АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Приклад розрахунку

Читайте также:
  1. Алгоритм розрахунку
  2. Валовий національний продукт та способи йогорозрахунку
  3. Використання функцій ДМАКС,ДМИН,ДСРЗНАЧ EXEL.Надати приклади.
  4. Використання функцій СУММ, БДСУММ, СУММЕСЛИ в Excel . Надати приклади.
  5. Вихідні дані для розрахунку змін щодо удосконалення чинного економічного стану підприємства
  6. Вихідні дані для розрахунку рівнів звукового тиску на території
  7. Вихідні данні для розрахунку функціональних залежності
  8. ВІСІМ ПРИКЛАДІВ, ЯК ЧОЛОВІК РАНИТЬ СВОЮ ДРУЖИНУ
  9. Возникновение и развитие прикладной конфликтологии.
  10. Дайте оцінку взаємодії генетичних факторів і факторів середовища в реалізації «вроджених форм поведінки».Наведіть приклади.
  11. Дані для розрахунку
  12. Живопись, декоративно – прикладное искусство

Методика

Розрахунку регенеративного нагрівального колодязя

для курсового проектування з дисципліни

«Основи металургійної теплотехніки»

 

Алчевськ

 

 

Уклали Сопова Н.В. - викладач вищої

категорії

Солосенко Н.П. - спеціаліст

Затверджено на засіданні Присяжнюк О.М. – голова

методичної ради методичної ради

Розглянуто і схвалено на засіданні

циклової комісії спец. металургійних

дисциплін

Протокол № ___

від _______________ 200_ р.

Голова комісії_____________ Сопова Н.В.

Вступ

Метою розрахунку являється визначення розходу повітря, складу та кількості продуктів згорання і калориметричної температури горіння палива.

Вихідними даними для розрахунку є: вид і склад палива, конструкція опалювального пристрою, який визначає коефіцієнт витрати повітря та температури підігріву палива та повітря.

Слід розраховувати горіння палива табличним методом. При розрахунку горіння палива необхідно скласти матеріальний баланс. Визначити маси початкових речовин і створенних продуктів горіння.

Необхідно визначити основні розміри печі. При розрахунку теплообмінного агрегату надається теплотехнічний розрахунок з метою визначення поверхні нагрівання. Визначення розмірів печі супроводжується краткими поясненнями, в яких повинні знаходитися техніко-економічні обгрунтування величини вибраного параметру. Всі формули, які є у розрахунку повинні бути пронумеровані і супроводжуватися посиланнями на перелік літератури, з якої вини взяті.

Метою розрахунку нагрівальних печей являється визначення або розрахунку часу нагрівання, або розрахунок і аналіз теплового балансу печі з визначенням розходу палива.

Приклад розрахунку

 

1. Розрахунок горiння палива.

Розрахунок теоретично необхідної та дійсної кількості повітря, кількості та складу продуктів згоряння суміші газу, сумарнi об'єми продуктів згоряння суміші, розрахунок калориметричної температури згоряння палива ведеться за допомогою комп’ютерної програми Microsoft Offise Excel

2.Розрахунок основних розмірів камери колодязя

Розміри камери залежать від кількості і розмірів зливків і від величини проміжків між ними.

Кількість зливків приймаємо 8 (2 ряди по 4 зливка). Проміжки між зливками:

де d - менша сторона перерізу зливку, d = 0,755 м.

Тоді камера буде мати наступні розміри.

Довжина камери за ходом газів:

,

Ширина камери:

,

де bзл - більша сторона перерізу зливка, bзл = 0,83 м.

Висота камери:

,

де hзл - висота зливка, hзл = 2,2 м.

Загальна випромінююча поверхня металу:

,

де n - кількість зливків в камері колодязя, n = 8.

