Проектирование методической нагревательной печи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции печи

1.2 Строительные материалы, применяемые в сооружении печи

2. Специальная часть

2.1 Расчёт горения топлива

2.2 Предварительное определение основных размеров печи

2.3 Расчёт времени нагрева металла

2.4 Определение основных размеров печи

2.5 Тепловой баланс

2.6 Технико-экономические показатели работы печи

Список использованной литературы

Введение

Методические толкательные печи до самого последнего времени удовлетворяли требованиям по производительности и удельному расходу тепла. В последнее время наметилась прогрессивная тенденция к увеличению длины заготовок и, как следствия, к увеличению ширины нагревательных печей, что значительно усложняет их эксплуатацию, особенно удаление окалины с пода печи. Поэтому, несмотря на то, что в прокатных цехах в настоящее время основным типом нагревательных печей являются толкательные методические печи, перспективы их дальнейшего распространения ограничены. Расширяется применение более совершенных печей с шагающими балками, которые могут работать так же, как и толкательные печи, в режиме методического нагрева.

Методические нагревательные печи широко применяются в прокатных и кузнечных цехах для нагрева квадратных, прямоугольных, а иногда и круглых заготовок.

По методу транспортировки металла методические печи относятся к так называемым проходным печам. Ряд соприкасающихся друг с другом заготовок заполняет весь под печи и продвигается через печь при помощи толкателя. При загрузке в печь новой заготовки одна нагретая заготовка выдается из печи.

Наиболее важными классификационными признаками методических печей являются:

- температурный режим печи (по длине);

- двусторонний или односторонний характер нагрева металла;

- способ выдачи металла из печи (боковая или торцовая выдача).

Кроме того, классификация выполняется по виду нагреваемых заготовок, методу утилизации тепла отходящих дымовых газов, виду топлива, числу рядов заготовок в печи.

Большое значение для работы методических печей имеет способ выдачи металла из печи. Различают торцевую и боковую выдачу металла. При торцевой выдаче необходим толкатель, который и выполняет роль выталкивателя.



1. Общая часть

1.1 Описание конструкции печи

Рисунок 1 - Четырехзанная методическая печь

Участок нагревательных печей состоит из механизма загрузки, подводящего рольганга, печной группы, толкателей, приёмного рольганга.

Для поштучной подачи блюмов на подающий рольганг, в каждом из трех пролетов склада блюмов, устанавливается по одному механизму загрузки.

При работе на горячих блюмах, подача блюмов осуществляется из одного пролета склада блюмов. Поэтому механизм загрузки рассчитывается на полную производительность стана.

Назначение подводящего рольганга принимать блюмы от механизма загрузки и транспортировать к нагревательным печам.

Методическая четырёхзонная печь включает в себя следующие зоны:

- методическая зона

- сварочная зона I

- сварочная зона II

- томильная зона

В I зоне (методической) происходит нагрев металла; в I и II зоне (сварочной) - нагрев металла до тех пор, пока его поверхность не достигнет конечной температуры нагрева; в IV зоне (томильной), происходит выравнивание температур по сечению заготовки.

Глиссажные трубы устанавливают только в методической, и в сварочной зонах. В томильной зоне глиссажных труб нет, и металл прогревается по сечению, находясь на монолитном огнеупорном поду. Одновременно с прогревом по сечению удаляются темные пятна на нижней поверхности металла, возникшие от охлаждающего действия глиссажных труб в методической и сварочной зонах. Как отмечалось выше, в настоящее время разработаны глиссажные шины особой конструкции, позволяющие и в томильной зоне создать двусторонний подвод тепла к поверхности металла. Наличие в конструкции керамического бруса предотвращает охлаждающее действие воды на нагреваемый металл.

Подача заготовок

Подача заготовок производится поплавочно на загрузочные устройства.

Подача заготовок на столы загрузочных устройств производится при опущенных упорах.

Заготовки прямоугольного сечения подаются на широкой грани (кроме заготовок сечением 160х200 мм, которые подаются на узкой грани).

