Расчет основных размеров печи, определение продолжительности нагрева заготовки в различных зонах печи. Определение природных и расходных статей баланса и на их основе определение расхода топлива, технологического КПД и коэффициента использования топлива.
Аннотация к работе
Нагревательные печи непрерывного действия предназначены для нагрева металла перед горячей обработкой давлением.Содержание водяного пара в газах: Доменный газ: Коксовый газ: Состав влажных газов определяется по формуле: Объемные доли компонентов в смешанном газе определяются по формуле: где =0,4 и = 0,6 - доли коксового и доменного газах в смешанном газе. Сведем в таблицу пересчитанные составы влажных газов: Таблица 1.Зададимся температурным графиком:Трехступенчатый режим нагрева металла.3.1.1 Расчет коэффициэнта теплоотдачи в методической зоне. Интегральный коэффициент излучения: Угловой коэффициент излучения кладки на металл: Приведенный коэффициент излучения от продуктов сгорания на металл с учетом тепла, отраженного от кладки печи на металл: где: 3,16Во время нагрева в методической зоне: Коэффициент теплопроводности: где: Число Био: Безразмерная температура на поверхности: Число Фурье: Безразмерная температура в центре: Температурные критерии: Уточненные температуры на поверхности и в центре металла: Полученные значения температур незначительно отличаются от принятых.Интегральный коэффициент излучения: Угловой коэффициент излучения кладки на металл: Приведенный коэффициент излучения от продуктов сгорания на металле с учетом тепла, отраженного от кладки печи на металл: 3,14Средняя температура газов в зоне: Средняя температура металла в зоне:
Число Фурье: Безразмерная температура в центре: Температурные критерии:
Безразмерные температуры:
Напряжение активного пода:
где: ,Коэффициент, учитывающий неравномерность обогрева в сварочной зоне: Перепад температур по сечению металла в начале томильной зоны: Перепад температур по сечению металла в конце томильной зоны: Число Фурье: Коэффициент теплопроводности материала (при t = 1154,56): Коэффициент температуропроводности: где: Время нагрева в томильной зоне: 4.Длина печи и напряжение подаКоэффициент диафрагмирования: Температура внутренней поверхности кладки: Толщина огнеупорного слоя: Коэффициент теплопроводности огнеупорного материала (шамот класса Б): Толщина изоляционного слоя (табл.Коэффициент теплопроводности изоляционного материала (шамот легковес ШЛБ-0,4): Суммарное термическое сопротивление слоев: Удельный тепловой поток через кладку: Температура наружной поверхности кладки: Площадь теплоотдающей поверхности стен в зоне: Площадь теплоотдачи поверхности свода: Потери тепла через кладку и свод печи в сварочной зоне:Коэффициент теплопроводности изоляционного материала (шамот легковес ШЛБ-0,4): Суммарное термическое сопротивление слоев: Удельный тепловой поток через кладку: Температура наружной поверхности кладки: Площадь теплоотдающей поверхности стен в зоне: Площадь теплоотдачи поверхности свода: Потери тепла через кладку и свод печи в томильной зоне:Потери через окно загрузки: Площадь окна загрузки: Потери: где: , - доля времени по истечении которого окно закрыто;Потери через смотровые окна: Количество смотровых окон:
Размер окон: Площадь смотровых окон: Потери:
где: , - доля времени по истечении которого окно закрыто;Потери через окно выгрузки: Площадь окна выгрузки: Потери: где: , - доля времени по истечении которого окно закрыто;где: - удельный тепловой поток через стенку охлаждаемого элемента.Удельный тепловой поток через стенку охлаждаемого элемента: Площадь поверхности глиссажных труб:
где:
Количество сдвоенных поперечных труб:
Площадь поверхности сдвоенных поперечных труб:
Полные потери с охлаждающей водой:
5.1.4 Тепло, затраченное на нагрев металла.
где:Уравнение теплового баланса:
где:
физическое тепло воздуха, где:
5.3 Приход теплаПриходные и расходные статьи баланса Химическое тепло топлива 6,62 7,9 Нагрев металла 12654 57,72 Физическое тепло подогретого топлива 140 8,18 Потери через кладку 105 0,38В курсовом проекте проведен расчет трехзонной методической печи и определены следующие ее параметры: температура газов и заготовки на входе и выходе из зон, основные размеры печи (ширина пода, высота зон, длина зон).
План
Содержание
Введение
1. Расчет горения топлива
2. Температурный режим нагрева металла
3. Нагрева металла
3.1 Методическая зона
3.1.2 Нагрев металла в методической зоне
3.2 Сварочная зона
3.2.1 Расчет коэффициента теплоотдачи в сварочной зоне
3.2.2 Нагрев металла в сварочной зоне
3.3 Томильная зона
3.3.1 Нагрев металла в томильной зоне
4. Длинна печи и напряжение подачи
5. Тепловой баланс
5.1 Расход тепла
5.1.1 Потери тепла через кладку печи
5.1.1.1 Потери тепла через кладку печи в методической зоне
5.1.1.2 Потери тепла через кладку печи в сварочной зоне
5.1.1.3 Потери тепла через кладку печи в томильной зоне
5.1.2 Потери тепла излучением через открытые окна
5.1.2.1 Потери тепла излучением через открытые окна в методической зоне
5.1.2.2 Потери тепла излучением через открытые окна в сварочной зоне
5.1.2.3 Потери тепла излучением через открытые окна в томильной зоне
5.1.2.4 Семмарные потери тепла излучением через открытые окна
5.1.3 Потери тепла с охлаждающей водой
5.1.3.1 Потери тепла с охлаждающей водой в методической зоне
5.1.3.2 Потери тепла с охлаждающей водой в сварочной зоне
5.1.4 Тепло, затраченное на нагрев металла
5.1.5 Неучтенные потери тепла
5.2 Расход топлива
5.3 Призод тепла
5.3.1 Химическое тепло топлива
5.3.2 Физическое тепло подогретого топлива
5.3.3 Физическое тепло воздуха
5.3.4 Тепло экзотермических реакций
5.4 Тепло, уносимое продуктами сгорания
5.5 Технологический КПД
5.6 Коэффициент использования топлива
Заключение
Введение
Нагревательные печи непрерывного действия предназначены для нагрева металла перед горячей обработкой давлением. В прокатном производстве черной металлургии основными типами таких печей являются толкательные печи, печи с шагающим подом и шагающими балками, кольцевые печи.
Тепловые расчеты методических печей выполняются как при их проектировании (проектные), так и в процессе эксплуатации (проверочные). В первом случае целью расчета является определение основных размеров печи, ее температурного и теплового режимов, расхода топлива и воздуха. Во втором случае расчеты производятся с целью установления режимов работы существующей печи при изменении ее производительности, вида топлива или каких-либо иных параметров.
Вывод
В курсовом проекте проведен расчет трехзонной методической печи и определены следующие ее параметры: температура газов и заготовки на входе и выходе из зон, основные размеры печи (ширина пода, высота зон, длина зон). Рассчитано время нагрева металла в каждой зоне. Рассчитаны основные потери и на основании этого расчета определен расход топлива на печь, составлен материальный баланс печи, определен технологический КПД печи и коэффициент использования топлива.