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

58. Рассчитать расход условного топлива по формулам:

59. Определить удельный расход тепла на нагрев 1 кг стали:

Qi — ~р~ Q hp; Q i— р 2 ß ;Q n p.

60. Найти коэффициент полезного использования теплоты зоны печи.

11.8. ВЫБОР ГОРЕЛОЧНЫХ УСТРОЙСТВ

Горелочные устройства выбираются индивидуально для каждой зоны печи. Такой выбор производится в соответствии с расходом топлива на зону, температурой подогрева воздуха и технологически­ ми особенностями нагрева заготовок пли изделий.

1. Для всех зон рабочего пространства печи записать расход топлива и температур і п " и t T " (привести значения перечисленных величин).

2. Определить число горелочных устройств, устанавливаемых в зонах печи (произвести расчет количества горелочных устройств для каждой зоны печи).

3.В соответствии с технологией нагрева стали выбрать тип го­ релочных устройств.

4.Произвести выбор типоразмера горелочных устройств для каждой зоны печи (сделать ссылку на типоразмер горелочных устройств для каждой зоны печи в отдельности).

Вотдельных случаях выбор горелки сопровождается пересче­ том ее параметров, см. § 9.2—9.5.

11.9.РАСЧЕТ РЕКУПЕРАТОРА

Расчет рекуператора выполняется в соответствии с изложенной ниже методикой.

1.Выбрать конструктивный элемент поверхности нагрева при­ нятого к установке рекуператора (привести все геометрические раз­ меры элемента поверхности нагрева).

2.Записать температуры холодного и подогретого воздуха, температуры уходящих газов, а также расходы продуктов сгорания топлива и воздуха (привести значения указанных величин).

3.Задаться скоростями теплоносителей. В отдельных случаях (радиационный щелевой рекуператор, см. рис. 10.3) эти скорости

вычисляются на основе fB, fr.ух и секундных расходов теплоносителей (записать численные значения скоростей w„ и шг.ух).

4. Ориентировочно задаться температурой і"Г.ух (записать эту температуру).

272

5. Для температур (в и /г.ух выбрать средние объемные изобар­ ные теплоемкости ср'в и с'рг,ух (привести численные значения тепло­

емкостей теплоносителей).

7. Выбрать величину т} и рассчитать произведение т] W,г.ух (при­ вести значение г|, а также выполнить расчет).

8.По формуле (10.13) проверить температуру і"г.ух (записать формулу и произвести расчет величины і"г.-ух).

Втех случаях, когда найденное из выражения (10.13) значение К'г.Ух отличается от принятого ранее (более 5%), пересчитать сред­ нюю температуру дымовых газов, см. пример 10.3.2.

9.Определить среднюю длину луча продуктов сгорания (при­ вести численное значение этой величины).

10.По графикам (рис. 10.4) выбрать поправочный коэффициент на величину избытка воздуха в области рекуператора (записать величину этой поправки).

11.Записать приведенную длину луча, см. пример 10.3.1 (вы­ полнить расчет отмеченной величины).

12.Определить парциальные давления углекислоты и водяных паров, см. пример 10.3.1 (произвести расчет рсо2 и рн2о)-

13.Для средней температуры продуктов сгорания £г.Ух выби­ раем значения есо2, ен2о и ß, см. рис. 5.1—5.3 (записать значения указанных величин).

14.Рассчитать степень черноты дымовых газов в области реку­ ператора (привести значение ег.Ух)-

15.Найти величины Тг.ук и Тст по формулам (10.16) — (10.17), (записать формулы и выполнить расчет).

16.По формуле (10.15) определить коэффициент теплоотдачи излучением от газов к стенке элемента рекуператора (записать вы­ ражение (10.15) и произвести расчет величины ссл).

17.Оценить режим течения дымовых газов в рекуператоре

(определить численное значение критерия Re).

18. Коэффициент теплоотдачи конвекцией от дымовых газов

кстенке элемента рекуператора выбрать по графикам (рис. 10.5—

10.7и 10.15) (записать значение а к)-

19.Определить эффективный коэффициент теплоотдачи от про­

дуктов сгорания топлива, см. § 10.2 (записать формулу и выполнить расчет величины 2 а г.Ух)-

20.Определить коэффициент теплоотдачи конвекцией от по­ верхности элемента рекуператора ко вторичному теплоносителю, см. примеры 10.3.1 II 10.3.2 (определить величины а).

21.В соответствии с (10.14) найти коэффициент теплопередачи

(записать формулу и произвести расчет величины k ).

22. Определить безразмерную температуру, см. (10.21) (запи­ сать выражение (10.21) и произвести расчет величины фв).

10.13) найти приведенную поверхность рекуператора (записать зна­ чение приведенной поверхности нагрева).

24.Найти поверхность нагрева рекуператора (выполнить под­ становку и рассчитать поверхность нагрева рекуператора).

25.Произвести компоновку поверхности нагрева рекуператора. В отдельных случаях по условиям компоновки приходится из­

менять геометрические параметры элемента поверхности нагрева и, как следствие, выполнять пересчет рекуператора в соответствии с размерами вновь принятого элемента.

11.10. ОЦЕНКА ЭКОНОМИИ ТЕПЛОТЫ В РЕЗУЛЬТАТЕ УСТАНОВКИ РЕКУПЕРАТИВНОГО ТЕПЛООБМЕННИКА

Методика подсчета экономии теплоты за счет установки реку­ ператора сводится к следующему.

ів"

1. По формуле р — —-----определить степень рекуперации (за-

^г.ух

писать выражение для определения ів" и гг.ух и выполнить расчет значения р).

2. Определить величину а. С этой целью использовать формулу

h.yx

(выполнить расчет величины а).

3.Используя выражение (10.8), определить экономию теплоты

Эв процентах (записать расчетную формулу и- выполнить расчет величины Э %).

4.Рассчитать часовую экономию тепла

(произвести расчет величины Э).

11.11. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОЗДУШНОГО И ГАЗОВОГО ТРАКТОВ ПЕЧИ

Анализируя схемы воздушного и газового трактов печи, выби­ рают их расчетные трассы, которые расчленяют на расчетные уча­ стки (см. пример 10.4.1). Каждый расчетный участок обладает сопротивлениями по месту и по длине. Эти сопротивления рассчи­ тываются раздельно для всех расчетных участков тракта. Методика расчета сводится к следующему.

1. В соответствии с табличными значениями по формуле (10.31) определить потери напора на первом расчетном участке (оформле­ ние расчетно-пояснительной записки см. в примере расчета воздуш­ ного тракта, участок 1, § 10.4).

2. Найти потери напора на втором расчетном участке.

274

3.Определить потери напора на і-м участке тракта.

4.Суммируя потери напора на всех участках тракта, найти его

суммарное сопротивление.

5.Определить суммарное сопротивление тракта с учетом дав­ ления воздуха перед горелочным устройством (см. пример 10.4.1).

6.Рассчитать напор, развиваемый вентилятором, по формуле

(10.43).

7. Производительность машины найти в соответствии с выра­ жением (10.44) (записать формулу и выполнить расчет напора

ипроизводительности вентилятора).

8.На основании значений h и Q выбрать типоразмер машины (привести типоразмер машины и записать ее основные характери­

стики).

Расчет газового тракта выполняется аналогичным образом.

11.12. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ПЕЧИ

Значения основных технико-экономических показателей работы печи берутся из предыдущих параграфов записки и сводятся в табл. 11.1.

276