перетин вікна, ;

кількість вікон печі однакового розміру;

доля часу, коли вікно відкрито, ;

В методичній зоні:

.

кВт

кВт

В зварювальній зоні:

В 1-й зварювальній зоні:

кВт

В 2-й зварювальній зоні:

кВт

В томильній зоні:

кВт

кВт

Сумарні втрати:

Витрати з окалиною:

де теплоємність окалини,

температура окалины,