- •Реферат
- •Введение
- •1 Проектирование нагревательной печи
- •2 Выбор режима нагрева металла
- •3 Расчет горения топлива
- •4 Расчет параметров внешнего теплообмена
- •I расчетный участок.
- •II расчетный участок.
- •III расчетный участок
- •IV расчетный участок.
- •5 Расчет нагрева металла
- •Средняя температура поверхности на первом участке
- •Число Фурье
- •Средняя температура поверхности на первом участке
- •Число Фурье
- •Средняя температура поверхности на втором участке
- •Расчетная толщина металла при нагреве:
- •Средняя температура поверхности на втором участке
- •Число Фурье
- •Расчетная толщина металла при одностороннем нагреве
- •Число Био
- •6. Тепловой баланс
- •I. Приход тепла
- •II. Расход тепла
- •8. Выбор и расчет рекуператора
- •9. Гидравлический расчет дымового тракта
- •11. Расчет количества тепловых агрегатов и их компоновка в отделении
- •Перечень ссылок
4 Расчет параметров внешнего теплообмена
I расчетный участок.
Начальная температура продуктов сгорания tг.нач1=820°С. Конечная температура продуктов сгорания tг.кон.1=1220°С. Средняя температура продуктов сгорания tг.ср.1=1020°С.
Угловой коэффициент излучения кладки на металл:
(4.1)
lм - длина металла, м;
В - ширина рабочего пространства, м;
Н1 - высота первого расчетного участка, м.
Объем газа, в котором заключены продукты сгорания (на 1м длины печи)
(4.2)
Площадь поверхности, ограничивающей объем продуктов сгорания (на 1м длины печи).
(4.3)
Эффективная длина пути луча:
(4.4)
По расчету сгорания топлива при α=1,05: СО2=11,8%, Н2О=14,6%.
По номограммам степень черноты СО2 и Н2О при tг.ср.1=10200С и
При инаходим.
Находим степень черноты продуктов сгорания:
(4.5)
Степень черноты кладки .
Приведенный коэффициент излучения:
(4.6)
II расчетный участок.
Температура продуктов сгорания tг.нач2=tг.кон2=tг.ср.2=1220°С.
Угловой коэффициент излучения кладки на металл:
Объем газа, в котором заключены продукты сгорания (на 1м длины печи)
Площадь поверхности, ограничивающей объем продуктов сгорания (на 1м длины печи).
Эффективная длина пути луча:
По расчету сгорания топлива при α=1,05: СО2=11,8%, Н2О=14,6%.
По номограммам степень черноты СО2 и Н2О при tг.ср.1=12200С и
При инаходим.
Находим степень черноты продуктов сгорания:
Степень черноты кладки .
Приведенный коэффициент излучения:
III расчетный участок
Температура продуктов сгорания tг.нач3= tг.кон.3= tг.ср.3=1300°С.
Угловой коэффициент излучения кладки на металл:
Объем газа, в котором заключены продукты сгорания (на 1м длины печи)
Площадь поверхности, ограничивающей объем продуктов сгорания (на 1м длины печи).
Эффективная длина пути луча:
По расчету сгорания топлива при α=1,05: СО2=11,8%, Н2О=14,6%.
По номограммам степень черноты СО2 и Н2О при tг.ср.1=13000С и
При инаходим.
Находим степень черноты продуктов сгорания:
Степень черноты кладки .
Приведенный коэффициент излучения:
IV расчетный участок.
Температура продуктов сгорания tг.нач4=tг.кон.4=tг.ср.4=1200°С.
Угловой коэффициент излучения кладки на металл:
Объем газа, в котором заключены продукты сгорания (на 1м длины печи)
Площадь поверхности, ограничивающей объем продуктов сгорания (на 1м длины печи).
Эффективная длина пути луча:
По расчету сгорания топлива при α=1,05: СО2=11,8%, Н2О=14,6%.
По номограммам степень черноты СО2 и Н2О при tг.ср.1=12000С и
При инаходим.
Находим степень черноты продуктов сгорания:
Степень черноты кладки .
Приведенный коэффициент излучения:
5 Расчет нагрева металла
Методика расчета приведена в [1] и включает в себя следующие пункты:
- принимаем удельное время нагрева z;
- находим общее время нагрева слябов в печи τобщ и время нагрева слябов в каждой зоне τзон, которое рассчитывается по отношению длины зоны к общей длине печи;
- для каждой зоны принимаем температуру поверхности сляба;
- находим критерий F0иBi, с помощью которых определяемθ, а затем расчетную температуру поверхности сляба;
- сравниваем расчетную и принимаемую температуру, разница между ними не должна быть больше 20оС, если разница выше изменяем температуру печи или предполагаемую температуру поверхности металла;
- аналогично рассчитываем температуру центра.
Общее продолжительность нагрева (при S=320мм):
(5.1)
Относительные длины зон:
методическая зона – 22%;
1-я сварочная – 24%;
2-я сварочная – 30%;
томильная зона – 24%.
Исходя из относительных размеров зон, продолжительность нагрева на расчетных участках составит:
участок I:
участок II:
участок III:
участок IV:
I расчетный участок.
Расчетная схема нагрева металла – двухсторонний нагрев при линейном изменении температуры окружающей среды и равномерном начальном распределении температур.
Задаемся конечной температурой поверхности металла на первом участке tм.пов1=520°С.