Курсовая работа - Проектирование термической печи. В курсовом проекте рассмотрены следующие вопросы Обоснование выбора типа печи

• Название: В курсовом проекте рассмотрены следующие вопросы Обоснование выбора типа печи
• Дата: 26.04.2021
• Размер: 282.09 Kb.
• Имя файла: Курсовая работа - Проектирование термической печи.docx
• Тип: Отчет; #198652
• страница: 2 из 5

,(1.13)
где t_к - калориметрическая температура, °С

- пирометрический КПД, =0,75.

Действительная температура нагрева слитка на 80÷130 С выше температуры нагрева слитка t″_м, С. Получим:

t″_м=1000 С;

t_д=1000+100=1100 С.

Вычислим значение необходимой калориметрической температуры ,С по формуле (1.14) и сравним полученное значение со значением, определенным по графику на рисунке 1.1. Если значение, вычисленное по формуле (1.14), больше значения, определенного по графику, то надо повысить температуру горения, следовательно, необходим подогрев. Если меньше, то подогрев не нужен.
, (1.14)
=1100/0,75=1466,7 °С.

По графику =1466,7 С, значит в нашем случае подогрев не нужен.
2. Температурный режим и профиль рабочего пространства
.1 Температурный график печи
,

,

,
где t_св - температура газов в сварочной зоне, С;

t_у.г - температура уходящих газов, С;

t_т - температура в томильной зоне, С;

Эти значения равны:

,

,

.

Методическая зона делится на три участка для усреднения температуры. Из графика на рисунке 2.1 определяем средние температуры теплоносителя ,С и материала , значения которых приведены в таблице 2.1 для пяти участков.
Таблица 2.1

Температура, 0С	МЗ			СЗ	ТЗ
	1	2	3	4	5
60077093011001050
770930110011001050
685850101511001050
303004005001000
30040050010001000
1653504507501000

Температурный график печи
.2 Профиль рабочего пространства


Рисунок 2.2 - Схема внутреннего пространства методической печи
Размеры высот, , м, выбираем из диапазонов:

м,

м,

м.

При толщине заготовки b≤100мм используется односторонний подогрев, и высота h₄ отсутствует.

Выбираем:

м;

м;

м

Ширина печи А, м определяется по формуле:
А=l+0,5,(2.1)
где l - длина одной заготовки, м.

A=10+0,5=10,5 м.

Эффективная толщина излучающего слоя S_эфф, м определяется по формуле Порта:
,(2.2)
Степень развития кладки ω вычисляется по формуле:
, (2.3)
где - высота каждой зоны, м, которая определяется

для методической зоны -
;(2.4)
м;

для сварочной зоны -
;(2.5)
м;

для томильной зоны -
(2.6)
м;

Методическая зона печи:

м;

.

Сварочная зона печи:

м;

.

Томильная зона печи:

м;

.

Парциальные давления газов кПа и водяных паров кПа определяются по формулам:
(2.7)

(2.8)
где P - нормальное атмосферное давление, кПа, P=101,3 кПа.

кПа;

кПа.

Для всех зон найдем комплексы которые понадобятся в следующем разделе для расчета времени нагрева металла.

Все расчетные значения, полученные в данном разделе, сведены в таблицу 2.2.
Таблица 2.2

	Методическая зона	Сварочная зона	Томильная зона
hi, м	1,9	2,5	1,6
ω	1,43	1,55	1,37
Sэфф, м	2,89	3,635	2,49
,кПа∙м25,8132,3922,27
, кПа∙м53,5367,1846,19

3. Расчет времени нагрева металла
.1 Расчет внешнего теплообмена
Вследствие высокой температуры продуктов сгорания (теплоносителя) и значительной толщины газового слоя, считаем, что теплоотдача на поверхность нагреваемого металла внешний теплообмен происходит в основном излучением, так как конвективная составляющая мала. Причем из-за сложного профиля рабочего пространства печи неравномерность температур, расположения горелочных устройств движение газа носит чрезвычайно сложный характер и расчет конвективной теплоотдачи представляет большую трудность.

Методическая зона печи

участок

Лучистый коэффициент теплоотдачи α_л, Вт/м²∙К определяется по формуле
,(3.1)
где - излучательная способность абсолютно черного тела, Вт/м²∙К⁴, с₀= 5,67 Вт/м²∙К⁴;

ε_пр - приведенная степень черноты;

- абсолютная средняя температура газов, К;

- абсолютная средняя температура материала, К

Приведенная степень черноты ε_пр находится по формуле
,(3.2)
где ε_М - степень черноты материала, для всех сталей ε_М=0,8;

ε_Г - степень черноты газов.

Степень черноты газов ε_Г определяется по формуле:
,(3.3)
где - степень черноты трехатомных газов;

- степень черноты водяных паров;

- поправочный коэффициент к степени черноты водяных паров.

Эти параметры определяются по номограммам из [1] как функции:
,(3.4)

,(3.5)

,(3.6)






Тогда



;

Вт/м²∙К.

участок

Определяем из номограмм степени черноты , и поправочный коэффициент приведённые в .







Степень черноты газов ε_Г определяется по формуле (3.3):



Приведенная степень черноты ε_пр находится по формуле (3.2):