нагревательные печи. Курсовой проект

• Название: Курсовой проект
• Анкор: нагревательные печи
• Дата: 14.04.2021
• Размер: 1.48 Mb.
• Имя файла: bibliofond.ru_795342.rtf
• Тип: Курсовой проект; #194858
• страница: 5 из 8

.5 Расчет диаметра печных труб
Объемный расход нагреваемого продукта рассчитывается по формуле:
, (35)
где G_с - производительность печи по сырью, т/сут.;

r_t - плотность продукта при средней температуре, кг/м³.
, (36)
где a - температурная поправка.

;

кг/м³.

Подставляя, получим:

^м3/с.

Площадь поперечного сечения трубы определяется уравнением:
, (37)
где n - число потоков, принимаемn= 2, поскольку в данном типе печи 2 камеры радиации;

W - допустимая линейная скорость продукта, примем W = 2 м/с [2, с. 19];

d_вн - расчетный внутренний диаметр трубы, м.

Из этого уравнения находим:
(38)
^м.

Из стандартных значений [2, табл. 5] выбираем диаметр трубыd_н= 0,152 м, толщину стенки труб принимаем равной δ= 0,008 м;
<sub>dвн= dн - 2*δ,

dвн = 0,152 - 2*0,008 = 0,136 м.</sub>

Определяем фактическую линейную скорость нагреваемого продукта:
(39)

Таблица 8 - Труба и фитинг, применяемые для трубчатой печи

Диаметр трубы, м	Толщина стенки трубы, м	Шаг между осями труб, м.
		Фитинги	Ретурбенты
0,152	0,008	0,275	0,301

Выводы: на данном этапе расчета вычислили диаметр печных труб, по нему выбрали стандартный диаметр d_н= 0,152 м, толщину и шаг труб, и, исходя из стандартного диаметра, рассчитали фактическую линейную скорость нагреваемого продуктаW = 1,7218 м/с.
.6 Расчет камеры конвекции
Целью данного этапа является, расчет поверхности конвекционных труб и проведение анализа эффективности работы камеры конвекции.

Поверхность (расчетная) конвекционных труб определяется по уравнению:
, (40)
где Q_к - количество тепла, воспринятое конвекционными трубами;

K - коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту, Вт/(м²*К);

Dt_ср - средняя разность температур, К.
(41)
^кДж/ч.

Средняя разность температур определяется по формуле:
, (42)
где , - соответственно большая и меньшая разности температур;

t_к - температура продукта на выходе из камеры конвекции, которая находится путем решения квадратичного уравнения вида:
, (43)
где а = 0,000405; b = 0,403; с - соответственно коэффициенты уравнения.

Коэффициент ^с вычисляется следующим образом:
, (44)
где - теплосодержание продукта при температуре t_к:
(45)
<sup>кДж/кг;

.</sup>

Решению квадратичного уравнения удовлетворяет только значение одного корня, так как второй корень, принимающий отрицательное значение, не имеет физического смысла:
^0С.
Находим большую, меньшую и среднюю разности температур:
Δt_δ = (T_п - 273) - t_к1 = (1070 - 273) - 232,254= 564,746⁰С;

Δt_м = t_ух - t₁ = 270 - 140 = 130 ⁰С;

^0С.
Коэффициент теплопередачи в камере конвекции определяется уравнением:
, (46)

где a₁, a_к, a_р - соответственно коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке, конвекцией, излучением трехатомных газов.

a_р определяют по эмпирическому уравнению Нельсона:
, (47)
где t_ср.г.к. - средняя температура дымовых газов в камере конвекции:
(48)

^{К;
Вт/м2×град.}

a_к определяется следующим образом:
, (49)
где Е - коэффициент, зависящий от свойств топочных газов, значение которого определяем методом линейной интерполяции, используя табличные данные зависимости его от t_ср.г.к.; принимаем Е = 21,4262 [2, табл. 4];

d - наружный диаметр труб: d=0,152 м;

U - массовая скорость движения газов, определяемая по формуле:
, (50)

где В-часовой расход топлива, кг/ч;

G - количество продуктов сгорания, образующихся при сжигании 1 кг топлива, кг/кг;

f - свободное сечение прохода дымовых газов в камере конвекции:
, (51)
где n = 4 - число труб в одном горизонтальном ряду;

S₁ - расстояние между осями этих труб, обычно лежит в пределах 1,7-2d_нар, для рассчитанного диаметра труб d_нар=0,152 м изготавливаются крутоизогнутые фитинги с шагом между осями труб 0,275 м [5, c. 314], принимаем S₁ = 0,275 м;

l_р - рабочая длина конвекционных труб; l_р = 15,5 м;

а - характерный размер для камеры конвекции:
^{м. (52)}
м².

Рассчитываем массовую скорость движения газов:

^{кг/м2×с.}

Коэффициент теплоотдачи конвекцией:

^{Вт/м2×град.}

Коэффициент теплопередачи от дымовых газов к нагреваемому продукту:

^{Вт/м2×град.}

Таким образом, поверхность (расчетная) конвекционных труб (53):



Определяем число труб в камере конвекции:
^шт. (54)
Округляем число труб до целого значения кратного n (числу труб в одном горизонтальном ряду), N_к = 108 шт. С учетом округления N_кфактическая поверхность конвекционных труб рассчитывается:
м².
Число труб по вертикали:
^{шт. (55)}
Высота пучка труб в камере конвекции определяется по формуле: