Методическая четырехзонная печь (стр. 1 из 5)

Министерство образования Российской Федерации

Магнитогорский Государственный Технический Университет

Имени Г.И. Носова

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Методическая четырехзонная печь

Исполнил:

студент группы ТМБВ-05-01 Резов М.Г.

проверил: Попереков И.В.

2008 год

Содержание

1. Задание.

2. Введение.

3. Расчет горения топлива.

4. Определение времени нагрева металла.

5. Определение основных размеров печи.

6. Составление теплового баланса печи.

7. Выбор и расчет горелок.

8. Расчет рекуператора.

9. Расчет дымового тракта.

10. Расчет дымовой трубы.

11. Выбор вентилятора.

12. Технико-экономические показатели печи.

13. Список использованной литературы.

Введение

Нагревательные толкательные печи характеризуются противоточным движением нагреваемого металла и продуктов сгорания, а так же наличием в начале печи (со стороны посада металла) развитой не отапливаемой методической зоны, вследствие чего их часто называют методическими печами.

Методические печи по числу зон нагрева могут быть двух-, трёх - и многозонными с односторонним и двусторонним нагревом металла. При трёхзонном режиме нагрева имеются три теплотехнические зоны, по ходу металла: методическая, в которой повышается температура, сварочная с высокой постоянной температурой и томильная с постоянной температурой, близкой к заданной конечной температуре поверхности металла. Металл толщиной до 100 мм нагревают с одной стороны в печах без нижнего нагрева, а толщиной больше 100 мм - с двух сторон (с нижним нагревом).

Большое значение для работы методических печей имеет способ выдачи металла из печи. Различают торцевую и боковую выдачу металла. При торцевой выдаче необходим толкатель, который и выполняет роль выталкивателя.

Конструкцию методических печей выбирают в зависимости от типа стана и вида топлива. Тип стана определяет производительность печей толщину применяемой заготовки, температуру нагрева металла и его сортамент. От вида используемого топлива зависит конструкция горелочных устройств и применение рекуператоров. При использовании трёх зонных методических толкательных печей на среднесортных и крупносортных станах под печи выполняют прямым, с торцевой подачей и выдачей металла.

Расчет горения топлива

Рассчитаем процесс горения природного газа следующего состава:

СО2 = 2,5%; СН4 = 84,0%; С2Н6 = 4,0%; С3Н8 = 3,0%; С4Н10 = 3,5%;

N2 =3,0%.

Содержание влаги W= 11,5 г\м3

Коэффициент расхода воздуха α =1, 20

Температура подогрева воздуха tв0 = 400 0С

Определяем:

Низшую теплоту сгорания топлива, Qнр.

Расход воздуха на горение: - теоретический L0

- практический Lα

3. Расход продуктов горения: - теоретический V0

- практический Vα

4. Состав продуктов горения.

5. Температура горения топлива, tж.

Коэффициент перерасчета сухого на влажный газ:

Состав влажного воздуха:

Всего: 100%

Отношение в дутье

К1=0,21,

Где К1 доля О2 в воздухе

Теоретический расход воздуха на горение 1 м3 газа:

Практический расход воздуха:

Определим количество продуктов горения при α = 1,0

Определим количество продуктов горения при α =1,2

Действительный выход влажных продуктов горения м3/м3

Определим процентный состав влажных продуктов горения при α =1.0

Всего: 100%

Найдем процентный состав продуктов сгорания при α = 1,2;

Всего: 100%

Проверим правильность расчета составлением материального баланса:

Поступило: топливо (природный газ)

Плотность продуктов сгорания:

Получим:

Определим низшую теплоту сгорания топлива (Qnp) ^

Начальная энтальпия продуктов сгорания для расчета температур жаропроизводительной и калориметрической iж0; ik0^

Определим температуру жаропроизводительности (tж0);

Зададимся tж0 = 2000 0С, найдем q = ip, где р – массовая доля компонента в продуктах горения и I – теплосодержание компонента (из табл)

Зададимся tж0 = 2100 0С, тогда

составит

21000С<iж0 >20000С

Определим калориметрическую температуру горения (tk0)

Зададимся tk0 = 21000С, тогда q=im составит

Пусть tk0 = 20000С, тогда q=im составит

Действительная температура горения:

Где η-пирометрический поправочный коэффициент для методических печей

Определение времени нагрева металла

Выберем температурный график процесса нагрева. Температуру уходящих из печи газов примем равной 8000С, а температуру в томильной зоне на 500С выше, чем температуру нагрева металла, то есть 12300С. На основании выше изложенного действительная температура горения 1315 0С.