Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет времени нагрева заготовки

Читайте также:
  1. II. Поставьте глаголы в Past Simple, Future Simple, употребляя соответствующие наречия времени. Запишите предложения и переведите на русский язык.
  2. III. Другие астрономические способы, которыми получается та же самая дата для времени возникновения Апокалипсиса и подтверждается предыдущее вычисление
  3. III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПО СЕМЕСТРАМ, ТЕМАМ И ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
  4. VI. Влияние нагрева на структуру и свойства деформированного металла.
  5. VI. ФИЛОСОФИЯ НОВОГО ВРЕМЕНИ
  6. XI. Вставка в документ текущих даты и времени
  7. А Истина всегда одна, и Посланники о Ней только и говорили, но каждый из Них для народа своего и времени своего.

Расчет проектируемой печи ведется по трехступенчатому температурному графику нагрева. В соответствии с этим печь по длине делится на три тепловые зоны: методическую, сварочную и томильную.

Процесс нагрева разбивается на три периода по температуре поверхности заготовки:

1)

2)

3)

Расчет параметров внешнего теплообмена проводится отдельно для каждой зоны. Основной целью расчета является определение приведенного коэффициента излучения системы Спр и степени черноты газов в зоне горения и теплообмена

(30)

где Со = 5,67 Вт/(м2 К);

Тк – температура кладки, К;

- степень черноты кладки;

- плотность конвективного теплового потока от факела

на кладку, Вт/м2;

Расчет коэффициента теплового излучения (степени черноты газов) смеси Н2О и СО2 проводится по упрощенной методике [4,5].

(31)

где К – коэффициент ослабления лучей в смеси, определяемый

эмпирической формулой.

(32)

где – суммарное парциальное давление водяного

пара и углекислого газа, Мпа;

Sэф – эффективная длина луча, м;

Tr – температура газа, К.

Применяется методика согласно с номограммами и правомерна в следующем диапазоне параметров:

8 10-8 – 0,16 4 10-4 – 0,13 0,2 – 2,0 750 – 1950

Для рассматриваемого случая слой газов в зонах горения и теплообмена можно принять плоскопараллельным бесконечной протяженности. Тогда оптическая толщина слоя Sэф определится по формуле

Sэф = 1,8 Н (33)

Толщину зоны горения принимаем в соответствии с рекомендациями [3,6] H’=0,05-0,1 м. Тогда толщина зоны теплообмена H’’, с учетом толщины металла d, определяется как:

H’’=Нсв - H’ - d, (34)

где Нсв – расстояние между подом и сводом печи, м.

При сводовом отоплении высоту рабочего пространства по данным работ [6, 7] можно принять в пределах 1,0-1,4 м.

Температура кладки Тк определяется по выражению

(35)

где - плотность конвективного теплового потока от продуктов

горения и теплообмена;

(36)

где - степень черноты газов соответственно в зоне горения

и теплообмена;

Tr1, Tr2 – температуры газов соответственно в зоне горения и

теплообмена.

Плотность результирующего потока на металл в начале и в конце для печи со сводовым отоплением определяется при соответствующих температурах кладки Tк, зоны горения Tr1 и зоны теплообмена Tr2 по формуле, полученной институтом газа АН Украины.

(37)

где - степень черноты поверхности нагреваемого металла.

Первый для слагаемых уравнения (37) определяют количество теплоты, которое передает кладка на металл с учетом теплообмена с газообразной средой, заполняющей зону теплообмена. Газообразные продукты сгорания, имеющие температуру Tr1, излучают на кладку тепловой поток, равный. Часть этого потока кладка отражает и отсылает на металл через объем газов зоны теплообмена, пропускающая способность которых равна (). Таким образом, третье слагаемое выражение определяет количество теплоты, отражаемое кладкой на металл.

Из этого же выражения следует, что основное количество теплоты металл получает от кладки, что соответствует условиям косвенного направленного радиационного режима теплообмена.

(38)

При составлении расчетной схемы нагрева металла необходимо учитывать систему раскладки металла.

Металл большой ширины, например слябы, укладывают в этих печах вплотную, поэтому нагрев металла рассматривают как нагрев неограниченной пластины. В этом случае прогреваемая толщина металла определяется в зависимости от соотношения верхнего qв и qн нижнего теплового потока на металл.

(39)

где m - коэффициент несимметричности нагрева.

Заготовки с сечением, близким к квадратному или цилиндрические с диаметром d, укладывают в печах с шагающим подом (балками) с зазором. Коэффициент несимметричности нагрева в этом случае определяется по [7, табл. 2].

Расчет времени нагрева металла в печи с плоскопламен-ными горелками (сводовым отоплением) проводится по формуле

(40)

где S – прогреваемая толщина, м;

С – средняя теплоемкость металла в интервале температур;

tнач – tкон, кДж/(кг К);

r - плотность металла, кг/ м3.

tнач, tкон - средняя по сечению температура металла соответствен

но в конце и начале зоны;

q – средняя, в пределах зоны, плотность результирующего потока на нагреваемый металл, Вт/ м3.

Средняя температура по сечению заготовки и определяется в зависимости от формы заготовки:

для пластины

для цилиндра

Общее время нагрева металла составит

(41)

По рассчитанному времени нагрева определяются основные размеры печи.

Количество заготовок, одновременно находящихся в печи:

(42)

где Р – производительность печи, кг/с;

d, в, l - соответственно толщина, ширина и длина заготовки;

r - плотность металла, кг/ м3.

Для нагрева n заготовок за время необходима длина печи, равная L.

L=n в +(n-1)a, (43)

где а – зазор между заготовками;

в – ширина заготовки.

Размер зон определяется пропорционально времени нагрева.

(44)

По расчетным данным строится температурный график нагрева металла (рис. 3).


Дата добавления: 2015-10-16; просмотров: 327 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕЧЕЙ | Расчет рабочей массы топлива | Теплота сгорания топлива | Определение расхода воздуха | Горения | Температур горения | Расчет времени нагрева металла в методической зоне | Расчет времени нагрева металла в сварочной зоне |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
СО СВОДОВЫМ ОТОПЛЕНИЕМ| Расчет горения природного газа

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.011 сек.)