Печь тоннельная (стр. 2 из 3)

;

;

Определим количество дополнительного тепла, подводимого к сушилке:

;

;

Результаты расчета теплового баланса процесса сушки приведены в таблице

Таблица 4 - Тепловой баланс

Приход			Расход
Статьи прихода	кВт	%	Статьи расхода	кВт	%
1 С высушенным материалом QCH2 C тележкой 3 Тепло нагревателя Qнагр	41,6521,41656,86	41,81,456,8	1 С прокаленным материалом QCK2 С тележкой 3 Потери	91,123,125,686	91,335,7
Итого	99,928	100	Итого	99,926	100

4 Конструктивный расчет

В конструктивном расчете необходимо определить рабочий объем печи.

Продукция в печи располагается на тележках. Вместимость каждой тележки составляет 70 кг UO₂. Период нахождения продукта в печи 1 сутки. Принимаем, что в печи может находиться 10 тележек. Длина каждой тележки l =300 мм, ширина 200 мм, грузоподъемность 70 кг. Расстояние между тележками принимаем 700 мм.

Размеры таблеток:

d=7,6 мм (готовые);

h=10 мм (готовые);

с учетом припуска на шлифование:

d=7,75 мм;

h=10,15 мм.

Плотность готовой таблетки 10,5 г/см³. Следовательно, масса таблетки

.

Длину рабочей зоны принимаем L=10 м, ширину Ь=0,7 м, высоту h=1 м.

Объем рабочей зоны равен:

Общая длина печи:

,

где l₁ ,l₂ - длины боксов загрузки и выгрузки соответственно.

5 Расчет конструктивных элементов печи на прочность

5.1 Расчет фланцевого соединения кожуха

Кожух изготовлен из стали толщиной 6,35 мм. Кожух испытывается на герметичность до кирпичной кладки, в процессе окончательной сборки и перед нагревом. К фланцевым соединениям прикреплены змеевики водяного охлаждения, предназначенные для защиты прокладок. Конструкция прокладки обеспечивает герметичность на всем диапазоне рабочих температур.

1 Принимаем расчетную температуру 20°С.

Температура болта

2 Допускаемое напряжение для материала болтов

.

3 Толщина втулки фланца

для приварного встык

4 Диаметр болтовой окружности

принимаем

где и - нормативный зазор между гайкой и втулкой (u=4 - 6).

5 Наружный диаметр фланца

где а - конструктивная добавка для размещения гаек по диаметру фланца

а = 52мм .

6 Наружный диаметр прокладки

где е - нормативный параметр, зависящий от типа прокладки.

е = 37 – для плоских прокладок и диаметра болта d_б = 27мм .

7 Средний диаметр прокладки

где b - ширина прокладки.

Выбираем плоскую неметаллическую прокладку для нее b = 25мм .

8 Количество болтов

t_ш – рекомендуемый шаг расположения болтов, выбирается в зависимости от давления по таблице 1.43 [5,c97] .

t_ш = (4,2 – 5)*d_б = (4,2 – 5)*27 = 113,4 – 135 .

Принимаем t_ш = 125мм .

Принимаем n_б = 70шт .

9 Высота фланца

,

- принимается по рисунку 1.39 [5,c95] , =2,5 ;

- высота втулки фланца приварного встык

i – уклон втулки I = 1/3;

-толщина у основания втулки приварного встык фланца .

;

;

Принимаем h_ф = 60мм .

10 Болтовая нагрузка, необходимая для обеспечения герметичности

где

- площадь поперечного сечения болта.

11 Условие прочности болтов

12 Условие прочности прокладки

13 Условие герметичности фланцевого соединения, определяемое углом поворота фланца

;

;

;

;

;

;

;

;

0,0052 < 0.013.

5.2 Расчет пластин кожуха

Расчет проводим для случая прямоугольной пластины, нагруженной по всей поверхности давлением р=0,12 МПа, заделанной по контуру. Напряжения и прогибы находим по формулам:

; ; .

где

- коэффициенты зависящие от отношения b/a;

a, b – длины сторон пластины, м. a= b= 2м.

;

;

.

Приближенно максимальные значения прогибов (в центре) и напряжения (в середине более длинной стороны) могут быть определены по следующим формулам:

;

.

к - коэффициент зависящий от отношения а/b

5.3 Расчет футеровки

Расчет прочности футеровки при продольном растяжении по несущей способности при температуре до 50 С° производится исходя из следующего неравенства

Здесь R - расчетное сопротивление футеровки сжатию, R = 3,9 по табл.3.7 [3,с100];

F -площадь сечения элемента футеровки;

- коэффициент продольного изгиба, учитывающий снижение несущей способности.

.