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: 3 из 5

.

Лучистый коэффициент теплоотдачи α_л, Вт/м²∙К определяется по формуле (3.3):

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):



Лучистый коэффициент теплоотдачи α_л, Вт/м²∙К, определяется по формуле (3.3):

Вт/м²∙К.

Сварочная зона печи

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):



Лучистый коэффициент теплоотдачи α_л, Вт/м²∙К, определяется по формуле (3.3):

Вт/м²∙К.

Томильная зона печи

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):



Лучистый коэффициент теплоотдачи α_л, Вт/м²∙К, определяется по формуле (3.3):

Вт/м²∙К.
.2 Расчет внутреннего теплообмена
Вычислим критерий Био Bi по формуле
,(3.7)
где S - толщина заготовки, м;

λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м∙К, определяется из таблиц П8 .

Методическая зона печи:

;

;

;

Сварочная зона печи:

.

Томильная зона печи:

.

Так как в первом участке методической зоны Bi<0,25, то заготовка греется как «тонкое тело», т. е. температуры в центре заготовки и на поверхности одинаковы, а во всех остальных участках - как «толстое тело» (Bi>0,25), т.е. температуры центра и поверхности тела различны.

Лучевоспринимающая поверхность заготовки F, м² вычисляем по формуле:
,(3.8)
м².

Методическая зона

участок

Так как тело на этом участке греется как «тонкое тело» то время нагрева, τ, °С, вычисляется по формуле:
,(3.9)
где М -масса одной заготовки, кг;

С - теплоемкость металла, Дж/кг∙К, определяемая по П8 [1]; Дж/кг∙К;

- средняя температура теплоносителя на расчетном участке, °С;

, - температура заготовки на входе и выходе из расчетного участка, соответственно, °С.

Масса одной заготовки, М, кг, определяется по формуле:
(3.10)
где - геометрические размеры заготовки, м;

- плотность стали, кг/м³, кг/м³.

кг.

Время нагрева одной заготовки по (3.9) равно:

с.

2 участок

Так как Bi>0,25 то на участке тело греется как «массивное тело», то расчет внутреннего теплообмена проводим по следующей последовательности.

Определяем безразмерную температуру на поверхности заготовки, , по формуле:
,(3.11)
где -температура поверхности заготовки на выходе из расчетного участка, °С;

-температура заготовки на входе в расчетный участок, °С.



По номограммам из [1], построенным для поверхности заготовки, определяем критерий Фурье, :



Затем находим время τ, с, в течение которого заготовка находится в данной зоне:
,(3.12)
где а - коэффициент температуропроводности, м²/ч, определяемый по Таблице П8 [1], м²/ч;



Определяем по номограмме построенной для центра заготовки [1], безразмерную температуру в центре заготовки:



Температура в центре заготовки на выходе из расчётного участка , °С, вычисляем по формуле:
,(3.13)
°С.

участок

Так как Bi>0,25 то на участке тело греется как «массивное тело», то расчет внутреннего теплообмена проводим по следующей последовательности.

Определяем безразмерную температуру на поверхности заготовки, , по формуле (3.11):



По номограммам из [1], построенным для поверхности заготовки, определяем критерий Фурье, :



Затем находим по (3.12) время τ, с, в течение которого заготовка находится в данной зоне:

м²/ч;



Определяем по номограмме, построенной для центра заготовки [1], безразмерную температуру в центре заготовки:



Температура в центре заготовки на выходе из расчётного участка , °С, вычисляем по формуле (3.13):

°С.

Сварочная зона

Определим безразмерную температуру поверхности заготовки по (3.11):



По номограммам из [1], построенным для поверхности заготовки, определяем критерий Фурье, :



Находим время τ, с, в течение которого заготовка находится в данной зоне по формуле (3.12):

м²/ч;

с.

Определяем по номограмме построенной для центра заготовки [1], безразмерную температуру в центре заготовки:



Температура в центре заготовки на выходе из расчётного участка вычисляем по формуле (3.13):

.

После расчета трех участков методической зоны и сварочной зоны определим разницу температур Δt_нач ,С между поверхностью заготовки и ее центром. Если Δt_нач≤40С, то томильная зона не нужна. Если Δt_нач>50С, то проводится расчет томильной зоны.



Следовательно, проводим расчет томильной зоны

Определим безразмерную температуру поверхности заготовки по (3.11):

.

По номограммам из [1], построенным для поверхности заготовки, определяем критерий Фурье, :

.

Находим время τ, с, в течение которого заготовка находится в данной зоне по формуле (3.12):



Определяем по номограмме построенной для центра заготовки [1], безразмерную температуру в центре заготовки:



Температура в центре заготовки на выходе из расчётного участка вычисляем по формуле (3.13):

°С.


.3 Расчет напряженности пода печи
Общее время нахождения заготовки в печи Στ,с находится по формуле
,(3.14)
где τ_М, τ_СВ, τ_Т - время, которое заготовка находится в методической, сварочной, томильной зонах соответственно, с.

с.

Масса металла G,кг в каждый момент времени определяется по формуле:
G=P Στ, (3.15)
где Р - производительность печи по металлу, кг/с.