Рассмотрение расчета нагревательной двухкамерной печи, описание её предназначения и процесса действия. Выбор горелочного устройства на основе режима теплообмена в рабочем пространстве объекта. Изучение одноходового щелевого радиационного рекуператора.
Аннотация к работе
Данная печь предназначена для нагрева металла перед пластической обработкой на молоте, штампе или прессе. Во втором разделе определены размеры рабочего пространства печи: B =1,18 м, L=1,21 м, H = 0,654 м, а также время нагрева и количество заготовок. В третьем разделе приведен расчет параметров внешнего теплообмена, к которым относятся приведенный коэффициент излучения газов с учетом кладки на металл Сг-к-м , приведенный коэффициент излучения в системе печь - металл Сп-м и принятый в нулевом приближении коэффициент конвективной теплоотдачи ? = 50 Вт/(м2 К). В четвертом разделе произведено решение сопряженной задачи теплообмена методом ДУКУ с помощью программы SZT1.exe, получено температурное поле металла (на поверхности и в тепловом центре) и температура печи, которую необходимо поддерживать в рабочем пространстве, чтобы обеспечить заданные параметры качества нагрева металла.Горение топлива представляет собой процесс взаимодействия топлива с окислителем, сопровождающийся выделением тепла, а иногда и света. Роль окислителя выполняет кислород воздуха.В качестве топлива применяли природный газ магистрали Ставрополь - Невинномысск - Грозный, в состав которого по таблице 2.8 [3] входят следующие вещества: СН4 98,2% Расчет горения топлива представлен в таблице 1.1. 1.2 Суммарный объем продуктов горения Суммарный объем продуктов горения рассчитывается по формуле [4] Процентный состав продуктов горения определяется по формуле [4] ri = (1.3)Рабочее пространство печи представляет собой камеру, на поду которой размещен нагреваемый металл. Размеры рабочего пространства печи определяются шириной, длиной и высотой. Число заготовок, одновременно находящихся в печи, определяется по формуле [2] n= , (2.1) где G - производительность печи, =0,136 кг/с; g - масса одной заготовки, кг; ?0 - время нагрева металла, принятое в нулевом приближении, с. Масса заготовки рассчитывается по формуле [5] g=V·?ст, (2.2) где V - объем одной заготовки, м3; ?ст - плотность стали, кг/м3. Время нагрева рассчитывается по формуле [5] ?0=?·b, (2.3) где b - высота заготовки, см; ? - скорость нагрева металла, мин/см.К параметрам внешнего теплообмена относятся: 1) приведенный коэффициент излучения газов с учетом кладки на металл Сг-к-м; Так как расход топлива можно найти, рассчитав тепловой баланс рабочего пространства, то принимаем коэффициент конвективной теплоотдачи в нулевом приближении для камерной нагревательной печи со стационарным режимом нагрева ? = 50 Вт/(м2 К), и корректируем после расчета теплового баланса [2]. Приведенный коэффициент излучения газов с учетом кладки на металл рассчитывается по формуле [2] Для стали ст.35 принимаем степень черноты открытых участков металла ? = 0,8 [1], ?з = , (3.3) где ?з-п - эффективный угловой коэффициент затененных участков металла в печь [2] ?з-п = , (3.4) где Fзб, Fзт - соответственно затененные поверхности боковых и торцевых граней заготовок; ?бз-п, ?тз-п - эффективные угловые коэффициенты соответственно боковых и торцевых затененных поверхностей металла в печь [2] ?бз-п = ; (3.5) ?тз-п = , (3.6) где ?бп-з, ?тп-з - эффективныее угловые коэффициенты печи соответственно на боковые и торцевые затененные поверхности металла [2] ?бп-з = ; (3.7) ?тп-з = , (3.8) где ?бп-з, ?тп-з - геометрические угловые коэффициенты печи соответственно на боковые и торцевые затененные поверхности металла [2] ?бп-з= ; (3.9) ?тп-з= . Так как, расстояние от крайних заготовок до стены печи и расстояние между рядами заготовок равны ?3 = ?4, то, следовательно, геометрические угловые коэффициенты печи на боковые затененные поверхности металла и торцевые затененные поверхности металла равны ?бп-з = ?тп-з , следовательно, эффективные угловые коэффициенты печи на боковые затененные поверхности металла и торцевые затененные поверхности металла равны ?бп-з = ?тп-з , то эффективные угловые коэффициенты боковых затененных участков металла и торцевых затененных участков металла равны ?бз-п = ?тз-п.Решением системы (4.4), (4.5) определяются неизвестные и Тп, после чего рассчитываются температуры обогреваемой и необогреваемой поверхностей металла и перепад температур по сечению металла в конце нагрева: , (4.23) Приведенный коэффициент излучения в системе печь - металл определили в пункте 3 Физическая теплота воздуха начального периода нагрева металла определяется по формуле [2], КДЖ/м3(н) газа, , (5.3) где Lд - действительное количество воздуха на горение определили в пункте 1 температура уходящих из рабочего пространства продуктов горения для начального периода нагрева определяется исходя из данных пункта 4 средняя удельная теплоемкость продуктов горения в интервале температур от 273 К (0 ?С) до =1735,46?С=2008,46 К, находится как сумма средних удельных теплоемкостей составляющих продуктов горения, КДЖ/м3•К, = ССО2·RCO2 CH2O·RH2O CN2·r N2 CO2·r O2, (5.
План
Содержание
1. Расчет горения топлива
2. Определение размеров рабочего пространства печи