Знание — сила. Библиотека научных работ.~ Портал библиофилов и любителей литературы ~ |
|
|
Удельный расход тепла на нагрев 1 кг металла кДж/кг. 2.5 Расчет рекуператора для подогрева воздуха Исходные данные для расчета: на входе в рекуператор =0оС, на выходе =450оС. Температура дыма на входе в рекуператор =1050оС. Расход газа на отопление печи =5,46 м3/с. Расход воздуха на горение топлива м3/с. Количество дымовых газов на входе в рекуператор м3/с. Состав дымовых газов 10,6 % СО2; 16,8 % Н2О; 0,8 % О2 и 71,8 % N2. Выбираем керамический блочный рекуператор. Материал блоков – шамот, марка кирпича Б-4 и Б-6. Величину утечки воздуха в дымовые каналы принимаем равной 10 %. Тогда в рекуператор необходимо подать следующее количество воздуха 29,8/0,9=33,1 м3/с. Количество потерянного в рекуператоре воздуха м3/с. Среднее количество воздуха м3/с. Количество дымовых газов, покидающих рекуператор (с учетом утечки воздуха) равно м3/с. Среднее количество дымовых газов м3/с. Зададим температуру дымовых газов на выходе из рекуператора =650оС. При этой температуре теплоемкость дымовых газов
, _____________________________ =1462 кДж/(м3.К) Теплоемкость дыма на входе в рекуператор (=1050оС) _____________________________ =1,538 кДж/(м3.К) Теперь , где =1,3583 кДж/(м3.К) – теплоемкость воздуха при =650оС. Решая это уравнение относительно , получим =651,3оС651оС. В принятой конструкции рекуператора схема движения теплоносителей – перекрестный ток. Определяем среднелогарифмическую разность температур для противоточной схемы движения теплоносителей ; о. Найдя поправочные коэффициенты и , , тогда оС. Для определения суммарного коэффициента теплопередачи примем среднюю скорость движения дымовых газов =1,2 м/с, среднюю скорость движения воздуха =1,5 м/с. Учитывая, что эквивалентный диаметр воздушных каналов равен =0,055 м =55 мм, находим значение коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне =14 Вт/(м2.К). Учитывая шероховатость стен, получим Вт/(м2.К). Коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне находим по формуле . Учитывая, что гидравлический диаметр канала, по которому движутся дымовые газы равен =0,21 м, находим коэффициент теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне =6,4 Вт/(м2.К), или с учетом шероховатости стен Вт(м2.К). Величину коэффициента теплоотдачи излучением на дымовой стороне определяем для средней температуры дымовых газов в рекуператоре, равной оС. Среднюю температуру стенок рекуператора принимаем равной оС. Эффективная длина луча в канале равна м. При =850,5оС находим =0,05; =0,035; =1,06. . При =537,75оС . Учитывая, что при степени черноты стен рекуператора , их эффективная степень черноты равна , находим коэффициент теплоотдачи излучением Вт/(м2.К). Суммарный коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне равен Вт/(м2.К). При температуре стенки =537,75оС коэффициент теплопроводности шамота равен Вт/(м.К) С учетом толщины стенки элемента рекуператора =0,019 м находим суммарный коэффициент теплопередачи по формуле Вт/(м2.К), где и – соответственно основная поверхность теплообмена и оребренная, м2. При Вт/(м2.К). Определяем поверхность нагрева и основные размеры рекуператора. Количество тепла, передаваемого через поверхность теплообмена, равно кВт. По следующей формуле находим величину поверхности нагрева рекуператора м2. Так как удельная поверхность нагрева рекуператора, выполненного из кирпичей Б=4 и Б=6, равна =10,3 м2/м3, можно найти объем рекуператора м3. Необходимая площадь сечений для прохода дыма равна м2. Учитывая, что площадь дымовых каналов составляет 44 % общей площади вертикального сечения рекуператора, найдем величину последнего м2. Принимая ширину рекуператора равной ширине печи, т. е. =10,9 м, находим высоту рекуператора м. Длина рекуператора м. 2.6 Выбор горелокВ многозонных методических печах подводимая тепловая мощность (а следовательно, и расход топлива) распределяется по зонам печи следующим образом: в верхних сварочных зонах по 18 – 22%; в нижних сварочных зонах по 20 – 25% и в томильной зоне 12 – 18%. Распределяя расход топлива по зонам пропорционально тепловой мощности, получим: верхние сварочные зоны по 1,09 м3/с; нижние сварочные зоны по 1,23 м3/с, томильная зона 0,82 м3/с. Плотность газа 1,0 кг/м3, расход воздуха при коэффициенте расхода п=1,05 равен 5,46 м3/м3 газа. Пропускная способность горелок по воздуху: верхние сварочные зоны м3/с; нижние сварочные зоны м3/с; томильная зона м3/с. Расчетное количество воздуха определяем по формуле: ; верхние сварочные зоны м3/с; нижние сварочные зоны м3/с; томильная зона м3/с. Заключение Технико-экономическая оценка работы методических печей Широкое применение методических толкательных печей вызвано тем, что эти печи обеспечивают достаточно высокую производительность при невысоком удельном расходе топлива, а также обеспечивают высокий коэффициент использования тепла в рабочем пространстве. Это объясняется наличием методической зоны. Применение глиссажных труб с рейтерами повышает равномерность нагрева металла (без царапин и холодных пятен) и создает предпосылки для увеличения ширины и длины печи. Однако все методические печи толкательного типа имеют недостатки, обусловленные невозможностью быстрой выгрузки металла из печи и трудностями перехода от нагрева слябов одного размера к нагреву слябов другого размера. Эти проблемы могут быть решены только при использовании методических печей с шагающим подом. Список использованных источников 1 Кривандин В.А. Металлургические печи / В.А. Кривандин; профессор, доктор техн. наук. – Москва: Металлургия, 1962 г. – 461 с. 2 Кривандин В.А. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей – 2 том / В.А. Кривандин; профессор, доктор техн. наук. – Москва: Металлургия, 1986 г. – 212 с. 3 Телегин А. С. Лебедев Н. С. Конструкции и расчет нагревательных устройств – 2-е издание переработанное и дополненное . Москва: Машиностроение, 1975 г. – 170 с. |
| Новости |
| Мои настройки |
|
|
© 2009 Все права защищены.
Конструкция, методика расчёта толкательных методических печей
Наверх