Методична розробка на КП 2012

Для печей з підковоподібним напрямком полум’я приймається одна пара пальників, рисунок 3. 8 (таблиця 3.2) (Л.-1, с.69)

Рисунок 3.8 Місто розташування пальників при подковоподібному напрямку полум'я.

Таблиця 3. 2 Визначення розмірів пальників для печей з підковоподібним напрямком полум'я

Приклад. Визначити кількість пальників і ширину вльотів печі з, поперечним напрямом полум’я, якщо довжина варильної частини печі Lв.ч.=18м.

Приймаємо відстань між осями пальників 4,5 м, тоді кількість пальників буде:

п18 4 шт.

4,5

Приймаємо відстань від стіни першого пальника, до торцевої частини печі С1=1,1м, а відстань від стіни останнього пальника до кінця варильної частини С2=1,2м. Для печі з чотирма, пальниками буде три міжпальникової дільниці "в", які приймаємо дорівнюючими 1,3 м.

Для печі з чотирма пальниками буде вісім стін товщиною по 0,375мм. Тоді загальна ширина вльотів пальників складає:

11

Середня ширина кожного вльоту дорівнює:

Приймаємо 1 пару пальників 2,0 м, 2 пару - 2,2м; 3 пару - 2,0; 4 пару –1,8м. Загальна ширина вльотів пальників повинна, складати 50-80% довжини

частини басейну ванної печі, що опалюється. (Л-1, с. 68).

Розміри студочних та. виробних частин басейну приймають в залежності від типу печі (Л-1, с. 111, 115).

-у печах листового скла без розподілу басейну;

F студ. = 60 – 150 % від площі варильної частини печі;

- у печах листового скла з неглибоким розділенням за допомогою човників, мосту:

Fстуд. = 40 – 50 % від площі варильної частини печі;

-у печах з протоком:

F студ. = 15 – 25 % від площі варильної частини печі;

Форма басейну залежить від типу склоформуючих машин, що встановлюються. Глибина студочного басейну приймається на 300мм менше глибини варильної

частини.

3.2 Розрахунок процесу горіння палива

Мета розрахуноку: Розахувати кількість повітря, необхідного для спалювання природного газу заданого хімічного складу. Визначити кількісний і якісний склад димових газів. Розрахувати дісну температуру спалювання палива.

Ця частина курсового проекту містить розрахунок теплоти згорання палива, визначення витрат повітря, кількості продуктів згорання та складання матеріального балансу процесу горіння для обраного складу палива, визначення дійсної температури горіння з рахуванням пірометричного коефіцієнту.

Послідовність розрахунків розглянемо на конкретному прикладі. Природний газ має хімічний склад (сухий), %:

Коєфицієнт надлишку повітря α=1,16 Приймаємо вологогість палива WР =1%.

Визначаємо сполуку робочого палива, тобто перераховуємо сполуку сухого газу на вологий робочий газ:

12

Знаходимо теоретично необхідну кількість сухого повітря:

Знаходимо дійсну кількість повітря при (α=1,16) Сухого:

Знаходимо теоретично необхідну кількість атмосферного повітря з вологовмістом d=10 г/кг сух. пов.

13

Знаходимо дійсну кількість атмосферного повітря Атмосферного:

14

Витрата тепла.

Визначаємо приблизно теоретичну температуру горіння палива t1=24000С. Разраховуємо кількість тепла, що втрачається на нагрів продуктів горіння:

15

Тому що Qпр>Q1, задаємося приблизно теоретичною температурою горіння палива t2=25000C

Визначаємо теплоємність Сп.г. при t2= 25000C аналогічно попередньому,

Тепер Qпр<Q2, отже, теоретична температура лежить у межах 2400-2500ºC. Вона визначається інтерполяцією аналітичним шляхом.

Тому що, збільшення температури продуктів горіння в невеликих межах можна вважати пропорційним збільшенню витрати тепла на їх нагрівання, то можна скласти пропорцію:

t=2473·0,65=16070С.

