Определение габаритных размеров печи

B_печ=620+2(230+230)=1540 (мм)

L_печ=600+115+2(230+230)=1635 (мм)

Н_печ=670+(230+230)+(230+200)=1560 (мм)

2.6. Составление теплового баланса печи и определение расхода топлива.

Тепловой баланс составляется исходя из равенства приходящего тепла в печь от отдельных источников и суммы расходуемого тепла в печи, то есть

Q_пр= Q_расх,

где Q_пр – количество приходящего тепла в печь;

Q_расх – количество расходуемого тепла в печи.

Приходящая часть теплового баланса складывается из следующих составляющих:

2.6.1. Определение тепла, полученного в результате горения топлива.

Определяем тепло, полученное в результате горения топлива по формуле с.61[3]:

(кДж/ч),

где В_т – часовой расход топлива (искомая величина)

(кДж/ч)

2.6.2. Определение тепла, выделяющегося при угаре металла.

Определяем тепло, выделяющееся при угаре металла по формуле с.61[3]:

(кДж/ч),

где q – тепло, выделяющееся при окислении металла.

Принимаем q = 5652 (кДж/ч);

- угар металла. Принимаем = 2%;

G – весовая производительность печи.

Q _уг = 5652*110*2*10^-2 = 12434 (кДж/ч)

Расходная часть теплового баланса складывается из следующих составляющих:

2.6.3. Определение количества полезно использованного тепла (тепло, затраченное на нагрев металла).

Определяем количество полезно использованного тепла по формуле с.62 [3]:

(кДж/ч),

где - средняя теплоёмкость металла при конечной и начальной температурах нагрева. Принимаем кДж/°К*кг, кДж/°К*кг

- конечная начальная температура нагрева.

(кДж/ч)

2.6.4. Определение потерь тепла с уходящими газами.

Определяем потери тепла с уходящими газами по формуле с.62 [3]:

(кДж/ч),

Q_г = В_т *10,5*1,46*1360 = В_т 20848,8 (кДж/ч)

2.6.5. Определение потери тепла от химической неполноты горения топлива.

Определяем потери тепла от химической неполноты горения топлива по формуле с.62 [3]:

(кДж/ч),

где т – процент потерь от теплоты сгорания топлива при горении. Принимается до 5% с.62 [3].

Q_х = 0,05* *36746,8 = 1837,34 ₍кДж/ч₎

2.6.5. Определение потерь тепла через кладку и рабочие окна.

Потери тепла через кладку рабочей камеры печи определяется как сумма потерь через стенки, под и свод печи, размеры которых берутся по наружным габаритам печи. Потери тепла через 1м² каждого элемента кладки определяются по графику (с.130 [1]) в зависимости от температуры каждого элемента кладки. Термическое сопротивление кладки печи, в общем случае, определяется по формуле с. 130 [1]:

,

где S – толщина слоя кладки (м);

- теплопроводность материала кладки.

1) Боковая стенка

;

2) Свод

;

3) Под

.

Затем определяются потери тепла через каждый элемент кладки, как произведение площади на потери через 1м² элемент кладки.

Результаты расчёта потерь тепла через кладку сводятся в таблицу:

Наименование элемента кладки	Площадь поверхности м^2	Температура	Суммарное термическое сопротивление	Потери тепла
Рабочего пространства	Внешней поверх-ности	Через 1м^2	Через всю поверх-ность
Свод	2,5	1410^0	150^0	0.61	2,9	7,25
Стены	9,906	1360^0	130^0	0.68	2,5	24,765
Под	2,5	1310^0	130^0	0.67	2,5	6,25
Всего	38,265

Потери тепла через рабочие окна определяются по формуле с. 236 [1]:

(кДж/ч),

где потери тепла излучением через окна. Определяются по формуле:

(кДж/ч),

где коэффициент излучения абсолютно чёрного тела;

площадь окна (м²);

время, в течение которого открыто окно. Принимаем τ=0,12 (ч);

температура в рабочем пространстве печи ();

коэффициент диафрагмирования. Определяется по графику с. 237 [1];

потери тепла с печными газами, выбивающимися через окна. Определяются по формуле с. 237 [1]:

(кДж/ч),

где количество выбивающихся печных газов через окна. Определяется по формуле с. 237 [1]:

(м³),

(м³)

где b, h - ширин и высота окна.

Q^л_ок = 20,5*0,138*0,12*0,7*(1633/100)⁴ = 8326,966(кДж/ч)

q^г_ок = 0,39*1,46*1360*0,36 = 278,778 (кДж/ч)

Q_ок = 16898,84 + 278,778 = 17177,6 (кДж/ч)

2.6.6. Определение неучтённых потерь тепла.

Определяем неучтённые потери тепла по формуле с. 238 [1]:

(кДж/ч),

(кДж/ч)

2.6.7. Определение часового расхода топлива.

Определяем часовой расход топлива из теплового баланса по формуле:

(л/ч)

В_m=22,8 (л/ч)

2.6.8. Определяются статьи, и составляется свободная таблица теплового баланса печи.

Тепловой баланс камерной печи

№ п/п	Наименование статьи	Обозна-чение	Количество тепла	№ п/п	Наименование статьи	Обозна-чение	Количество тепла
	Приход тепла		кДж/ч	%		Расход тепла		кДж/ч	%
	Тепло горения топлива			98,5		Тепло, затраченное на нагрев металла		94602,2	11,2
	Физическое тепло топлива					Потери тепла от химической неполноты горения топлива		41891,4	4,9
	Физическое тепло воздуха					Потери тепла с уходящими дымовыми газами		475352,6	55,9
	Тепло экзотермических реакций			1,5		Потери тепла через кладку			16,2
						Потери тела через рабочие окна		17177,6
						Неучтённые потери тепла		83483,2	9,8
	Всего:					Всего:

2.7. Расчёт дымовых каналов

Определение сечения канала для отвода дымовых газов из рабочего пространства.

Определяем сечение канала для отвода дымовых газов из рабочего пространства по формуле с. 24 [3]:

,

где количество продуктов горения, уходящих через канал (секундный расход);

W – скорость дымовых газов в канале. Принимаем W = 3…4(м/с);

расход топлива в секундах.

f = = 0,021 (м)

2.8. Определение основных показателей работы печи

К основным показателям работы печи относятся: производительность, удельный расход топлива, коэффициент полезного действия.

2.8.1. Определение напряжённости пода печи (производительность).

Определяем напряжённость пода печи по формуле с. 64 [3]:

,

где G – часовая производительность печи.

2.8.2. Определение удельного расхода условного топлива.

Определяем удельный расход условного топлива по формуле с. 64 [3]:

= = 0,26 (м)

2.8.3. Определение коэффициента полезного действия печи.

Определяем коэффициент полезного действия печи по формуле с. 64 [3]:

Список использованной литературы

1. Касенков М.А. “Нагревательные устройства кузнечного производства”. М.: Машгиз, 1962г;

2. Кузелев М.Я., Скворцов А.А. “Нагрев металла под ковку и штамповку в пламенных печах”. – Л.: Судпромгиз, 1960г;

3. Шипулин А.И., Шипулин И.А. “Нагрев и нагревательные устройства”. Учебное пособие. – Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2000г;

4. “Выбор методов и средств нагрева металла под обработку давлением”. – ОМТР–2302–011–65–М.: НИИИМ, 1965г.

Дата добавления: 2015-12-08