Методическая четырехзонная печь (стр. 4 из 5)
Выбор и расчет горелок
Принимаем, что в печи установлены горелки типа «труба в трубе».
В сварочных зонах 16 штук, в томильной 4шт. общее количество горелок 20шт. Определим расчетное количество воздуха приходящее на одну горелку.
где,Vв - часовой расход воздуха;
ТВ - 400+273=673 К - температура подогрева воздуха;
N – количество горелок.
Давление воздуха перед горелкой принимаем 2,0 кПа. Следует что, требуемый расход воздуха обеспечивает горелка ДБВ 225.
Определим расчетное количество газа на одну горелку;
Где,
VГ =В=2667 часовой расход топлива;
ТГ =50+273=323 К - температура газа;
N – количество горелок.
8. Расчет рекуператора
Для подогрева воздуха проектируем металлический петлевой рекуператор из труб диаметром 57/49,5 мм с коридорным расположением их шагом
Исходные данные для расчета:
Часовой расход топлива В=2667 кДж/ч;
Расход воздуха на 1 м3 топлива Lα = 13,08 м3/м3;
Количество продуктов сгорания от 1 м3 горючего газа Vα =13,89 м3/м3;
Температура подогрева воздуха tв = 4000С;
Температура уходящих газов из печи tух=8000С.
Расчет:
Часовой расход воздуха:
Часовой выход дыма:
Часовое количество дыма, проходящего через рекуператор с учетом потерь дыма на выбивание и через обводной шибер и подсоса воздуха.
Коэффициент m, учитывая потери дыма, принимаем 0,7.
Коэффициент
, учитывающий подсос воздуха в боровах, примем 0,1. 
Температура дыма перед рекуператором с учетом подсоса воздуха;
,где iух – теплосодержание уходящих газов при tух=8000С
Этому теплосодержанию соответствует температура дыма tД=7500С. (см. Рис.67(3))
5. Температура дыма за рекуператором
Где
- теплосодержание воздуха при tВ=4000С; 
- теплосодержание холодного воздуха 
- коэффициент, учитывающий тепловые потери рекуператора в окружающую среду равный 0,9.Этому теплосодержанию соответствует температура дыма tД=4400С.
Среднелогарифмический напор
коэффициент теплопередачи в рекуператоре
где, α` - коэффициент теплопередачи на дымовой стороне;
α`` - то же, на воздушной стороне,
где,
- коэффициент теплоотдачи излучением, 
- коэффициент теплоотдачи конвекцией.Определим эффективную толщину газового слоя S
Средняя температура дыма в рекуператоре
При tД=5950С, S=0, 193 и αизл=9 Вт/(м2град)
Величина
определяется по формуле 
где, С=1+0,1*Х1/d=1+0,1*2=1,2
принимаем скорость дыма
Общий коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне
Коэффициент теплоотдачи на воздушной стороне
Средняя температура воздуха
Принимаем скорость воздуха
Коэффициент теплопередачи
Поверхность нагрева рекуператора;
Произведем компоновку редуктора
Число U образных элементов
Средняя поверхность нагрева одного трубного элемента
Средняя длина одного трубного элемента
Число труб в ряду перпендикулярные движению дыма
Число труб по ходу дыма в каждой секции рекуператора
Ширина рекуператора равна
Определим радиус Rср трубы длиной Lср.
По счету она будет 8, тогда
Следовательно, высота рекуператора равна
Длина рекуператора равна
Расчет дымового тракта
Исходные данные для расчета:
1. Количество продуктов реакции горения тракта VД = 37044 м3/ч
2. Плотность дымовых газов PД=1,24 кг/м3
3. Размеры рабочего пространства в конце печи 4,86 х 1,3 м
4. Температура дыма в конце печи 1073К
5. Температура дыма в вертикальных каналах
6. Падение температуры дыма в рекуператоре складывается из потерь:
А) на трение;
Б) на местных сопротивлениях;
В) на преодоление геометрического напора (разряжение)
Схема дымового тракта рис.2.
Скорость движения дымовых газов в конце печи с четом уменьшения сечения рабочего пространства печи за счет нагревающихся заготовок, толщиной а=0,37 м, составит:
Скорость движения в вертикальных каналах принимаем равной
Тогда площадь сечения каждого канала
где, n=6 число вертикальных каналов.
Размеры вертикальных каналов принимаем следующими:
а=0,9 м; b=0,9 м
Fверт= аb=0,9*,09=,81 м2
И высота Hверт= 3 м; тогда приведенный диаметр равен
Потери давления на трение составляют:
Где для кирпичных каналов
средняя температура в канале.
Потери давления в канале при повороте из печи в вертикальные каналы на 900 с сужением.