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

1. Записать значения п , тг и т і д л я всех зон печи (привести значения указанных величин).

2.Определить ширину пода печи (см. пример 7.2.1) (записать расчетную формулу и выполнить расчет).

3.С помощью выражений (7Л9), (7.21) и (7.23) найти длины зон печи (записать расчетное выражение и произвести расчет длин всех зон рабочего пространства).

4.Используя выражение (7.24), найти секундные расходы газов

вконтрольных сечениях рабочего пространства печи (записать фор­ мулу (7.24) и выполнить расчет секундных расходов продуктов сгорания).

5.Задаваясь скоростями продуктов сгорания топлива, в соот­ ветствии с (7.28) рассчитать высоты зон печи (записать выражение (7.28) и произвести расчеты, связанные с определением высот зон рабочего пространства).

6.Определить общую длину активного пода печи (произвести расчет длины активного пода печи).

7.Площадь активного пода печи найти в соответствии с выра­ жением (7.31).

8. Напряженность активного пода определить по форму­ ле (7.32).

11.7. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ

Тепловой баланс выполняется раздельно для каждой регулируе­ мой или температурной зоны термической или нагревательной печи. В результате составления баланса теплоты находят расходы топлива в зонах рабочего пространства. Все статьи имеют размерность ккал/ч (кет). Тепловой баланс заканчивается сопоставлением при­ ходных и расходных статей.

1.Записать уравнение баланса тепла зоны, см. (8.2).

2.Определить коэффициент использования топлива зоны (8.6) (записать расчетную формулу и для каждой зоны найти значе­

ния Тіи.т).

3.По формуле (8.8) рассчитать величину гг.ух (записать фор­ мулу и произвести вычисление).

4.Определить іт= ■ (записать формулу и произвести вы­

числение) . 1

5.Из выражений (8.11) и (8.12) найти энтальпии і„ и іт (запи­ сать расчетные соотношения, произвести расчет указанных ве­ личин) .

6.Найти количество тепла, которое выделяется в зоне при образовании окалины, см. (8.14) и (8.15) (записать формулу и вы­ полнить расчет).

7.Записать расчетные формулы для определения полезно

использованного тепла (для каждой зоны печи в отдельности).

8. Энтальпию металла на входе и выходе из зоны рассчитать по методике, изложенной в § 7.4 (для каждой зоны печи рассчитать значение величины).

268

9.Выполнить подстановку и произвести расчет (Зпол-

10.Определить потери тепла с охлаждающей водой. Расчет

выполнить раздельно для каждой зоны рабочего пространства печи.

11.По формуле (8.23) рассчитать Atcp для зон рабочего про­ странства печи (записать формулу и произвести расчет).

12.Задаться значением температуры на поверхности изоляции глиссажных труб (привести значение температуры).

13.Для средней температуры стенки по графикам (рис. 8.3— 8.5) выбрать коэффициент теплопроводности изоляции (привести численные значения X).

14.Рассчитать коэффициент теплоотдачи оц. С этой целью вос­

пользоваться выражением (8.26) (записать соотношение (8.26)

ивыполнить расчет величины сщ).

15.Коэффициент теплопередачи определить по формуле (8.25)

(привести расчетную формулу и определить коэффициент тепло­ передачи).

16. Определить потерю теплоты, отнесенной к 1 м2 глиссажной трубы (см. пример 8.4.1) (записать формулу и произвести расчет

величины д'охл.п) ■ 17. То же, но на 1 м2 опорной трубы (см. пример 8.4.1) (приве­

сти расчетную формулу и определить величину q'0Хл.в)-

18.Определить общую потерю тепла с охлаждающей водой <7"охл.в, отнесенную к 1 м2 охлаждаемой поверхности (см. пример

8.4.1).

19.Суммарные потери с охлаждающей водой найти в соответ­

ствии с выражением

Q o x .t . b — Т ' ^ о х л . в ккал/ч

(произвести расчет величины Q 0 x .b . b ) .

20.В соответствии с (8.29) выполнить проверку температуры /ст (записать формулу и выполнить проверку).

21.При условии, что значение /ст, найденное в первом прибли­ жении, отличается от первоначального более чем на 5%, пересчитать

величину (Зохл.в-

22. Для температуры t, подсчитанной по формуле

w + t s

^стН-

2

2

выбрать значение Я (выполнить расчет температуры и привести чис­ ленное значение коэффициента теплопроводности изоляции глиссаж­ ной трубы).

23.В соответствии с новым значением Я пересчитать коэффи­ циент теплопередачи (выполнить пересчет этой величины).

24.Вновь найти значения д'охп.в и д"0хл.в (выполнить расчет

этих величин).

269

25.Значение Qox.i.в найти по формуле (8.22) (во втором прибли­ жении определить величину <20ХЛ. в ) .

26.Сопоставить значения Qохл.в» найденные в первом и втором приближениях (выполнить такое сопоставление).

ных зон печи (определить суммарную потерю тепла 2 О о х л . в ) .

30.Потерю тепла через кладку первой зоны найти в соответ­ ствии с выражением (8.30). Расчет Q0.K выполнитъ раздельно для свода и стенок, а также пода зоны (записать расчетные формулы для свода и стен зоны).

Расчет проиллюстрировать схемами кладки свода и стен зоны.

31.Для каждой зоны печи определить температуру кладки, см. (5.14) и (5.15) (записать формулы и выполнить расчет темпе­ ратур Дл).

32.Для каждого слоя кладки рассчитать его среднюю темпе­ ратуру. Расчет выполнить раздельно для каждой зоны (записать формулы и произвести расчет).

33.Используя значения tlr t 2, ... , tn (рис. 8.3—8.5), выбрать величины 7 .\, 7.2, ... , Х п (привести значения коэффициентов тепло­ проводности кладки свода и стенок зон печи).

34.Задаться численными значениями коэффициента теплоот­ дачи а (привести величину а).

35. Используя значения а и Хі д кладкия свода и стен, в пер­ вом приближении Qo.K записать формулу и выполнить расчет ука­ занных величин для всех зон печи.

36. Во втором приближении определить средние температуры слоев кладки и стенок зон по формуле (8.33) (записать формулы

ивыполнить расчет указанных величин для каждой зоны печи).

37.Используя значения іп, определить величину а. С этой целью использовать критериальные зависимости, записанные для естественной конвекции в неограниченном объеме (записать расчет­

ную формулу и определить а ) .

38.По средним температурам слоев кладки выбрать коэффи­ циенты теплопроводности (привести численные значения Хі).

39.По формуле (8.30) рассчитать Q0.K (произвести расчет ве­ личины Qо . к ) .

40.Сопоставить значения Q 0 .k , найденные в первом и втором

приближениях.

Расчет закончить лишь в том случае, если величины Q0.n, най­ денные в первом и втором приближениях, отличаются не более чем на 3—5%.

270

41.Для каждой зоны печи определить общую потерю тепла через свод и боковые стенки (выполнить расчет теплопотерь через свод и стенки зон).

42.По формуле (8.34) для каждой зоны рассчитать отвод теп­ ла через под печи (привести расчетную формулу, ввести обозначе­ ния и выполнить расчет).

43.Для каждой зоны определить общий отвод теплоты через ограждающую конструкцию (свод, стенки и под) (выполнить расчет теплопотерь через ограждающую конструкцию зоны).

44.То же выполнить для печи в целом (выполнить расчет тепло­

потерь 2 Qo.k)-

45. Для каждой зоны определить потери тепла за счет излуче­ ния газов. Для этого воспользоваться формулой (8.35) (записать расчетную формулу и ввести обозначения).

46. Коэффициент диафрагмирования выбрать в соответствии с рис. 8.7 (для всех зон рабочего пространства печи привести коэф­ фициенты диафрагмирования).

47. Выполнить подстановку (определить численное значение

Qu3Jl) •

48.Коэффициент излучения Сп принять равным 4,0.

49.В соответствии с выражением (8.36) рассчитать потери тепла с газами, выбивающимися через неплотности печи и окно по­ сада металла (записать расчетное соотношение и ввести обозна­

чения).

50. Определить количество продуктов сгорания, выбивающихся через неплотности печи, по формуле (8.37) (записать формулу и ввести обозначения).

• 51. Для температур tBи іг найти удельные веса воздуха и газов (выполнить расчет указанных величин).

52. Подставить найденные значения tr, ув и уг в уравнение (8.37) и выполнить расчет величины Qr (произвести подстановку

ивыполнить соответствующие расчеты).

53.Просуммировать теплопотери Qr, рассчитанные для отдель­

ных зон печи (выполнить суммирование величин Qr, найденных для отдельных зон печи).

54.Для каждой зоны печи записать уравнение теплового ба­ ланса и рассчитать расход топлива на зону (выполнить расчет Ві).

55.Определить общий расход топлива на печь.

56.Рассчитать удельный расход натурального топлива в і-й зо­

не печи, используя выражение

271