Печь тоннельная (стр. 3 из 3)
Расчет элементов футеровки на прочность при осевом растяжении производят на основе неравенства
где N - растягивающая сила;
Rp - расчетное сопротивление футеровки, при растворе марки 5-100 следует принимать 0,16 МПа .
Расчет элементов футеровки на срез производят исходя из неравенства
где Q - расчетная поперечная сила;
Rcp – расчетное сопротивление футеровки срезу 0,16 МПа;
f - коэффициент трения по шву футеровки 0,7 ;
- среднее напряжение сжатия, 
; 
Расчет элементов футеровки на поперечный изгиб следует производить исходя из неравенства
где Q - расчетная поперечная сила;
Rra - расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе [3,табл.3.10];
b - ширина сечения;
z - плечо внутренней пары сил, z=(2/3)h.
Расчет устойчивости футеровки. Футеровку топок, выполненную из кирпичей, и свободно стоящие стены и столбы, имеющие сечение прямоугольной формы и значительную высоту, проверяют на допустимые отношения высоты стен к их толщинам:
где Н - высота футеровки,
h - толщина стены.
Это отношение не должно превышать 25.
Из [6,c.113] принимаем для стены высотой более 1000 мм и температуре печи более 1200 С, внутренний слой кладки выполняется из шамотного кирпича класса А, толщиной 300 мм; свод с пролетом - из того же материала толщиной 200 мм.
5.4 Расчет каркаса
Распорное усилие свода должно быть воспринято каркасом. Приближенная сила горизонтального распора свода может быть определена по формуле
где К - коэффициент зависимости силы R от температуры, равен 3,5 при температуре более 1200°С,
Р - сила тяжести свода,
- центральный угол свода, град. 
Выбор профиля пятовых балок. Момент сопротивления пятовой балки рассчитывают по формуле
где
- допустимое напряжение на разрыв,l - расстояние между балками каркаса.
Принимаем профиль пятовых балок в виде равнополочного угольника с размерами 90x90x8 мм.
Определение сечения верхней поперечной связи. Сечение верхней и нижней связей рассчитывают по формулам:
; 
; 
Выбор профиля боковой стойки. Момент сопротивления боковой стойки рассчитывают по формуле:
По найденному моменту сопротивления выбирают профиль боковой стойки:
Профиль боковой стойки - угольник равнополочный, с размерами 125x125x10 мм.
5.5 Фундамент печи
Статическую нагрузку, слагающуюся из массы металлических деталей и футеровки, воспринимает фундамент печи. Фундамент выполняют из бутового камня, бетона или железобетона. Основное преимущество железобетона в сравнении с другими материалами (кроме прочности): возможность придания фундаменту любой сложной формы, что позволяет при малой строительной высоте (без значительного углубления в грунт) получить большую площадь давления фундамента на основание. Толщина фундамента должна быть такова, чтобы давление от печи передавалось на все основание и в фундаменте не возникло слишком больших изгибающих и скалывающих усилий.
Особенности сооружения фундаментов топок:
1) на один и тот же фундаментный массив нельзя опирать части печи и других сооружений, так как может произойти различная осадка фундамента и появятся трещины и перекосы в сооружении;
2) если конструкция топки располагается ниже уровня грунтовых вод, то фундамент строят так, чтобы исключался доступ воды к футеровке. Это достигается путем устройства вокруг фундамента глиняных стенок до 300 мм толщиной; гидроизоляции фундамента; искусственного снижения уровня грунтовых вод устройством дренажа; сооружения сварного кессона из мягкой стали;
3) основание фундамента должно быть расположено ниже глубины промерзания грунта ( обычно 1,8 м от уровня земли) ; в отапливаемых или горячих цехах углубление фундамента незначительно;
4) для предотвращения сильного нагревания фундамента от футеровки устраиваются воздушные каналы между ними .
Обыкновенно давление топки на грунт не превышает 100 кПа, поэтому сооружение фундаментов не представляет больших трудностей. Размеры основания фундамента определяются нагрузкой и допустимым давлением на грунт. Допустимую нагрузку на фундамент рассчитывают по формуле:
где R - предел прочности кирпичной футеровки при сжатии, Па;
F - полная площадь фундамента, м2;
F1 - нагруженная площадь фундамента .
- для бетона 
Литература
1 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1976. - 552с.
2 Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. - Л.: Химия, 1968. - 848 с.
3 Исламов М.Ш. Проектирование топок специального назначения. - Л.: Энергоиздат.1982. -168 с.,ил.
4 Исламов М.Ш. Печи химической промышленности - М.: Химия, 1969. -176с.,ил.
5 Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств./ Под ред. М.Ф. Михалева. Л.: Машиностроение, 1984. - 301 с.,ил.
6 Долотов Г.П., Кондаков Е.А. Конструкция и расчет заводских печей и сушил. М., Машиностроение, 1973, 272 с.