Поверхня кришки камери:

,

Поверхня поду, не зайнятого металом:

,

Площа вертикальних стін камери:

,

Загальна випромінююча поверхня кладки камери:

,

Об’єм камери:

,

Об’єм зливків:

,

Об’єм, зайнятий газами:

,

Кутовий коефіцієнт випромінювання металу на кладку:

,

Кутовий коефіцієнт випромінювання металу на метал:

,

Кутовий коефіцієнт випромінювання кладки на метал:

Кутовий коефіцієнт випромінювання кладки на кладку:

Приймаємо ступінь чорноти окисленої поверхні зливків:

Ступінь чорноти димових газів:

,

Для визначення за графіками випромінювання газів (малюнки 13 - 15 [2]) необхідно знайти ефективну довжину проміня Sеф між поверхнями теплообміну:

,

Парціальний тиск СО2, Н2О:

кПа

кПа

13,56 ∙ 0,8 = 10,84 кПа∙м

 
12,75 ∙ 0,8 = 10,2 кПа∙м

Визначаємо при температурі 1100 С

,

,

,

Визначення ступіня чорноти газу для інших температур проводиться аналогічно і приводиться в таблиці 1.

Таблиця 1 - Ступінь чорноти і коефіцієнт випромінювання в залежності від температури.

Ступінь чорноти і коефіцієнт випромінювання Температура дима, С
1100 1200 1300 1400 1500 1600
0,105 0,096 0,09 0,085 0,078 0,072
0,095 0,088 0,08 0,075 0,068 0,063
1,09 1,09 1,09 1,09 1,09 1,09
0,208 0,19 0,177 0,167 0,152 0,14
1,91 1,86 1,69 1,62 1,497 1,399
0,33 0,32 0,29 0,28 0,26 0,243

Коефіцієнт випромінювання віднесений до температури газів в робочій камері, визначається за формулою:

,

де Са - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла, Са = 5,76 Вт/м∙к.

Вт/м2∙к4.

Загальна ступінь чорноти системи газ - кладка – метал:

,

Коефіцієнт випромінювання, віднесений до температури печі:

,

Вт/м2∙к4

Коефіцієнт випромінювання, віднесений до температури кладки:

,

Вт/м2∙к4

3 Розрахунок часу нагріву металу.

3.1 Визначення температури печі в кінці нагріву зливка

Середній коефіцієнт теплопровідності в кінці нагріву:

,

де: - коефіцієнт теплопровідності сталі при температурах tпк і tцк (додаток IX [2]), tпк = 1235 С, tцк = 1185 С.

Орієнтовне значення коефіцієнта тепловіддачі випромінюванням від печі до зливка:

,

Вт/м2·град

Орієнтовне значення критерію Біо

,

Значення Ві*к для квадратної призми згідно додатка 34 [3] відповідає К2 = 1,178.

Орієнтовне значення кінцевого теплового потоку на поверхні зливка

,

Вт/м2

Орієнтовне значення температури печі в кінці нагріву визначається за законом Стефана - Больцмана:

,

Згідно додатка 26 [3] знаходимо tпіч к = 1246,8 С.

Уточнене значення:

,

Вт/м2·град

3.2.Розрахунок нагріву при Мо = const.

Оптимальний тепловий потік на початку нагріву:

,

Температура печі на початку нагрівання:

,

Згідно додатка 26 [3] знаходимо tпіч н = 1005,34 С.

Температура дима на початку нагріву визначається методом послідовних наближень із рівняння:

,

Якщо 60000 - 80000 Вт/м2, то:

tд н =tпіч н + (200 - 300) °С,

tд н = 1005,34 + 200 = 1205,34 °С.

Приймаємо tд н = 1150 С, тоді знаходимо із таблиці 2.

,

Вт/м2

Порівнюємо з . Так як > , зменшуємо t" д н на 50 0С, і знову знаходимо при t" д н=1150 – 50 = 1100 0С

Вт/м2

Інтерполяцією знаходимо:

,

де - теплові потоки при температурах t" д н та t' д н

°С

Розрахункова температура джерела тепла при нагріві Мо = const визначається за формулою:

,

Приймаємо ступінь теплової регенерації тепла = 0,6.

°С

Коефіцієнт використання тепла на початку нагріву:

,

Питома робоча теплова потужність при нагріванні Мо = const

,

Вт/м2

В процесі нагрівання при Мо = const температура печі безперервно збільшується. Перший період нагріву зливка при Мо = const проходить до момента, коли температура печі досягне значення t піч к = 1246,8 С.

Тоді температура дима в кінці нагріву при Мо = const визначається із рівняння для методом послідовних наближень.