Заготовки для балок и швеллеров подаются по рольгангу на боковой грани передним заусенцем вправо по ходу перемещения.

Подачу новой плавки через то же загрузочное устройство разрешается производить при наличии на столе не более трех заготовок предыдущей плавки и при условии нахождения их на столе в крайнем положении (у рольганга).

При подаче новой плавки через другое загрузочное устройство заготовки предыдущей плавки сталкиваются на рольганг с помощью специального сляба и подаются к печам перед заготовками новой плавки.

Подача горячего металла осуществляется таким образом, чтобы на секции рольганга находилось не более двух пачек заготовок.

Посад заготовок

Посад заготовок в печи производится поплавочно, печи загружаются поочередно и равномерно. Порядок посада заготовок одной плавки по печам устанавливается старшим нагревальщиком в зависимости от длины и количества заготовок в плавке.

Заготовки в зависимости от длины садятся следующим образом:

2,2-2,9 м - в два ряда по ширине печи;

3,5-5.0 м - в шахматном порядке;

5,1-5,9 м - равномерно по ширине печи.

Рисунок 2 - схема укладки заготовки в печи

Нагрев заготовок

Температурный режим нагрева заготовок устанавливается в зависимости от группы стали и назначения.

Оплавление или сваривание заготовок не допускается. Если происходит задержка в выдаче нагретого металла (более 1 часа) производится снижение температуры печи путем сокращения расхода топлива.



Таблица 2 - нагрев заготовок

Размеры сечения заготовок, мм	Продолжительность нагрева минимальная, ч-мин
	3-00
	3-15
	3-30
	4-00

Выдача заготовок

Выдача заготовок производится в порядке посада их в печь. устанавливается согласно таблице №2, в зависимости от сечения заготовок и их назначения.

Таблица 2 - Темп выдачи заготовок из печи

Профиль	Темп выдачи, ряд/ч
	С двух печей	С трех печей
Покат круглый диаметром 60 мм	40	40
Прокат круглый диаметрами 70 мм, 75 мм	40	60
Прокат круглый Диаметром от 80 до 150 мм	От 32 до 50	От 48 до 75
Прокат круглый Диаметром от 105 до 150 мм	50	70
Уголки	От 40 до 50	От 70 до 60
Двутавры. Швеллеры. Шахтная стойка.	40	60
Квадратная заготовка 100-130 мм	От 36 до 40	От 54 до 65
Рельсы узкой колеи	40	60
Вагонная стойка	35	40
Заготовка трубная круглая	От 20 до 25	От 40 до 50



Выдача заготовок новой плавки начинается после окончания выдачи заготовок предыдущей плавки из всех печей.

Контролер УТК на выдаче контролирует количество заготовок в плавке и темп их выдачи, фиксирует время начала выдачи каждой плавки.

1.2 Строительные материалы, применяемые в сооружении печи

Обычные строительные материалы широко используют при сооружении печей наряду с огнеупорными и теплоизоляционными изделиям. К ним относятся: строительный кирпич, бутовый камень, бетон, гидроизоляционные материалы, лаки и краски.

Строительный кирпич - Размеры те же что и у нормальных огнеупорных изделий. Его применяют для строительства фундаментов, боровов, сушил, стволов дымовых труб и для наружной изоляции некоторых печей.

Бутовый камень. Он представляет собой куски горных пород неправильной формы массой до 15-40 кг. В печестроении применяют песчаниковые и известняковые камни. Из бутового камня строят фундаменты печей, подпорные стены, стены различных туннелей в цехах.

Бетон - им называют искусственный камень ,полученный в результате твердения рационально подобранной смеси, вяжущего вещества, воды и заполнителей. Цемент при добавлении к смеси образует связующую массу которая обволакивая частицы песка и гравия и при затвердевании удерживает их вместе.

Гидроизоляционные материалы- При сооружении печей эти материалы применяют для защиты от грунтовых вод фундаментов печей и дымовых труб, боровов, газоходов. Для этой цели широко применяют толь и рубероид, гидрозол. Используют так же борулин - асбестовое волокно пропитанное битумом, а затем прокатанное в полотно толщиной 3-4 мм

Лаки и краски - Для горячих металлических поверхностей применяют специальные лаки и краски с целью их защиты от атмосферной коррозии.

Применяют масляной печной лак, состоящий из битума, смолы и растворителя. Температура сушки лака около 120 градусов.



2. Специальная часть

2.1 Расчёт горения топлива

Таблица 1 - Состав сухого газа, %

Газ	CH4	C2H4	H2	CO	CO2	N2	С4Н10	W , г/м3	n	tв,оС	Qpcм
Природный	94,9	0,6	-	-	0,2	4,1	0,2	15	1,15	450	7200
Доменный	0,6	-	2,5	22,5	12,5	61,8	-	30	1,15	450	7200

Определение влажного состава топлива

= * (1)

где - содержание компонента во влажном топливе, %

- содержание компонента в сухом газе, %

0,124 - коэффициент пересчёта из единицы массы в единицу объема

Природный газ

CH4вл = 94,9 = 93,17 %

С2H4вл = 0,6 = 0,59 %

СО2вл = 0,2 = 0,2%

N2вл =4,1 = 4,01 %

С4Н10 =0,5Х = 0,49 %

О= = = 1,83%

? = 91,92+4,12+0,10+0,39+0,49+1,83=100 %



Доменный газ

= * (2)

где - содержание компонента во влажном топливе, %;

- содержание компонента в сухом газе, %;

0,124 - коэффициент пересчёта из единицы массы в единицу объёма;

W - влажность газа, г/мі.

СН4вл = 0,6 = 0,57 %

Н2вл = 2,5 =2,41 %

СОвл = 22,5 = 21,69 %

СО2вл = 12,5 = 12,05 %

N2вл = 61,8 = 59,69 %

Н2О = = 3,59 %

? = 100 %

Определение теплоты сгорания

=127,7*CO+108*+358+C+590*+636*+913*+118*+1465*+234*S+555*

=358*C+108*+127,7*CO+913* (3)

где Q- низшая теплота сгорания, кДж/мі.

Природный газ



= 358*94,9+590*0,6+118*0.2=34351,8(кДж/)

Доменный газ

= (кДж/)

Определение доли участия каждого газа в смеси

д.г. = (4)

где = доля участия доменного газа

- низшая теплота сгорание смеси (кДж/)

где = доля участия природного газа в смеси

д.г = = 0,876

п.г = 1-0,876 = 0,124

Смешанный состав топлива

= *+* (5)

где - доля участия каждого компонента в смеси %.

и - доля компонента в доменном и природном газе

СО2 см = = 10.58%

СОсм = 19 %

Н2 см = = 2,11 %

СН4 = = 12,05%

N2 см = = 52,82%

С2Н4 см = = 0,07%

Н2Осм = = 3,37%

? = 100%

Определение количества воздуха и продуктов горения.

Таблица 3 - Расчёт горения

Топливо	Реакция сгорания	Воздух	Продукты горения
Состав				N2	Всего	СО2	Н2О	N2		Всего
СО2	10,58		-	3,76* О2	О2+ N2	7,96	-	N2(Т)+ N2(В)
СО	19	CO+1/2=C	9,5			16,46	-
Н2	2,11	+1/2 Н2 O	1,055			-	2,57
СН4	12,05	СН4 +2= C2 Н2О	24,1			7,01	21,12
N2	52,82		-			-	-
С2Н4	0,07	С2Н4+3 О2= 2 О2+2 Н2О	0,21			-	-
	-	+7О2= 3C+4Н2О	-			-	-
Н2О	3,37		-			-	-
n=1	100		34,865	131,09	165,955	41,77	26,35	183,91		221, 85
n=1,1	100	X=1,1	38,35	144,196	182,54	41,77	26,35	197,016	3,17	248,53
%			21	79	100	15,55	9,81	73,34	1,3	100%

