Конструирование ограждений печи - Курсовая работа

печь топливо копильник Копильник расплава заданного состава имеет площадь сечения Для поддержания заданного уровня температуры расплава в рабочем пространстве копильника сжигается органическое топливо заданного состава. Разработать конструкцию ограждений печи. Рассчитать процесс сжигания топлива при заданных температурных условиях печи.Выбор огнеупора для рабочего слоя: т.к. длинна копильника 15465 мм, то для того, чтобы сжечь газообразное топливо и обеспечить прогрев всего пространства печи, необходимо установить горелки типа «труба в трубе», для которых значение коэффициента расхода воздуха n=1,15 (таблица 4.1[1]). Исходя из этого и того, что рабочий слой в этой зоне имеет температуру внутренней поверхности Твн.=Тп.с.=1441°С и работает без теплосмен, по таблице 3.7 выбираю форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) и по приложению 13[1] определяю его рабочие свойства Для определения л1 задаюсь предварительно приближенным значением: Т"1=1200 ЄС; Тогда: Определяю уточненное значение : Относительная погрешность расчета: Окончательно получаю: д1=0,23 м. Задаюсь целью сделать кладку в три слоя, поэтому принимаю температуру на внешней границе второго слоя Т2: Т2=300 °C; Температура наружной поверхности 2-го слоя: Относительная погрешность расчета: Повторяю расчет, приняв для определения , : Повторяю расчет, приняв для определения , : Окончательно получаю: д2 = 0,46 мПринимая во внимание, что температура внутренней поверхности рабочего слоя равна температуре расплава Тп.р.=1085 , высота стены Н=2,5 м, а основность расплава О=1,3 , по данным таблицы 3.7 и приложения 13 [1] устанавливаю, что в данном шлаке при заданной температуре хорошо будет стоять форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) со следующими параметрами: Тпр=1450 - 1570 °С; В соответствии с условием температура наружной поверхности стенки под уровнем расплава не должна превышать 70 ЄС. Задаюсь приближенным значением: Т1=950 ЄС, тогда: Уточняю температуру наружной поверхности 1-го слоя: Относительная погрешность расчета: Окончательно получаю: 1.2.2 Расчет 2-го огнеупорного слоя Рассчитаю коэффициент теплопроводности 2-го слоя: Уточняю температуру наружной поверхности 2-го слоя: Относительная погрешность расчета: Повторяю расчет, приняв для определения , : Окончательно принимаю: 1.2.3 Расчет 3-го теплоизоляционного слояТ.к. свод копильника распорный и внутренняя поверхность рабочего слоя свода контактирует с кислой средой, то по таблице 3.7 и приложению 13 [1] принимаю к установке динасовый огнеупор (ГОСТ 4159-79) со следующими рабочими свойствами: Тпр=1650 - 1700 ОС Плотность теплового потока через свод в окружающую среду определяю по таблице 3.13 [1]: Задаю приближенное значение наружной поверхности 1-го слоя: Т1=1000 : Рассчитаю коэффициент теплопроводности 1-го слоя: Температура наружной поверхности 1-го слоя: Повторяю расчет, приняв для определения , : Окончательно получаю: д1=0,23 мРассчитаю коэффициент теплопроводности 2-го слоя: Уточняю температуру внешней поверхности 2-го слоя: Относительная погрешность расчета: Повторяю расчет, приняв для определения , : Окончательно получаю: 1.4.3 Расчет 3-го теплоизоляционного слоя Для этого в качестве 3-го слоя по приложению 15 [1] принимаю диатомитовую обожженную крошку в засыпке: Тпр=900ЄС, Рассчитаю коэффициент теплопроводности 3-го слоя: Рассчитаю толщину 3-го слоя: Окончательно принимаю: =110 ЄС д3=0,022 м Теоретическое количество воздуха, необходимое для полного сжигания м3 топлива: Объем 3-х атомных составляющих в продуктах сгорания: Объем азота в продуктах сгорания: Объем водяного пара в продуктах сгорания: Объем продуктов сгорания: 2.2 Расчет горения топлива при n=1,15 Действительное количество воздуха, подаваемое для сжигания единицы топлива: Действительный объем продуктов сгорания: Действительный объем 3-атомных составляющих: Действительный объем азота: Действительный объем водяного пара: Действительный объем кислорода: Действительный объем продуктов сгорания: Ошибка вычислений: Низшая теплота сгорания топлива: Удельная энтальпия продуктов сгорания при n=1,15 и отсутствии предварительного подогрева топлива и воздуха: Калориметрическая температура продуктов: Расчет удельной энтальпии 3-атомных газов по приложению 8 [1] при ТК: Расчет удельной энтальпии азота по приложению 8 [1] при ТК: Расчет удельной энтальпии кислорода по приложению 8 [1] при ТК: Расчет удельной энтальпии водяного пара по приложению 8 [1] при ТК: Расчет удельной энтальпии продуктов сгорания при ТК: - это значит, что обеспечить заданную температуру продуктов сгорания можно только при условии ввода в зону горения дополнительного количества тепла путем подогрева воздуха до ТВ, при которой удельная энтальпия воздуха: По приложению 8[1] нахожу температуру воздуха, соответствующую значению ІВ: Для достижения заданной температуры продуктов сгорания, сжигание газа при коэффициенте расхода воздуха n=1,15 необходимо производить в воздухе, подогретом до температурыСжигание топлива осуществляется с предварительным подогревом воздуха до темпе