,

Приблизно можна допустити, що:

t дк - tпіч к tдн -tпіч н, тоді

t дк tпіч к +(tдн -tпіч )

Приймаємо:

t дк = 1246,8 + (1128,5 – 1005,34) = 1369,96 °С

Приймаємо t дк = 1350 °С

,

Вт/м2

,

 
 

,

Вт/м2

Порівнюємо з . Якщо > , то t дк < t' дк

В другому наближенні приймаємо t'' д , на 50 °С менше, тоді знаходимо з таблиці 2.

,

Вт/м2

Вт/м2

°С

Коефіцієнт використання тепла в кінці нагрівання:

Середній тепловий потік на поверхні тіла в кінці нагріву при Мо = const:

,

Вт/м2

Середня температура поверхні зливка в кінці нагріву:

,

Із додатка 26 [3] знаходимо tп к = 1023,7 С.

Розрахунковий коефіцієнт тепловіддачі в кінці нагріву при Мо = const:

,

Орієнтовні значення розрахункового критерію Ві в кінці нагріву при Мо = const:

 
 
 
   
,

Значенню Ві для квадратної призми згідно додатка 34 [3] відповідає К2

Тоді орієнтовні значення і t будуть наступними:

,

°С

,

°С

Уточнене значення розрахункового критерію Ві при:

,

Вт/м∙град

,

Значенню Ві згідно додатка 34[3] відповідає К3

Уточнена різниця температур за перерізом зливка:

°С

Температура центру зливка:

,

°С

Середня температура за масою зливка:

,

°С

Питома тепломісткість зливка:

,

кДж/кг

Тривалість нагріву при Мо = const визначаємо за формулою теплової діаграми.

Середній тепловий потік:

,

Вт/м2

Тривалість нагріву при Мо = const:

 
,

3.2.Розрахунок другого періоду нагріву при tпіч = const

Друга частина нагріву зливка проходить при умові tпіч = const. Початкова умова tпк сер = 1023,7 °С та tмк сер = 784,5 °С.

Для більшої точності розрахунку розбиваємо другу частину нагріву на 2 інтервали.

1 інтервал: від tпк сер до tпк сер 11

tпк сер 11 = tпк сер + (tпк - tпн сер ) · 0,75,

tпк сер 11 = 1023,7 + (1235 – 1023,7) ∙ 0,75 = 1182,175 °С

²² інтервал: від tпк сер 11 = 1189,7 °С до tпк = 1240 °С.

Теплові потоки на кордоні інтервалів:

= 68709,21 Вт/м2

,

Вт/м2

Вт/м2

Середні теплові потоки в інтервалах:

,

Вт/м2

,

Вт/м2

Коефіцієнт тепловіддачі в кінці першого інтервалу нагріву:

,

Вт/м2∙град

Орієнтовні значення критерію Ві:

,

Критерію Ві згідно додатка 34 [3] відповідає К*2 = 1,156

Орієнтовна різниця температур за перерізом зливка та температура центра зливка:

,

°С

tцк сер 11 = tпк сер11 - t*цк 11 ,

tцк сер 11 = 1182,175 - 259,67 = 922,5 °С

уточнене значення критерію Ві при:

,

Вт/м∙град

Критерію Ві відповідає К2 = 1,147 і К3 = 1,788

Уточнена різниця температур:

°С

Температура центру зливка:

tцк 11 = 1182,175 – 276,11 = 906,06 °С

Середня температура за масою зливка:

,

°С

Повна теплоємкість зливка в кінці першого інтервалу нагріву при tпіч = const:

,

кДж/кг

,

кДж/кг

Тривалість 1 інтервалу нагріву при tпіч = const:

,

Критерій Ві в кінці нагріву дорівнюється Вік (див. розрахунок tпіч к) йому відповідає К2 = 1,15 і К3 = 1,778

Середня температура за масою зливка в кінці нагріву:

,

°С

Питома теплоємкість зливка в кінці нагріву:

,

кДж/кг

Приріст питомої тепломіскості в другому інтервалі нагріву:

,

кДж/кг

Тривалість ²² інтервалу нагріву при tпіч = const:

,

Загальна тривалість комбінованого нагріву зливка:

,

 


Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.056 сек.)