Размещено на http://www.allbest.ru/
Задание
Рассчитать и вычертить методическую печь для нагрева заготовок при следующих условиях:
Таблица 1. Данные
– количество отапливаемых зон |
3 |
– марка стали |
3СП |
– сечение заготовки |
300 |
– длина заготовки |
4,5 м |
– температура посада |
0 оС |
– температура выдачи |
1245 оС |
– производительность печи |
160 т/ч |
– температура нагрева газа |
0 оС |
– температура нагрева воздуха |
350 оС |
– топливо: смесь коксового и доменного газов |
|
– теплота сгорания топлива |
8,793 МДж/м3 |
– влажность коксового газа |
21 г./м3 |
– влажность доменного газа |
27 г./м3 |
– коэффициент расхода воздуха |
1,1 |
200
Таблица 2. Процентный состав сухих коксового и доменного газов
Сухие газы, % |
CO |
CO2 |
H2 |
CH4 |
N2 |
O2 |
C2H6 |
∑ |
коксовый газ |
7,1 |
2,4 |
58 |
25,9 |
3,8 |
0,5 |
2,4 |
100 |
доменный газ |
25 |
15,8 |
3,6 |
0,5 |
54,2 |
0,9 |
- |
100 |
1. Расчет горения топлива
Таблица 3. Процентный состав сухих коксового и доменного газов
Сухие газы, % |
CO |
CO2 |
H2 |
CH4 |
N2 |
O2 |
C2H6 |
∑ |
коксовый газ |
7,1 |
2,4 |
58 |
25,9 |
3,8 |
0,5 |
2,4 |
100 |
доменный газ |
25 |
15,8 |
3,6 |
0,5 |
54,2 |
0,9 |
- |
100 |
Учитывая, что влажности газов равны Wкокс. = 25 г./м3 и Wдом.= 30 г./м3, по формулам:
1.1
1.2
Рассчитываем состав влажных газов. Результаты сведены в табл. 4.
Таблица 4. Процентный состав влажных коксового и доменного газов
Влажные газы, % |
CO |
CO2 |
H2 |
CH4 |
N2 |
O2 |
C2H6 |
∑ |
коксовый газ |
6,88 |
2,32 |
56,25 |
25,12 |
3,68 |
0,48 |
2,32 |
97,08 |
доменный газ |
24,1 |
15,23 |
3,47 |
0,48 |
52,25 |
0,86 |
0 |
95,05 |
Низшую
теплоту сгорания газов Q
находим по формуле:
Q =127,7·CO+108·H2+358·CH4+590·C2H4+555·C2H2+636·C2H6+913·C3H8+ +1185·C4H10+1465·C5H12+234·H2S 1.3
Q
=126,44⋅ 6,88+637,48⋅2,32+107,6⋅ 56,25+358,18⋅ 25,12
=17,4МДж/м3;
Q
=
126,44 ⋅ 24,1+
637,48 ⋅
0 + 107,6⋅ 3,47+358,18
⋅ 0,48=3,42МДж/м3.
По
условию Q
=6,7
МДж/м3,
поэтому по формулам:
xсм=xкокс.·a+xдом·(1-a), 1.4
где
a
=
,
1.5
где а – доля коксового газа в смеси;
– низшая
теплота сгорания доменного газа;
– низшая
теплота сгорания коксового газа;
– низшая
теплота сгорания смешанного газа.
.
Находим состав смешанного газа.
Таблица 5. Процентный состав смешанного газа с 30% кислорода
|
CO |
CO2 |
H2 |
CH4 |
N2 |
O2 |
C2H6 |
H2O |
∑ |
Смешанный газ |
20,21 |
12,32 |
15,27 |
5,99 |
41,39 |
0,78 |
0,52 |
3,35 |
100 |
Расход кислорода для сжигания смешанного газа при n=1 равен:
VO2=0,01·[0,5·(CO+H2)+∑(m+n/4)·CmHn] 1.6
VO2=0,01·[0,5·(20,21+15,27)+(1+4/4)·9,99+(2+4/4)·0,6] = 0,39 м3/м3.
Расход воздуха при α=1,10 равен:
VВ=α·(1+k)·VО2, 1.7
где k – отношение объемных содержаний N2 и O2 в дутье (для воздуха k=79/21=3,762).
VВ=1,10·(1+3,762)·0,39=2 м3/м3.