16

Розрахунок горіння паливо можна виконувати з використання м

Приход теплоти: Температура підігріву повітря; ºC

Теплоємність повітря; кДж/кг К Прихід теплоти з нагрітим повітрям; кВт

Прихід теплоти від спалювання палива; кВт Приход теплоти; кВт Витрата теплоти при 2400ºС; кВт

Витрата теплоти при 2500ºС; кВт Теплоємність газу при 2400ºС; кДж/м³ Теплоємність газу при 2500ºС; кДж/м³

17

3 3 Тепловий розрахунок печі. Визначення витрат палива

Мета розрахунку: скласти тепловий баланс скловарної печі і визначити секундну витрату газу на скловаріння. Розрахувати техніко –економічні показники роботи скловарної печі.

Витрати палива (м3/с) визначаються із рівняння теплового балансу, що складається для варильної частини печі.

Тепловий баланс печі виражається рівнянням, що зв’язує кількість теплоти, яка виділилась під час роботи печі, з кількістю теплоти, що була витрачена на технологічні процеси (корисно використана) та втрачена у навколишнє середовище.

Застосування методу теплового балансу дозволяє визначити не тільки витрати палива, але й окремі витрати теплоти та ККД ванної печі

Прибуткові статті:

1.Тепловий потік, що утвориться при спалюванні палива:

(див. розрахунок горіння палива)

де χ - секундні витрати палива, м3 /с; ця величина, визначається на підставі рішення рівняння теплового балансу. Тому в цій статті та інших статтях, де

фігурує χ, числа одержуються з χ.

2.Потік фізичної теплоти, що надійшла з повітрям:

Потоками фізичної теплоти палива шихти ы скляних уламків можна зневажати через їхню незначність; тоді загальний тепловий потік буде дорівнювати:

Статті витрат:

1.Витрата тепла на скловаріння:

де q-знімання скломаси за добу, кг/с

q=Р/24*3600 кг/с

де Р - продуктивність печі в кг/доб;

18

п - витрати тепла на варіння 1кг скломаси. (Л. – 4, с. 149)

де а, в - вміст соди та сульфату натрия в шихті, %

а+в=100%

2. Потік тепла, що витрачається з димовими газами, що відходять з печі:

де Vп.г- обєм продуктів горіння ( з розрахунку горіння палива); Спг.- середня теплоємність продуктів горіння;

де tп.г.- температура продуктів, що виходять з робочої камери (приймається дорівнянною до температури варки 1500 -15700С).

3. Тепловий потік, що втрачається за рахунок випромінювання з варильної до остуджувальної частини.

де C0 – коефіцієнт випромінювання, що дорівнюється 5,74 Вт/м2·К4;

- коефіцієнт діафрагмування – знаходиться по довідковим графікам в залежності від форми, розмірів, отворів та товщини стінки, орієнтовно можливо прийняти 0,5-0,6.

Т1, Т2- абсолютні температури відповідно випромінюючого середовища та середовища, що сприймає випромінювання. Їх можна прийняти: Т1=(1500-1550)+273К, в залежності від температури варки скла (Л-1, с.172),

Т2=(1200-1250)+273К,

F – площа випромінювання.

а.) Для печей з загальним басейном – це переріз полум’яного простору між верхнім рівнем скломаси та площинним екраном в студній частині печі. Прийнявши цей переріз за прямокутник, знаючи висоту розташування екрану над скломасою (0,15-0,25м) та ширину полум’яного простору в районі студки (рисунок 3.9.) можна розрахувати площу по формулі:

F BС.Ч . Н , м2

19

Рисунок 3.9 План печі та перерізів полум’яного остудної частини в печах з загальним басейном.

б.) В печах з протоком - ця площа, що вимірюється площею просвітів ґратчастого екрану, встановленого на протоку ( рисунку 3.10). Вона може складати 20-30% від площі екрану, яку визначають по формулі:

Рисунок 3. 10 Розрахунок розмірів екрану в печах з протоком.

F1 площадь подсводового пространства,

4.Тепловий потік, що втрачається випромінюванням у вльоти пальників:

20