Расчет двухзонной методической печи (стр. 1 из 5)
Министерство образования и науки РФГОУ ВПО Череповецкий Государственный Университет
Кафедра промышленной теплоэнергетики
Курсовой проект
по теме:
«Расчет двухзонной методической печи»
| Выполнил студент |
| Группы 9ОМ-31 Данилов М.В. |
| Поверил: Синицын Н.Н. |
| Дата: |
| Отметка о зачете: |
Череповец, 2007- 2008 учебный год.
Содержание | Задание | 2 |
| 1 Расчет горения топлива | 3 |
| 1.1 Пересчет состава топлива | 3 |
| 1.2 Объем воздуха и продуктов полного сгорания | 3 |
| 1.3 Низшая теплота сгорания | 5 |
| 1.4 Температура горения топлива | 6 |
| 2 Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи | 9 |
| 2.1 Режим нагрева заготовок | 9 |
| 2.2 Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи | 9 |
| 2.3 Расчет нагрева металла | 13 |
| 2.4 Расчет основных параметров | 20 |
| 3 Тепловой баланс печи | 21 |
| 4 Основные теплотехнические показатели рабочей печи | 31 |
| 5 Аэродинамический расчет | 33 |
| 5.1 Расчет дымового тракта | 33 |
| 5.2 Расчет дымовой трубы | 36 |
| 6 Расчет топливосжигающих устройств | 38 |
| Вывод | 49 |
| Литература | 40 |
 |
Техническое задание.
Выполнить проектный расчет методической печи, работающей по двухзонному температурному режиму.
Исходные данные:
1. Производительность печи P=177т/ч
2. Нагреваемый металл: Заготовки квадратного сечения размером 0.100м х 0.100м и длиной 10.5м.
3. Параметры нагрева металла: конечная температура поверхности металла tконпл=1250оС, переход температур по поверности сляба Δtкон=30оС
4. Топливо – природный газ. Состав топлива, в%:
| СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | С5Н12 | N2 | CO2 |
| 91,9 | 2,1 | 1,3 | 0,4 | 0,1 | 3 | 1.2 |
5. Температура подогрева воздуха
1 Расчет горения топлива1.1 Пересчет состава топлива
Для газового топлива пересчет объемного состава газа с сухого на влажный проводится по формуле:
где dr – влагосодержание газа, г/м3, х – содержание компонента, %
1.2 Объем воздуха и продуктов полного сгорания.
Теоретический расход сухого кислорода:
Теоретический расход сухого окислителя:
где O2ок – объемное содержание O2 в окислителе, %
Расход сухого окислителя при
Расход сухих трехатомных газов: 
Теоретический выход азота:
где N2ок – объемное содержание азота в окислителе, %
Теоретический выход водяных паров:
где dок – влагосодержание окислителя, г/м3
Выход продуктов полного сгорания при
Объемный состав продуктов полного сгорания:
 |
Плотность продуктов сгорания при нормальных условиях:
1.3 Низшая теплота сгорания
Для газообразного топлива определяется по формуле:
1.4 Температура горения топлива
Энтальпия продуктов сгорания:
где
– химическая энтальпия продуктов сгорания: 
где 
– недожог топлива, кДж/м3 ( =0% 
)
– физическое тепло, вносимое воздухом и газом 
Из приложения 4 при t=400 0С изобарная теплоемкость воздуха:
Сp = 1,328 кДж/(м3*К);
Тогда энтальпия воздуха:
Выбираем для расчета температуру продуктов сгорания 500о
По полученным значениям строим график зависимости энтальпии 1м3 продуктов сгорания от температуры (рис. 1)
Графически определяем, что iобщ =3558 кДж/м3 соответствует расчетная температура tрасч.=2150 oC
Действительная температура горения:
где
– опытный пирометрический коэффициент ( 
) 
 |
2. Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи.2.1 Режим нагрева заготовок.
Расчет нагрева заготовок проводится в предположении:
· симметричного температурного поля в заготовке в зонах с двухсторонним обогревом;
· постоянной температуры газов в сварочной зоне.
2.2 Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи.
Ширина рабочего пространства:
где n – число рядов заготовок
– расстояние между рядами заготовок или между торцами заготовок и боковыми стенками печи, м.l – длина заготовки, м.
Средняя высота рабочего пространства печи:
в сварочной зоне – hсв = 2 м.
В методической зоне – hмет = 1,5 м.
Площадь пода печи:
где Lсв , Lмет. – соответственно длины сварочной и методической зон., м.
Внутренняя поверхность стен и свода:
Суммарная поверхность кладки и металла, окружающих газовый объем:
Объем заполняемого газом рабочего пространства
Средняя эффективная длина луча:
