Методическая трёхзонная нагревательная печь с шагающими балками. курсач мой_fix. 1. Расчёт горения топлива

• Название: 1. Расчёт горения топлива
• Анкор: Методическая трёхзонная нагревательная печь с шагающими балками
• Дата: 16.04.2022
• Размер: 1.36 Mb.
• Имя файла: курсач мой_fix.docx
• Тип: Документы; #478347
• страница: 3 из 9

3. Расчёт теплового баланса печи.

На основе анализа рекомендуемых чертежей и температуры газов в печи выбираем следующую конструкцию отдельных элементов кладки.

Свод печи выполняем из одного слоя муллитового кирпича толщиной

350 мм (

Стены печи в сварочной и томильной зоне выполняем из трёх слоёв:

- внутренний слой из муллитового кирпича толщиной 116 мм;

- средний слой из шамотного кирпича ( толщиной 348 мм;

- наружный слой из легковесного кирпича ( толщиной 116 мм.

Стены в методической зоне выполняем из двух слоёв:

- наружный из легковесного кирпича толщиной 232 мм.

- внутренний слой из шамотного кирпича ( толщиной 348 мм;

Под печи в сварочной и томильной зоне выполняем из трёх слоёв:

- внутренний из хромомагнезитового кирпича (

толщиной 186 мм;

- средний из шамотного кирпича толщиной 348 мм;

- наружный из диатомового кирпича ( толщиной 116 мм.

Под печи в методической зоне выполняем из двух слоёв:

- внутренний из шамотного кирпича толщиной 464 мм;

- наружный из диатомового кирпича ( толщиной 182 мм.

Расход тепла.

Расход тепла на нагрев металла:

- в томильной зоне



- во второй сварочной зоне



- в первой сварочной зоне



- в методической зоне



Потери тепла с окалиной:

- в томильной зоне



- во второй сварочной зоне



- в первой сварочной зоне



- в методической зоне



Потери тепла с уходящими газами.

В томильной зоне



Энтальпия уходящих газов





Во второй сварочной зоне.



Энтальпия уходящих газов





В первой сварочной.



Энтальпия уходящих газов





В методической зоне.



Энтальпия уходящих газов





Потери тепла через кладку теплопроводностью.

Методическая зона.

Потери тепла через кладку стен.

Средняя по длине температура газов в методической зоне:



Плотность теплового потока:



где - температура поверхности кладки. Принимаем равной температуре газов. - температура окружающего воздуха принимаем

Расчёт ведём методом последовательных приближений.

Первое приближение

Предварительно находим тепловое сопротивление кладки при температуре

Тепловое сопротивление слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Принимаем коэффициент теплоотдачи

Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Второе приближение.

Находим температуры на границе слоёв кладки:

- температура между слоями



- наружная температура



Средняя температура слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Теплопроводность слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Тепловое сопротивление слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Коэффициент теплоотдачи



Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Третье приближение.

Находим температуры на границе слоёв кладки:

- температура между слоями



- наружная температура



Средняя температура слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Теплопроводность слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Тепловое сопротивление слоя:

- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Коэффициент теплоотдачи



Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Так как разность и меньше 5%, пересчёта не требуется.

Полученные температуры по толщине кладки соответствуют допустимым по условиям стойкости материалов, принятых для кладки.

Плотность теплового потока через кладку стен принимаем равной



Расчётная поверхность кладки стен методической зоны.

На основе анализа рекомендуемых чертежей принимаем высоту нижней зоны отопления





Потери тепла через кладку стен методической зоны:



Потери тепла через кладку свода.

Средняя по длине температура газов в методической зоне:



Первое приближение

Предварительно находим тепловое сопротивление кладки при температуре

Тепловое сопротивление слоя муллитового кирпича:



Принимаем коэффициент теплоотдачи

Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Второе приближение.

Находим температуру наружной поверхности кладки:



Средняя температура слоя:



Теплопроводность слоя:



Тепловое сопротивление слоя:



Коэффициент теплоотдачи



Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Третье приближение.

Находим температуру наружной поверхности кладки:



Средняя температура слоя:



Теплопроводность слоя:



Тепловое сопротивление слоя:



Коэффициент теплоотдачи



Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Так как разность и меньше 5%, пересчёта не требуется.

Полученные температуры по толщине кладки соответствуют допустимым по условиям стойкости материалов, принятых для кладки.

Плотность теплового потока через кладку свода принимаем равной



Расчётная поверхность кладки свода методической зоны:





Потери тепла через кладку свода методической зоны:



Потери тепла через под печи.

Тепловое сопротивление пода обычно больше чем стен. Поэтому удельные потери тепла через под можно принять равными 75% от потерь через стены:



Расчётная поверхность пода методической зоны:



Потери тепла через кладку пода методической зоны:



Общие потери тепла через кладку методической зоны:



Первая сварочная зона.

Потери тепла через кладку стен.

Температура газов в сварочной зоне:



Плотность теплового потока:



где - температура поверхности кладки. Принимаем равной температуре газов. - температура окружающего воздуха принимаем

Расчёт ведём методом последовательных приближений.

Первое приближение

Предварительно находим тепловое сопротивление кладки при температуре

Тепловое сопротивление слоя:

- слой муллитового кирпича



- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Принимаем коэффициент теплоотдачи

Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Второе приближение.

Находим температуры на границе слоёв кладки:

- температура между слоём муллитового и шамотного кирпича:



- температура между слоём шамотного и легковесного кирпича:



- наружная температура



Средняя температура слоя:

- слой муллитового кирпича



- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Теплопроводность слоя:

- слой муллитового кирпича


- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Тепловое сопротивление слоя:

- слой муллитового кирпича



- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Коэффициент теплоотдачи



Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Третье приближение.

Находим температуры на границе слоёв кладки:

- температура между слоём муллитового и шамотного кирпича:



- температура между слоём шамотного и легковесного кирпича:



- наружная температура



Средняя температура слоя:

- слой муллитового кирпича



- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Теплопроводность слоя:

- слой муллитового кирпича



- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Тепловое сопротивление слоя:

- слой муллитового кирпича



- слой шамотного кирпича



- слой легковесного кирпича



Коэффициент теплоотдачи



Внешнее тепловое сопротивление:



Общее тепловое сопротивление:



Плотность теплового потока:



Так как разность и меньше 5%, пересчёта не требуется.

Полученные температуры по толщине кладки соответствуют допустимым по условиям стойкости материалов, принятых для кладки.

Плотность теплового потока через кладку стен принимаем равной



Расчётная поверхность кладки стен первой сварочной зоны.

На основе анализа рекомендуемых чертежей принимаем высоту нижней зоны отопления





Потери тепла через кладку стен первой сварочной зоны: