
- •Содержание
- •Задание Вариант № 17
- •Часть 1. Конструирование ограждений печи.
- •1.1 Стена над уровнем расплава.
- •1.1.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.
- •1.1.2 Расчёт 2-го теплоизоляционного слоя.
- •Температура наружной поверхности 2-го слоя:
- •1.1.3 Расчёт 3-го теплоизоляционного слоя.
- •Температура наружной поверхности 3-го слоя:
- •1.1.4 Расчёт 4-го теплоизоляционного слоя.
- •1.2 Стена под уровнем расплава.
- •1.2.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.
- •1.2.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.
- •1.2.3 Расчёт 3-го огнеупорного слоя.
- •1.3 Расчёт свода.
- •1.3.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.
- •Температура наружной поверхности 1-го слоя:
- •1.3.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.
- •1.4 Расчёт подины.
- •1.4.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.
- •Температура наружной поверхности 1-го слоя:
- •Уточняем температуру наружной поверхности 1-го слоя:
- •1.4.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.
- •Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:
- •Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:
- •1.4.3 Расчёт 3-го теплоизоляционного слоя.
- •3. Расчет процесса сжигания топлива для заданных температурных условий в печи
- •Заключение Результат расчета ограждений
1.1.2 Расчёт 2-го теплоизоляционного слоя.
Приступая к конструированию теплоизоляции ограждения, принимаем предварительное решение выполнить её двухслойной, предусмотрев в качестве материала второго слоя огнеупор-легковес , и третьего слоя – теплоизоляционный материал. По приложению 14[1] с учетом таблицы 3.10[1]. принимаем к установке во втором ряду шамотный легковес ШКЛ 1,0 (ГОСТ 5040-78) со следующими рабочими свойствами:
Тпр=1400 °C; λ=0,33+35*10-5T Вт/м*К;
Принимаем температуру на внешней границе второго слоя Т2:
Т'2=900°C;
Коэффициент теплопроводности:
Толщина 2-го слоя:
Из конструктивных соображений принимаем δ2=0,345 м
Температура наружной поверхности 2-го слоя:
Относительная погрешность расчёта:
Окончательно принимаем:
Т2=902,94 0С,
δ2=0,345 м,
λ2=0, 727 Вт/м*К.
1.1.3 Расчёт 3-го теплоизоляционного слоя.
В качестве теплоизоляционного материала для третьего слоя по приложению 14 [1] принимаем шамотный ультралегковес ШЛ-0,4 (ГОСТ 5040-78):
Тпр= 1150 °C; λ= 0,058+17,4*10-5T Вт/м*К;
Рассчитаем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:
Толщина 3-го слоя:
Т.к. 0,119 не кратно на 0,115 принимаем δ3=0,115 м
Температура наружной поверхности 3-го слоя:
Уточняем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:
Уточняем температуру наружной поверхности 3-го слоя:
Относительная погрешность расчёта:
Повторяем расчет:
Уточняем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:
Уточняем температуру наружной поверхности 3-го слоя:
Относительная погрешность расчёта:
Повторяем расчет:
Уточняем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:
Уточняем температуру наружной поверхности 3-го слоя:
Относительная погрешность расчёта:
Окончательно принимаем:
Т3=140,5 0С,
δ3=0,115 м,
λ3=0,149 Вт/м*К.
1.1.4 Расчёт 4-го теплоизоляционного слоя.
Так как Т3≠Тст1(140,5≠90 ºС), принимаем решение использовать обмазку. Выбираю в качестве обмазки асбузурит мастичный со следующими рабочими свойствами:
λ4 =0,156+17, 5 10 -5T Вт/мК
Bт/м
К
Окончательно принимаем:
Т4=90 0С
δ4=0,009 м,
λ4=0,176 Вт/м*К.
Для проверки правильности расчёта определяем плотность теплового потока, переносимого через сконструированную многослойную стенку, q и сраниваем её с принятым значением q:
Проверяем степень расхождения с принятым в расчетах значением q:
Суммарная толщина верхней части стены:
ст=++0,345+0,345+0,115+0,009=0,814 м
1.2 Стена под уровнем расплава.
1.2.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.
Принимая
во внимание, что температура внутренней
поверхности рабочего слоя равна
температуре расплава
Тп.р.=1165
,
высота стены
Н=3,3м, а основность расплава О=1,7 , по
данным таблицы 3.7 [1] и приложения 13 [1]
форстеритовый
огнеупор
(ГОСТ 14832-79)
с коэффициентом
теплопроводности λ=3,05-1,86*10-3T
Bт/м
К
По таблице 3.14 [1] выбираем толщину рабочего слоя: δ=0,345м.
В соответствии с условием температура наружной поверхности стенки под уровнем расплава не должна превышать 70 ºС. По таблице 3.13 [1] определяю плотность теплового потока от вертикальной стенки в окружающую среду: qoc=641 Вт/м2.
Задаёмся приближённым значением: Т’1=0,8Твн=0,8*1165=932 ºС, тогда:
Уточняем температуру наружной поверхности 1-го слоя:
Относительная погрешность расчёта:
Уточняем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:
Уточняем температуру наружной поверхности 1-го слоя:
Относительная погрешность расчёта:
Окончательно принимаем:
Т1=1014,56 0С,
δ1=0,345 м,
λ1=1.47 Вт/мК.