Материальный баланс

СО2 = СО2см (6)

СО2 = 10,58 = 20,78

CO = 19 = 23,75

= 2,11 =0,18

C= 12,05 = 8,6

= 52,58 = 62,125

O =3,37

C= 0,07 = 0,08

? = 118,215 кг

= 38,35 = 54,79

= 144,96 = 181,2

?всего=354,205 кг

СО2 = 41,77 = 82,05

O =26,35 = 21,17

= 197,016 = 246,27

= 3,17 = 4,98

?= 354,47 кг

Неувязка:

H= = 0,07%



Определить калориметрическую температуру горения

Определение начального теплосодержания дымовых газов

(7)

где - низшая теплота сгорание смеси (кДж/)

iв - теплосодержание воздуха, кДж/мі;

Vв - объём воздуха для горения, мі/мі

Vп.г.- объём дыма для горения, мі/мі

= = 3001,50

Где =

Определение температуры горения топлива.

Принимаем =200C; = 210C

Определяем теплосодержание дымовых газов при принятых температурах

= (8)

Где - процентное содержание газа в 100,

При температуре 200С

LC= = 763,5C

LO = = 381,5C

L = = 2178, 3C

L = = 40,8C

?=3364,39

При температуре 210С LC= = 806,5C

LO = = 404,3

L = = 2296,9C

L = = 43,09C

?=3550,94

Определяем калориметрическую температуру горения топлива

= + * 100 (9)

где - калориметрическая температура горения топлива;

- минимальная температура 1700єС;

- начальное теплосодержание дымовых газов;

и - теплосодержание дымовых газов при минимальной и максимальной температурах.

=2000+=18855 С

2.2 Предварительное определение основных размеров печи

Рисунок 2 - профиль четырёхзонной печи



Ширина пода печи

B=1+2a(м) (10)

Где

l - длина заготовки, м;

а - зазор между заготовками и стенкой, а также между заготовками при двухрядном расположении, м.

а = 0,25 - 0,30 м.

B=5,2*(0,25)=5,7

Длину активного пода определяют исходя из заданной производительности печи P(кг/ч) и напряжений активного пода Н(кг/. площадь активного пода , длину, :

Fa= (11)

Р - плотность нагрева кг/м³

Н - напряжение активного пода, кг/м;

Длина активного пода.

Fa =)

длина, :

La= (12)



где Fa -Длина активного пода

печь методический нагревательный металл

La =24(м)

2.3 Расчёт времени нагрева металла

Рисунок 3 - График распределения температур по длине печи

Находим степень развития кладки (на 1м длины печи)

W= (13)

Методическая зона:

= = 1,5м

Сварочная зона I:

= = 2,13м

Сварочная зона II:



= = 2,13м

Томильная зона:

= = 1,75

Определим эффективную длину луча

= 3,6 (14)

Методическая зона:

S= = 1,8м

Сварочная зона I:

S= = 2,52м

Сварочная зона II:

S= = 2,52м

Томильная зона:

S = = 1,08 м



Расчёт времени нагрева металла в методической зоне

Находим степень черноты дымовых газов е при средней температуре

=0,5(1220+900)=108

Парциальное давление С и О равно:

РC=98,1*0,155=15,2кПа

РО=98,1*0,098=9,6кПа

РС=15,2*1,8=27,36кПа*м

РО=9,6*1,81=17,28кПа*м

По номограммам находим:

еС=0,13; еО=0,11; в=1,05

Тогда: е = еС+ в* еО (15)

е = 0,13+1,05*0,11=0,24

Приведенная степень черноты рассматриваемой системы равна:

=* (16)

где, w - степень развития кладки (на 1 м длины печи)

степень черноты металла принята равной =0,8

= 0,8* = 0,438



Средний по длине методической зоны коэффициент теплоотдачи излучением определяется по формуле:

а = (17)

а = = 111,8

Определяем температурный критерий Q и критерий Bi:

= (18)

==0,303

Bi= (19)