Содержание

Задание

Часть 1. Конструирование ограждений печи

1.1 Стена над уровнем расплава

1.1.1 Расчет 1-го огнеупорного слоя

1.1.2 Расчет 2-го теплоизоляционного слоя

1.1.3 Расчет 3-го теплоизоляционного слоя

1.2 Стена под уровнем расплава

1.2.1 Расчет 1-го огнеупорного слоя

1.2.2 Расчет 2-го огнеупорного слоя

1.2.3 Расчет 3-го теплоизоляционного слоя

1.3 Расчет свода

1.3.1 Расчет 1-го огнеупорного слоя

1.3.2 Расчет 2-го теплоизоляционного слоя

1.4 Расчет подины

1.4.1 Расчет 1-го огнеупорного слоя

1.4.2 Расчет 2-го огнеупорного слоя

1.4.3 Расчет 3-го теплоизоляционного слоя

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

2.1 Расчет горения топлива при n=1

2.2 Расчет горения топлива при n=1,15

Часть 3. Расчет теплового баланса

Часть 4. Расчет сожигательного устройства

Заключение

Список литературы

Сжигание топлива осуществляется с предварительным подогревом воздуха до температуры Тв = 136 °С с коэффициентом расхода воздуха n=1,15.

Сожигательное устройство - горелка ДВС-130/26

Конструкция ограждений печи

Стена над уровнем расплава Стена под уровнем расплава

№ слоя Твн-Тнар,ЄС Материал Толщина, м № слоя Твн-Тнар,ЄС Материал Толщина, м

1 1441-1212 Форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) 0,23 1 1085-948 Форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) 0,345

2 1212-228 ШЛ - 0,9 (ГОСТ 5040-78) 0,46 2 948-260 ШЛ - 0.9 (ГОСТ 5040-78) 0,46

3 228-90 Асбозурит мастичный марки 600 (ТУ 36-130-69) 0,02 3 260-70 Асбозурит мастичный марки 600 (ТУ 36-130-69) 0,05

У, м 0,71 У, м 0,855

Свод печи Подина печи

1 1441-840 Динасовый огнеупор (ГОСТ 4159-79) 0,23 1 1000-816 Форстеритовый Огнеупор (ГОСТ 14832-79) 0,23

2 840-250 Каолиновая вата 2-8 мкм 0,015 2 646-254 ШВ (ГОСТ 390-83) 0,26

3 254-110 Диатомитовая обожженная крошка в засыпке 0,022

У, м 0,245 У, м 0,512

1. Сборщиков Г. С., Крупенников С. А., Теплотехника: расчет и конструирование элементов промышленных печей. №1710,- М.: «Учеба», 2004 г.178 с.

2. Миткалинный В. И., Кривандин В. А. и др., Металлургические печи: атлас,- М,: «Металлургия», 1987 г.,384с.

3. Кривандин В. А., Белоусов В. В., Сборщиков Г.С. и др., Теплотехника металлургического производства т.2, -М.: «МИСИС», 2002 г.,607 с.

Размещено на