1.2.Составление материального баланса.

Материальный баланс составляется на 100 кг мазута. Влага топлива:

кг

Воздух сухой:

кг

Влага воздуха:

кг

Итого 1887.644 кг.

кг; кг;

кг; кг;

кг;

кг; кг

Итого 1875.722 кг

Неувязка 11,922

Определение для твердого и жидкого топлива производится по формуле Д. И. Менделеева:

;

.

1.3.Определение температуры горения топлива.

Относительный химический недожог, обусловленный неудовлетворительным смешиванием газа и воздуха, принят для форсунки Шухова =2 %.

Отсюда данный недожог будет равен

Физическое тепло, вносимое подогретым воздухом составит:

сухим воздухом — ;

влагой воздуха — ;

Вносится влажным воздухом тепла:

;

Общий приход тепла:

;

что соответствует: =11985.45/14.639=818.734 ккал/м

По известному теплосодержанию и содержанию избытка воздуха

V=18.575%, найдём температуру горения по i-t диаграммам[3]

t=2050˚C

2. Определение времени нагрева металла и размеров печи

Определим время нагрева заготовок. Расчет ведем по методике, описанной в [1].

1.1.Определение размеров печи

Температуру уходящих газов из печи примем С, а максимальную температуру в печи на 50⁰С выше, чем конечная температура нагрева металла 970⁰С.

Примем, что 1мм. металла нагревается за 1мин. [1]

S=0.05м τ=0.84часа

Зная производительность и предварительное время нагрева, можно определить количество металла, одновременно находящихся в печи:

G=P*τ=500*0.84=425 кг

Вес одной заготовки:

, кг

где - плотность стали ШХ15;

- объём заготовки.

кг

Ориентировочное время нагрева 0.84 часа=50мин.

Рис. 1. Эскиз детали

Определим количество заготовок, одновременно находящихся в печи:

                               

Выберем температурный график нагрева:

Рис. 2. Температурный график нагрева

Диаметр печи м

см. (рис3)

Высота печи

H=(0.5+0.05∙1.5)∙970∙1000+0.6∙3=2.5 м

Рис. 3. Схема расположения заготовок в печи

Определим степень развития кладки ,

где - теплоизлучающая поверхность кладки, ;

- тепловоспринимающая поверхность металла, ;

H′=0.6∙3

Эффективная толщина газового слоя для печи может быть найдена из выражения:

, м

где - объём печи, ;

- суммарная площадь стен свода и пода, ;

- поправочный коэффициент, равный 0.9

2.1 Определение времени нагрева металла за первый период

Найдём степень черноты газов при t_г ^ср= 760 ^оС: .

Парциальное давление газов при этой температуре:

;

По номограммам [3] находим 0.13; 0.2.

где =1.08;

Принимая степень черноты металла =0.8, определим приведённый коэффициент излучения газов и кладки на металл:

;

=5,7 - коэффициент излучения абсолютно черного тела

;

Коэффициент теплоотдачи излучением будет равен:

;

где - температура газа в печи, С

- температура металла, С

( берутся средние значения для данного участка, т. е. С, С)

;

Находим критерий Био:

,

где - толщина нагреваемого металла, м (S=0.05м);

- коэффициент теплопроводности, ; [3]

При С, .

Следовательно, на данном периоде тело греется как термически тонкое.

Определим время нагрева.

ч;     [3]  ч.