где, - Средний по длине методической зоны коэффициент теплоотдачи излучением

Bi = =0,422

Для углеродистой стали при средней по массе температуре металла

= 0,5*[0,5*(+)+0,5*(+)] (20)

= 0,5*[0,5*(20+20)+0,5*(744+644)]=35C

По номограммам находим и а:



=*57+=*57+45=47,05

=*57+=*57+11,67=12,8*

По найденным значениям Q и Bi по номограммам для поверхности пластины находим критерий Фурье: =2,5

Тогда время нагрева металла в методической зоне печи равно

= (21)

= 2,5* = 1050 с=1,6ч

Находим температуру центра сляба в конце методической зоны. Согласно номограмме для центра пластины

при =3,8 и Bi=0,340

температурный критерий

= 0,45

Теперь легко найти температуру центра сляба

= - (22)

=1050-0,45*(1050-20)=592

Определение времени нагрева металла в I сварочной зоне

Найдём степень черноты дымовых газов при = 1220С

PC=15,2 кПа; РО =9,6 кПа

Р=15,9*2,52=38,3кПа*м

РО=9,6*2,52=24,2кПа*м



По номограммам находим

еС=0,13; еО=0,14; в=1,05

Тогда

е = еС+ в* еО (23)

е = 0,13+1,05*0,14=0,277

Принимаем температуру поверхности металла в конце I сварочной зоны 1090 С

Приведённая степень черноты I сварочной зоны равна:

=*(24)

где, w - степень развития кладки (на 1 м длины печи)

степень черноты металла принята равной =0,8

= 0,8* = 0,54

а = (25)

а = = 278 Вт/(

Находим среднюю по сечению температуру металла в начале I сварочной зоне (в конце методической) зоны



= (26)

=744- (744-592)=643

Находим температурный критерий для поверхности слябов

= (27)

= ==0,225

Так как при средней температуре металла

=0,25*(744+592+1090+990)=854 C

Теплопроводность углеродистой стали равна

=*54+

=*54+30,2=28,7

=*54+

=*54+5,56=6,2*, то

Bi= (28)

Bi= = 1,705

При определении средней температуры металла в I сварочной зоне было принято, что температура в центре сляба в конце зоны равна 104С.

Теперь по номограмме находим критерий Фурье =0,8

Время нагрева в I сварочной зоне



= (29)

= = 3996 с (1,110ч)

Определяем температуру в центре сляба в конце I сварочной зоны. По номограмме при значениях Bi = 0,621 и =2,3, находим значение

= 0,26 с, с помощью которого определяем

= - (30)

=1220-0,5*(1220-643)=931,

Определение времени нагрева металла в II сварочной зоне:

Находим степень черноты дымовых газов при = 13

PC=15,9 кПа; РО =9,6 кПа

Р=15,2*2,52=38,3кПа*м

РО=9,6*2,52=24,2кПа*м

По номограммам находим

еС=0,12; еО=0,14; в=1,05

Теперь

е = еС+ в* еО (31)

е = 0,12+1,05*0,14=0,267

Приведённая степень черноты I сварочной зоны равна:



=* (32)

по формуле 16

= 0,8* = 0,54

а = (33)

а = = 413 Вт/(

Средняя температура металла в начале II сварочной зоны равна

= (34)

= 1090 - (1090-879)=949

Температурный критерий для поверхности слябов в конце II сварочной зоны равен

= = 0,567

При средней температуре металла в зоне

= 0,25*(1090+879+1240+1090)=1075 C

=*75+

=*75+27,8=28,3

=*75+

=*27,8+5,56=5,83*,

тогда

Bi= (35)

Bi= = 2,6

Теперь по номограмме находим критерий Фурье

=0,5

Время нагрева металла во II сварочной зоне равно

= (36)

= = 2657 с

Температуру центра сляба в конце II сварочной зоны определяем по номограмме, при значениях Bi = 1,99 и =0,5 находим значение

= 0,5 с

Тогда

= - (37)

