Тепловые расчёты кольцевой печи с вращающимся подом (стр. 5 из 11)

(6)

Поскольку масса влаги, содержащаяся во влажном воздухе , будет занимать объем, равный: , то теоретический необходимый и фактический расходы влажного воздуха для сжигания единицы топлива могут быть определены:

4.4.Определение выхода и состава продуктов горения

При сжигании топлива с коэффициентом расхода воздуха n>1, кроме указанных составляющих, в продуктах горения присутствует избыточный кислород

. С целью упрощения расчётов объём заменяется на равновеликий объём , т.е.

(9)

,где

эквивалентное количество продуктов сгорания

Объём продуктов горения углерод и серосодержащих компонентов топлива в

, определяется формулой:

(10)

Объем продуктов горения водосодержащих компонентов топлива, сопровождается выделением паров воды

Объём азота поступающего из воздуха и топлива определяется по формуле:

Объём избыточного кислорода определяется по формуле:

(13)

Объём продуктов полного горения единицы топлива представляет собой сумму всех четырёх составляющих

Вычислим парциальные давления всех компонентов:

Плотность газовой смеси определяется по правилу аддитивности в соответствии с составом продуктов горения:

(15)

4.5.Определение теоретической и действительной температур горения

Физическая теплота, вносимая влажным воздухом, расходуемым на окисление единицы топлива, определяется по формуле:

(16)

,где

теплосодержание воздуха нагретого до температуры , определяемого по формуле:

(17)

,где

доля водяных паров содержащихся в влажного воздуха

Так как топливо чаще всего не подогревают, то

, тогда теплосодержание топлива равно нулю, т.е. , исходя из величины общей теплоты продуктов горения, отнесённой к их объёма , тогда:

Для определения теоретической температуры необходимо знать содержание свободного воздуха в продуктах горения в, %

Теоретическая температура горения

для 2-й группы топлив, теплота сгорания у которых находится в пределах 8400-12500

определяется по формуле:

Проверку полученного значения теоретической температуры горения топлива можно провести по i-t диаграммам С.Г.Тройба (для данного газа прил.2), судя по которой получили верные результаты.

Теоретическая температура горения превосходит максимальную температуру газов в металлургических печах на 10-30%.Поэтому действительная температура может быть получена как произведение

и пирометрического коэффициента

(21)

Вывод: Сравнив действительную температуру

горения с максима-льной температурой печи можно судить о приготности данного топлива для нагрева металла при данных условиях без каких либо тополнительных мер.

5.Расчёт времени нагрева металла

5.1. В методической зоне

Средняя по сечению температура применительно к нагреву цилиндра (см. “Металлургические печи” под редакцией М.А.Глинкова)

Средний для методической зоны коэффициент теплопроводности:

Средняя теплоёмкость для методической зоны, равна:

Коэффициент температуропроводности определяем по следующей формуле:

(22)

,где

-удельный вес стали принимаемый равным

Средний тепловой поток в методической зоне определяется по формуле:

(23)

Определим ориентировочные размеры печи. При трёхрядном расположении заготовок, ширина печи будет равна:

,где

зазор между заготовками равный 0,2 м.

Находим степени развития кладки (на 1 метр длины печи), при этом задаёмся высотой печи, которая находиться для кольцевой печи в пределах

принимаем .

(24)

Определим эффективную толщину газового слоя:

(25)

Находим степень черноты дымовых газов в методической зоне

, при средней температуре

Определим парциальные давления

: