Температура наружной поверхности 1-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Уточняем коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 1-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Окончательно получаем:

Принимаем: Т₁=719 ⁰С, δ₂=0,46 м, λ₃=1,86 Вт/мК.

1.4.2 Расчёт 2-го огнеупорного слоя.

В качестве 2-го огнеупорного слоя по таблице 3.10 и приложению 13 выбираем шамотный огнеупор ШВ (ГОСТ 390-83) со следующими рабочими свойствами: λ=0,84+58*10^-5*T Вт/мК, Т_пр=1250-1400 ^оС.

Принимаем толщину слоя шамота: δ₂=0,325 м.

Задаём температуру Т₂=500 ^оС;

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Уточняем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Уточняем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Окончательно получаем: Т2=342⁰С

Принимаем: Т₂=342 ⁰С, δ₂=0,325 м, λ₃=1,15 Вт/мК.

1.4.3 Расчёт 3-го теплоизоляционного слоя.

Для обеспечения заданной температуры наружной поверхности подины t_под. = 110 ^оС необходимо выполнить дополнительный теплоизоляционный слой. В качестве 3-го слоя по приложению 15 [1] принимаю диатомитовую обожженную крошку в засыпке: Т_пр=900ºС, λ=0,012+17,4*10^-5T Вт/м К.

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:

Рассчитаем толщину 3-го слоя:

Принимаем: δ₃=0,0087 м, λ₃=0,05 Вт/мК.

Определение расчетного значения плотности теплового потока от пода в окружающую среду.

;

Ошибка плотности теплового потока:

Расчёт верен.

Суммарная толщина пода: δ_под=δ₁+δ₂+δ₃=0,46+0,325+0,0087=0,794 м.

Результаты расчета ограждения

Зоны ограждения	Слои
	Рабочий	Второй	Третий	Четвертый
Стена над уровнем расплава	Хромитопериклазовый огнеупор (ГОСТ 5381-93) ρ=3150 кг/м3 δ1=0,345 м Т1=1390 0С	Шамотный легковес ШКЛ 1,0 (ГОСТ 5040-78) ρ=1000 кг/м3 δ2=0,345 м Т2=940	Шамотный легковес ШЛ-0,4 (ГОСТ 5040-78) ρ=400 кг/м3 δ3=0,115 м Т3=226	Асбузурит δ4=0,023 м
Стена под уровнем расплава	Форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) ρ=2820 кг/м3 δ1=0,345 м Т1=10260С	Шамотный легковес ШЛ-0,9 (ГОСТ 5040-78) ρ=900 кг/м3 δ2=0,575 м Т2=1690С	Асбузурит δ 3=0,027 м
Свод	Хромитопериклазовый огнеупор (ГОСТ 5381-93) ρ=3150 кг/м3 δ1=0,23 м Т1=10060С	Каолиновая вата ρ=200 кг/м3 δ2=0,022 м (ГОСТ 23619-79)
Подина	Форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) ρ=2820 кг/м3 δ1=0,46 м Т1=7190С	Шамотный огнеупор ШВ (ГОСТ 390-83) ρ=1980 кг/м3 δ2=0,325 м Т2=3420С	Диатомитовая засыпка ρ=500 кг/м3 δ3=0,0087 м

Часть 2. Расчет процесса сжигания топлива при заданных температурных условиях печи.

2.1 Расчет горения топлива.

Определяем режим сжигания мазута, если необходимо получить продукты сгорания при температуре 1621 ⁰ С. Состав мазута (в массовых процентах): W^p = 14,0; A^p = 25,8; C^p = 44,8; H^p = 3,4; Sк^p = 2,5; Sорг^p = 1,4; N=1,0; O^p = 7.1 Сжигание мазута производится при n=1,25,

Состав рабочей массы:

S^p = Sк^p + Sорг^p =2,5+1,4=3,9

Теоретически необходимый расход воздуха для полного сжигания 1 кг. мазута равен:

Действительный расход воздуха:

Теоретический выход продуктов сгорания:

Действительный выход продуктов сгорания:

Состав продуктов сгорания:

Низшая теплота сгорания рабочего топлива:

Удельная энтальпия продуктов сгорания при заданных условиях сжигания топлива и отсутствие предварительного подогрева топлива и воздуха

(при i_t =i_в=0)

Калориметрическая температура горения, соответствующая заданной по условию действительной температуре горения:

По приложению 8 [1] определяем удельную энтальпию компонентов продуктов сгорания при калориметрической температуре:

а затем удельную энтальпию продуктов сгорания расчетного состава при калориметрической температуре:

Выбираем режим сжигания топлива:

Расчетом установлено, что Это значит, что обеспечить заданную температуру продуктов сгорания можно только при условии ввода в зону горения дополнительного количества теплоты за счет подогрева воздуха.

. Необходимая температура подогрева воздуха:

По приложению 8 [1] находим температуру воздуха соответствующую этому значению:

T_B=937 ⁰C

Так как, значение температуры воздуха слишком большое, принимаем решение подогреть мазут до Тмазута=300⁰С, тогда необходимая температура подогрева воздуха:

По приложению 8 [1] находим температуру воздуха соответствующую этому значению:

T_B=673 ⁰C

Для достижения заданной температуры продуктов сгорания рекомендуется подогревать мазут до температуры Тмазута=300⁰С,сжигание мазута необходимо проводить в воздухе, подогретом до температуры T_B=673 ⁰C. Для подогрева воздуха рекомендуется использовать керамический рекуператор.