=1380-0,5*(1380-949)=1164,

Определение времени томления металла

Перепад температур по толщине металла в начале томильной зоны составляет

Д=1240-1164,5=75,С



Допустимый перепад температур в конце нагрева составляет

Д=1240-1190=5С

Степень выравнивания температур равна

= (38)

= = 0,6

При коэффициенте несимметричности нагрева равном , равном м = 0,55 критерий для томильной зоны согласно номограмме равен

= 0,52

При средней температуре металла в томильной зоне

= 0,25*(1300+1121,4+1300+1240)=1240 С

= *40+

= *40+29,6=29,8 Вт/(м*к)

=*40+

5,83*,

Время томления

= (39)

= = 2762 с

Полное время пребывания металла в печи равно



= +++ (40)

= 6050+3997+2657+2762 = 15466 с (4,3 ч)

2.4 Определение основных размеров печи

Для обеспечения производительности 55 т/ч (15,28 с) в печи должно одновременно находиться следующее количество металла

G = Р (41)

с-производительность печи

ф- время пребывания металла в печи

G= 20,83*15466 = 322157

Масса одной заготовки равна

g = bуlp (42)

b*д*l -размер заготовки

с-плотность металла

g= 0,32*0,32*5,2*7850 = 4180 кг

Количество заготовок, одновременно находящихся в печи

n = G/g (43)

n = 322157 / 4180 = 77 шт.



При однорядном расположении заготовок общая длина печи

L = bn (44)

L= 0,32*77=24,6 м

При ширине печи В = 5,7 м площадь пода

F = BL (45)

F = 5,7*24,6=140

Высоты отдельных зон печи оставляем теми же, что и были приняты при ориентировочном расчёте. Длину печи разбиваем на зоны пропорционально времени нагрева металла в каждой зоне.

Длина методической зоны

= (46)

= =9,6 м

Длина I сварочной зоны

= (47)

= = 6,4м

Длина II сварочной зоны

= (48)

= =4,2 м



Длина томильной зоны

= (49)

= =4,4 м

2.5 Тепловой баланс

При проектировании печи за определёнием основных размеров следует конструктивная проработка деталей. Поскольку в данном примере такая проработка не проводится, некоторые статьи расхода тепла, не превышающие 5%

Приход тепла

Тепло от горения топлива

= В кВт, (50)

В - расход топлива, /с

- низшая теплота сгорания топлива

= 7200B кВт

Тепло, вносимое подогретым воздухом

= В** (51)

В-расход топлива, /с

=B*602,045*1,82 = 1095,72 кВт



Тепло экзотермических реакций (принимая, что угар металла составляет 1 %)

=5650Pa (52)

Р - производительность печи, кг/с

а - угар металла

=5650*20,83*1,0*=1176,2 кВт

Расход тепла

Тепло, затраченное на нагрев металла

=Р(-) (53)

= 20,83*(831,2*9,72)=17111 кВТ

где - 867,8 кДж/кг - энтальпия углеродистой стали при

= 0,5(1240+1190)=121С

Тепло, уносимое уходящими дымовыми газами

=В (54)

=В*2,68*1385=3711,8 В

Энтальпию продуктов сгорания при температуре =90C находим

C…0,162*1972, 43=319,53

O…0,104*1243, 55=157,86

…0,014*1319,67=18,48

…0,734*1517,87=968,64

=1385

Потери тепла теплопроводностью через кладку

Потерями тепла через пол в данном примере пренебрегаем. Рассчитываем только потери тепла через свод и стены печи.

Потери тепла через свод

Площадь пода принимаем равной площади пода 102,34 ; толщина свода 0,3 м, материал каолин. Принимаем, что температура внутренней поверхности свода равна средней по длине печи температуре газов, которая равна

=0,25(900+1220+1380+1300)=120С

Если считать температуру окружающей среды равной = 3С, то температуру поверхности однослойного свода можно принять равной =34С

При средней по толщине температуре свода

=0,5(1200+340)=770 С

Коэффициент теплопроводности каолина равен

= 1,75+0,86*770*1=2,41 Вт/(м*к)

Тогда потери тепла через свод печи будут равны

= (55)



= = 1089,76 кВт

=L*B=140 (56)

=** (57)

Где а=10+0,06*

a=1,3(10+0,06*340)=39,52 Вт/(*к)

Потери тепла через стены печи

Стены печи состоят из слоя шамота толщиной =0,345 м и слоя диатомита, толщиной =0,115 м.

