Файл: Несенчук, А. П. Тепловые расчеты пламенных печей для нагрева и термообработки металла учеб. пособие.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

У ч а с т о к 3. Находим потерн напора на расчетном участке 3 воздушного тракта печн (позиции 17— 19):

6,92

1)34

673

 

 

Лм17 = іі7

 

= ^ 1 7 - 8 ,1 ,

2-9,81

 

 

273

 

 

где

Fi

 

0,752

 

 

Ft V

 

 

^(7= 0,24

 

 

“

 

=0,51,

(п. 3, табл. 10.9);

'2

1,052

 

 

 

 

 

 

 

 

/і».і7=

0,24-8,1=2 кГ/лі2;

 

Л.мі8= іів-8,І,

| і8 = 0,6

(п. 7, табл. 10.9);

Лмі8= 0,6-8,1=4,8 кГ/м2-

 

Лмів = іів-8,1,

|ю = 1,1

 

(п. 19, табл. 10.9);

/ім19=

1,1

8,1 = 9 кГ/м2.

 

Рассчитываем сумму местных потерь на участке 3:

 

А м і = 2+4,8+9 ^ 15,8 кГ/м2.

 

і=і

 

 

 

 

 

 

Потеря напора по длине участка 3:

 

 

 

 

Л/,= 7.о

20

-8,1;

Х0=

154.

 

1,05

 

 

 

 

 

 

 

Критерии Re

 

 

 

 

 

 

R e=

6,9-1,05

 

 

 

 

 

 

 

Здесь при температуре 400° С (табл. 10.6)

 

 

 

 

v =

64,9-10~° м2/сек.

 

 

После подстановки получим

 

 

 

 

 

 

6,9-1,05-10°

= 0,112-10°

 

Re =

64,9

 

 

 

 

 

 

 

 

(R e> 1 • ІО4).

 

 

Величину 7.0 определяем по выражению (10.35):

 

= 1 . 8 lg-

 

 

 

0, 112- 10°

 

 

 

 

/ 0,0004 \ ' - ‘і

ух«

 

 

 

 

 

0,234-1,05

----------

 

 

 

 

\

1,05

1

0,112-10°-------------------------------------1-7

откуда Хо = 0,38.

 

 

 

1,05

 

 

 

 

 

 

 

Находим, что

 

 

 

 

 

 

Л,3 = 0,38 -154 =

58,5 кГ/м2.

 

254

О б щ а я п о тер я

н ап о р а

на у ч а с тк е 3

 

 

 

^ / г 3 =

58,5+15,8 = 74,3 кГ/м2

 

У ч а с т о к 4.

Приступаем

к расчету суммарного

сопротивления участка 4

(.позиции 20—29):

 

1,42

273+380

 

 

/*м2о=

 

 

(эго---------- 1,34------ _------= ^20• 0,32;

 

 

2-9,81

273

 

W2

1,4

 

СІ2

1,05

 

---- = ■----- =1,0;

-----

-------- =0,42;

+ 2 0 = 1 , 3

Ші

1,0

 

d

2,52

 

(п. 20, табл. 10.9);

 

Л„го =1,3-0,32 = 0,42 кГ/м2;

 

 

 

 

/гМ2 і = І2і -0,32;

Fо

0,62

| 2і = 15

— - =

-------- = 0 ,3 3 ;

 

 

 

F

1,052

 

(п. 25, табл. 10.9);

/,м2|= 15-0,32 = 4,8 кГ/м2;

Л м 22 = І 2 2 - 0 , 3 2 ;

а

0,7

 

------- =

--------------- = 0 , 6 7 ;

| 22 = 0 , 8 7

 

d

1,05

 

(п. 12, табл. 10.9);

/;М22 = 0,67-0,32 = 0,22 кГ/м2.

Потерн напора /гы2з, /ім2і, /імго равны между собой и составляют 0,22 кГ/м2. Величина /імго запишется:

Лм2 * = і „-0,32;

Fi

-

1,052

= 2 ,4

/

 

1,31

 

—

—

 

 

 

 

5= 0,15 (п. 4, табл. 10.9); g2C=

0,15(1-2,1) = -0 ,1 6 5 ;

 

/ім26= - 0 ,1 6 5 •0 ,3 2 = -0 ,0 5 3

к Г / м 2;

 

 

3,52

273+380

„

Л

/г

 

0,5

Л

„

Лм27=І27Т э д Г 1,34“

273

 

=

' 2;

Т ~ Ш

 

І2 7 -0 ’5:

 

 

/гы27 =

0,5-2,0= 1

кГ/м2\

 

 

 

 

F i

 

0,722

=0,47;

I

=

1,31

=1,82;

Лм28= І2в-2; _

=

 

—

-

—

|= 0 ,6

(п. 5, табл. 10.9); 528=

0,6(1—0,47)2= 0,168;

 

^м28^6,168 • 2,0=0,34 кГ/м-;

 

 

Лиге=

520'0,32;

 

а

0,7

=0,67;

І2 9 = 0,7;

——=

І,Оо

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

Лм29=0,7-0,32=0,22 кГ / м2.

Суммарное значение

10

j g hMi = 0,42+4,8+0,22+3 (0,22) + (-0,053) +1,0+0,34+0,22=7,61 кГ/и2.

255

П о т е р я н а п о р а

по

д л и н е р асч етн о го

у ч а с т к а 4

н а х о д и т с я в соответствии

с в ы р аж ен и е м (10 .32):

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h,

 

 

 

Ко ■9,2.

 

 

 

 

 

= Ао-------- 0,32 =

 

 

 

Число Re

 

4

 

1,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4-1,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Re = -------------,

 

 

 

 

где ѵ= 62,3-10_6 м-/сек

(табл.

10.6) при температуре 380° С.

 

Переписываем

 

 

Г,4-1,05-10°

 

 

 

 

 

 

 

 

R e=

 

 

 

 

 

 

 

 

------------------- - =0,236ІО3'

 

 

 

 

 

 

62,3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Re> 1• 10').

 

 

 

 

Коэффициент потерь по длине

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1,8 I s -

 

 

О.236-ІО3

 

 

 

У Ло

 

 

 

 

/

0,0004

^ 1-11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,234-1,05

1,05

/

 

 

 

0,236-ІО3

 

 

\

+ 7

 

 

 

 

1,05

 

 

 

 

 

 

?.о = 0,4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/і(4 =

0,4-9,2 =

3,7

к Г / м 2.

 

 

 

Величина

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■V //,. =

3,7+7,61 =

11,31 кГ /.и 2.

 

 

У ч а с т о к 5.

Находим потерн напора на последнем пятом участке воздуш­

ного тракта печи (позиции 30—37).

 

 

равны

нулю,

поэтому ими прене­

Потери напора

/ і м з о —Лмзі

практически

брегаем.

/ | М35, 30, 37'

 

 

 

 

 

 

 

 

С о п р о т и в л е н и я

 

 

 

 

 

 

 

 

hМ35 — £35

I2

273+350

 

 

 

 

 

1,34------------=|з5-0,156;

 

 

 

 

2-9,81

 

273

 

 

 

 

 

І35= 1,2g;

1=1,2

(п. 7, табл. 10.9);

 

 

 

 

1з5 = 1 , 2 - 1 , 2 =

1,44;

 

 

 

 

 

 

/, м 35 =

1,44 ■0,156 =

0,22 кГ/м2;

 

 

Л.мзо=

g3G ■0,156;

а

0,4

= 0 ,6 7 ;

 

|зб =

0,6

■— ■ =

------0,6

 

(п. 12, табл. 10.9);

 

 

 

Ь

 

 

 

 

 

 

Ллзб =

0,6-0,156 =

0,1 к Г /м 2-

 

 

 

 

 

 

 

 

Лмз7 = із7-0,156,

|

з 7 =

37;

 

 

 

 

 

ЛМ37 =

37 • 0,156 =

5,8 кГ/м2.

