Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Расчет времени нагрева проволоки в зоне контролируемого нагрева и определение длины зоны




Температура в зоне tП= 800°С, начальная температура металла tМН =250°C; конечная температура металла tМК = 730°С.

Средняя теплоемкость металла рассчитывается по формуле 2.27:

СР=(467,9-127,7)*103/(730-250)=708,7 Дж/кг°С

tМСР=800-(730-250)/ln[ (800-250)/(800-730) ]=567°С

 

Вт/м*К4

 

CПР=0,47+3,5=3,97 Вт/м24

 

Конечный и начальный температурные факторы определяются в зависимости от темпера­туры печи, начальной и конечной температур металла по графикам 1 и 2 из приложения [ ]: для температуры tП = 800°С ;

при tН = 250°С xНМ = 0,045 К-3

при tК = 730°С xКМ = 0,095 К-3

Время нагрева проволоки определяется по формуле 2.26:

 

с

 

Длина зоны рассчитывается по формуле 2.30:

 

l=V*t/60=60*28,2/60=28,2 м

 

Общее время нагрева в печи:

t = 28,2+3,2=31,4 с

Общая длина печи:

 

l= 3,2+28,2=31,4 м

 

Внутреннюю ширину рабочего пространства печи рассчитываем по формуле:

 

B = S*(a-l) + 2*b (2.31)

 

где S - расстояние между осями проволоки, 35мм;

а - количество нитей, а = 24;

b - расстояние от стенок до крайних нитей, b = 95 мм

 

В = 35*(24-1) + 2*95 = 995мм=1м

 

Высоту печи в зонах печи принимаем равной 0,5м.

 

Расчет расхода топлива и воздуха.

Расход топлива определяется по формуле:

 

(2.32)

 

где Q1 - расход тепла на нагрев проволоки в зоне от tН = 250°С до tК = 730°C, кДж/час;

Q5 - расход тепла в окружающую среду теплопроводностью через кладку, кДж/час;

q1 - физическое тепло, выделяемое при неполном сгорании единицы топлива, кДж/м3

qВ - физическое тепло воздуха, поступающего на горение едини­цы топлива, кДж/м3

q2 - физическое тепло продуктов сгорания на выходе из зоны, кДж/м'3

 

qB =L'В*tВ (2.32)

 

qB = 4,76*1,3*400 = 2475,2 кДж/м3

 

Рассчитаем производительность печи [ ]:

 

G = V * q * а * 60 * k (2.33)

 

где V - скорость движения проволоки, 60 м/мин;

q - масса одного погонного метра проволоки;

а - количество нитей, 24;

k - коэффициент использования оборудования, 0,95

G = 60*0,024*24*60*0,95=1969,92 кДж/ч;

iН=127,7кДж/ч; iK =467,9 кДж/ч

 

Q1= 1969,92* (467,9-127,7) = 670166,8 кДж/ч

q2 = V'ОБЩВ*tВ (2.34)

 

q2 = 6,74*1,52*900 = 9261,36 кДж/м3

 

Определение потерь тепла кладкой печи

Определение потерь тепла кладкой печи выполняем по следующим расчетам:

Длина печи 1 =31,4м

Ширина печи в = 2м

Высота печи h = 0,5м

Количество слоев 2

Температура печи 900°С

Температура наружной поверхности 20°С

Толщина первого слоя кладки SПЕР= SЗАД = SБОК= SСВОД = SПОД=115 мм

Материал - легковес шамотный ШЛ-1,0, теплопроводность при t=0°С а = 0,35; коэффициент прироста теплопроводности за t°C b = 0,00035

Толщина второго слоя кладки SПЕР= SЗАД = SБОК= SСВОД = SПОД=115 мм

Материал - шамот ультралегковес ШЛ-0,4, теплопроводность при t=0°C а = 0,1; коэффициент прироста теплопроводности за t°C b = 0,00021

Потери тепла через боковые стенки:

Внутренняя площадь стен FBH1=l*h=31*0,5=15.5 м2

Внешняя площадь:

 

FН1=(l+SПЕР+SЗАД)*(h+SСВОД+SПОД) (2.35)

 

FН1= (31,4+0,115+0,115) * (0,5+0,115-0,115) =23,09 м2

 

Среднее геометрическое значение:

F=FН1*FВН1 (2.36)

F = м2

 

Принимаем температуру наружной стенки печи 60°С.

 

l1= а + b*t (2.37)

l1= 0,35 + 0,00035*20 =0,357 Вт/м*К

R1=0,115/(0,357*18,8)=0,02

 

Для второго слоя: FBH2 = FН1 = 23,09м2

FН2= 23,09м2

l2= 0,1 +0,00021*20 = 0,104 Вт/м*К

 

R2=0,115/(0,104*22,8)=0,04

 

Суммарное значение теплового сопротивления:

 

R=R1 + R2 = 0,02+ 0,04 = 0,06

 

Так как печь двухслойная, то наружная поверхность боковой стены имеет площадь FН2= 23,09 м2

Мощность тепловых потерь определяется по формуле:

 

Вт

 

Находим температуры:

tH1= 900-13858,3*0,02=623°С

tСР1=(900+623)/2=762°С

tH2 = 623-13858,3*0,04=69°С

tСР2=(762+69)/2=416°С

Температура наружной стенки печи получилась 69°С, так как температура была принята 60°С, то /D t/ = /60-69/ = 9°С < 10°С, что удовлетворяет условиям.