Наружная поверхность стен равна:

Методическая зона

=2**2* (58)

=2*9,6*2*1,15=44,16

I сварочная зона

=2**2* (59)

=2*6,4*2*1,7=43,16

II сварочная зона



=2**2* (60)

=2*4,2*2*1,7=28,56

Томильная зона

=2** (61)

=2*4,4*2*0,7=12,32

Торцы печи

=[B+2(+)]*(2+) (62)

=[5,7+2(0,345+0,115)]*(2*1,15+)=19,86 м

Полная площадь стен равна

=44,16+43,52+28,56+12,32+19,86=148,42

Для вычисления коэффициентов теплопроводности, зависящих от температуры, необходимо найти среднее значение температуры слоёв.

Рисунок 4 - двухслойная стенка кладки печи

Средние температуры слоёв кладки:

Для Шамота:



= (63)

= = 1050

Для Диатомита:

= (64)

= = 500

Коэффициент теплопроводности слоёв кладки:

Для шамота:

= 0,7+0,00064*1050 = 1,37 ()

Для диатомита:

= 0,116+0,00015*500 = 0,19 ()

Коэффициент теплопередачи от наружной поверхности кладки в окружающую среду при свободной конвекции

ав = 10+0,06* (65)

ав = 10+0,06*100 = 16 ()

Плотность теплового потока через двухслойную кладку



q = (66)

q = = 1268 ()

Температура на границе слоёв и наружной поверхности кладки.

= -q* (67)

= 1200 - 1268 * = 88С

= + (68)

= 30+С

Полный тепловой поток через стенку

=++ (69)

= 0,1(+) (70)

= 0,1(1089,76+1880)=297

= q* (71)

=1226,8*148,42*=1880

= 1089,76+1990+297=1156,32

Потери тепла с охлаждающей водой по практическим данным принимаем равным 10% от тепла, вносимого топливом и воздухом

=0,1В*(7200+1095,72) = 829,57 кВт

Неучтённые потери



=(0,10-0,15)*(+) (72)

= 0,15(1089,76+829,57В) = 163,46+124,44В

Уравнение теплового баланса

++ = +++++++ (73)

7200В+1095,72В+1176,9= 17111+3711,8В+3267+829,5В+163,46+124,44 В;

3629,98В=19364,56

Откуда В = 5,3

Таблица 3 - Тепловой баланс методической печи

Статья прихода	кВт(%)	Статья расхода	кВт(%)
Тепло от горения топлива	38160	Тепло на нагрев металла	17111
Физическое тепло воздуха	5807,316	Тепло,уносимое уходящими газами	19672,54
Тепло экзотермических реакций	1176,2	Потери тепла теплопроводностью через кладку	3267
Итого:	45144,216	Потери тепла с охлаждающей водой	4396,35
		Неучтённые потери	822,992
		Итого:	45269,882

Неувязка между приходом и расходом 0,002%

2.6 Технико-экономические показатели работы печи

КПД = *100% (74)

КПД = *100= 37



Удельный расход тепла

q = (75)

где В - расход топлива, /сек

- теплотворная способность топлива, кДж/

Р - производительность печи, кг/с

q = = 1832

Удельный расход условного топлива

В = (76)

В = = 0,06 кг/кг



Список использованной литературы

1. Кривандин В.А. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей - 2 том / В.А. Кривандин; профессор, доктор техн. наук. - Москва: Металлургия, 1986 г.

2. Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. Том 2. Расчеты металлургических печей. 1986 г.

Размещено на Allbest.ru