 

 

256

П о т е р я н а п о р а по д л и н е у ч а с тк а 5 м о ж е т бы ть н а й д е н а из в ы р аж ен и я

8

0,82

1,34

273+350

=7,0-0,76.

о

2-9,81

------1------

,05

 

273

 

Определяем критерий Re

0,8-1,05

R e = -

где ѵ= 57,5-10~° м2/сек (табл. 10.6) при температуре 350° С;

Re =

0,8-1,05-10°

 

 

= 0,14610s

 

57,5

 

 

Рассчитываем

(R e> 1• ІО4).

 

 

 

 

 

1

0,146-ІО3

= 1,8 ler

 

/

0,0004

У 7.0

0,234- 1,05

 

\

----------

0,146ІО5 -

1.,05 /

1,05

 

 

Значение

7.0 = 0,41.

 

 

0,41 • 0,76 = 0,31

кГ/м2.

hi, =

Суммарная потеря напора на участке 5

J £ 7 i5 = 0,31+0,22+0,1 +5,8 = 6,43 кГ/м2.

Общее сопротивление воздушного тракта печи

^ 7 і тр =

J £ + Tp= 36,0+489,2+74,3+11,31+6,43 = 617,24 кГ/м2.

і=1

Суммарное сопротивление воздушного тракта печи с учетом давления воз­ духа перед горелочным устройством

/гтр' = 100+617,24 = 717,24 кГ/м2.

Зная /г-тр' п расход воздуха, приступаем к выбору типа и типоразмера

вентилятора. К установке принимаем вентилятор типа ВМ. По формулам (10.43) и (10.44) рассчитываем h н V вентилятора:

/1=1,2-717,24 = 860 кГ/м2

II

273+20 Ѵ = 1,1-70- ІО3-------------= 83ІО3 м3/ч.

273

Так как величины t u b не заданы, то при определении /і н V ими пренебре­ гаем. В соответствии со значениями /і=860 кГ/м2 и R=83-103 м3/ч к установке принимаем вентилятор ВМ-100/1000у (рис. 10.24).

17 З а к . 581

Гл а в а 11. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕЧИ

Внастоящей главе излагается методика конструкторского теп­ лового расчета нагревательной или термической печи, а также по­ следовательность оформления расчетно-пояснительной записки.

Пояснительная записка включает следующие параграфы.

11.1.ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НАГРЕВА (ТЕРМООБРАБОТКИ]

ИВЫБОР ТЕМПЕРАТУРНОГО ГРАФИКА

1.Описать технологический процесс (при необходимости при­ лагаются технологические карты тепловой обработки).

2.Выбрать температурный график операции.

3.Сопоставить возможные варианты температурных графиков, соответствующих данной операции тепловой обработки.

4. Обосновать и выбрать температуры tT.ух, tvі, Ці {Uz'), ^мо,

^м2 и перепад температуры по сечению заготовки в конце нагрева

А^К О Н -

5.Описать (по технологическому признаку) особенности рабо­

ты печи.

6. Обосновать и выбрать средства механизации (загрузка, выгрузка и перемещение металла в пределах рабочего пространства печи).

7.Сделать заключение о выборе типа рекуператора, горелочных устройств и пр.

8.В общих чертах охарактеризовать схему контрольно-измери­

тельных приборов и автоматического регулирования печи.

11.2. РАСЧЕТ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА

)

Как было отмечено, методика расчета продуктов сгорания раз­ лична для случаев а ^ І и а < 1 - При а = 1 эта часть расчетно-пояс­ нительной записки оформляется так.

1.Выписать элементарный состав рабочего топлива (переч

лить компоненты элементарного состава топлива в % и нм3/нм3 или кг/кг и указать литературу, на основании которой сделан выбор).

258

Смотрите также файлы