Потери тепла через под печи считаются аналогично:

 

FВН1=В * а (2.38)

 

FВН1 = 2*31,4=62,8 м2

 

FН = 70,5м2

l1= 0,357 Вт/м*К;

R1=0,014

Для второго слоя кладки: FBH2= FН1 = 70,5м2

l2= 0,104 Вт/м*К;

R2 = 0,017; R = 0,031;

N = 27500 Вт

tH1= 900-27500*0,01=625°С

tСР1=(900+625)/2=763°С

tH2= 625-27500*0,017=158°С

tСР2=(625+158)/2=392°С

 

Считаем второй цикл:

l1= 0,62 Вт/м*К; R1 = 0,003; l2= 0,18 Вт/м*К; R2 = 0,009;

R = 0,012; N = 67692,3 Вт

tH1= 697°С

tcp1 = 799°С

tH2=189°C

tcp2 = 443°С

Считаем третий цикл:

l1= 0,63 Вт/м*К; R, = 0,002; l2= 0,19 Вт/м*К; R2 = 0,009;

R = 0,011; N = 80000 Вт

tHl =740°С

tcp1= 820°С

tH2=100°C

tcp2 = 420°С

/Dt/ = /10-100/<10°С, что удовлетворяет условиям, расчет потерь через под печи закоп­чен.



Расчет потерь тепла через переднюю стенку:

FBH = В * h = 2 * 0.5 = 1 м2

FHl = 1,63 м2

F1 = 1,28м2

l1=0,357 Вт/м*К; R, = 0,25

Для второго слоя:

FВН2= FH2 = 1,63 м2

D2= 0,104 Вт/м*К; R2 = 0.68; R = 0,93; N = 928 Вт

tHl = 698°С

tcp1= 814°С

tH2=66°C

tcp2 = 440°С

Второй цикл расчета:

l1= 0,63 Вт/м*К; R1 =0,14; l2= 0,19 Вт/м*К; R2 = 0.37;

R = 0,51; N=1625 Вт

tHl = 702°С

tcp1= 816°С

tH2=100°C

tcp2 = 458°С

Третий цикл:

l1= 0,64 Вт/м*К; R1 = 0,14; l2= 0,2 Вт/м*К; R2 = 0,35;

R = 0,49; N= 1685 Вт

tHl = 694°С

tcp1= 812°С

tH2=104°C

tcp2 = 458°С D

/Dt/= /100-104/ < 10°C, расчет закончен

Q5 = NПОД + NCBO;i+ 2NБОK + 2NCTЕН (2.39)

Q5=67692,3+67692,3+2*13858,3+2*928=164957,2Вт = 592196,3 кДж

 

Расход топлива рассчитывается по формуле 2.32:

 

B'=B*L' (2.40)

B'= 57*4,76=271,32 м3

В'п.г. = В * V'дым (2.41)

В'п.г. = 57*6,77=385,89 м3

B"B = B*L" (2.42)

B"B =271,32 *1,16 = 314,73 м3

B"ГГ. = B'ГГ * V"дым (2.43)

B"ГГ = 271,32 *1,65=447,68 м3/ч = 0,12 м3

Расход воздуха: ВВ = B"B =314,73 м3

Тепловой баланс газовой печи малоокислительного нагрева

Все данные сведем в таблицу 11.1.

Таблица 11.1-Тепловой баланс печи малоокислительного нагрева

статьи прихода % Статьи расхода %
Тепло от горения топлива 33452,5*57=1906792,5 Тепло, идущее на нагрев проволоки 670166,8
Физическое тепло нагретого воздуха 2475,2*57=141086,4 Физическое тепло отходящих газов 9261,36*57=527897,5
    Потери тепла через кладку печи 592196
    Неучтенные потери 4516,1*57=257412
Итого - 2047878,9 Итого - 20477672,3

 

Определим коэффициент полезного действия печи малоокислительного нагрева по формуле:

 

h=Qn/Q3*100% (2.44)

h=670166,8/1906792,5*100%=35%

 

где Qn - тепло, идущее на нагрев проволоки;

Q3- тепло от горения топлива.

 





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. Cпряжение модальных глаголов в простом прошедшем времени
  2. I. Поставьте глаголы в Simple Past и Future Simple, употребляя соответствующие наречия времени. Запишите полученные предложения и переведите их на русский язык.
  3. II – Предопределение, избрание и свобода воли
  4. IХ.Определение рыночной стоимости затратным подходом
  5. А.1 Определение условий выполнения проекта
  6. Активные компоненты подобраны таким образом, чтобы максимально тщательно воздействовать на проблемные зоны вокруг глаз и ликвидировать темные круги, припухлости и отечность.
  7. Анализ использования рабочего времени и нормирования труда.
  8. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОРАЩИВАНИЯ СЕМЯН. Заполнение документов на анализ семян. определение жизнеспособности семян хвойных пород методом йодистого окрашивания
  9. Анализ электрокардиограммы: определение интервалов, зубцов, положения электрической оси сердца в грудной клетке.
  10. Атрофия: 1) определение и классификация 2) причины физиологической и патологической атрофии 3) морфология общей атрофии 4) виды и морфология местной атрофии 5) значение и исходы атрофии.
  11. Библейское определение покаяния
  12. Билет 10. Дать определение минерала. Расскажите о происхождении минералов.




Последнее изменение этой страницы: 2016-04-10; Просмотров: 911; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.043 с.) Главная | Обратная связь