Печь тоннельная (стр. 1 из 3)

МАЭ РФ

Государственный технологический институт

Кафедра МАХП

ПЕЧЬ ТУННЕЛЬНАЯ

Курсовой проект

МАХП 800.11.00 КР

Профессор

________________

«______»_____________.

Студент группы

_________________.

«______»______________.

Содержание

Введение

1 Данные для расчета

2 Материальный расчет

3 Тепловой расчет

4 Конструктивный расчет

5 Расчет конструктивных элементов печи на прочность

5.1 Расчет фланцевого соединения кожуха

5.2 Расчет пластин кожух

5.3 Расчет футеровки

5.4 Расчет каркаса

5.5 Фундамент печи

Литература

Введение

Спекание таблеток из UO₂ является основной стадией технологического процесса получения таблеток. В этом процессе проявляются как все физико-химические свойства исходного порошка, так и все предыдущие технологические операции. Кроме того, на качество таблеток оказывают существенное влияние параметры самого процесса спекания, в первую очередь газовая среда, температура и время спекания.

Для регулируемого удаления летучих соединений с целью предупреждения растрескивания таблетки перед спеканием медленно нагревают до 600 - 800 °С в течение 10 часов, после чего температуру повышают до заданной температуры спекания. Заданный режим обеспечивается продвижением лодочек с таблетками в печах тоннельного типа, работающих в непрерывном режиме и имеющих три температурные зоны: нагревание таблеток, спекание и охлаждение.

1 Данные для расчета

Исходные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Исходные данные

1 Производительность, кг/сут	700
2 Начальное влагосодержание материала, %	1
3 Конечное влагосодержание материала, %	0
4 Начальная температура материала, 0C	20
5 Температура спекания, 0С	1750
6 Температура сушки, 0С	800
7 Давление газа в печи (H2), МПа	0,12
8 Плотность материала, г/см3	10,5
9 Рабочая длина печи, м	10

Примечание:

1) материал находится в печи 24 часа ;

2) молибденовые обогреватели содержатся в вакууме ;

3) охлаждение проводится продувкой инертным газом .

2 Материальный расчет

Материальный расчет процесса сушки будет сводиться к составлению материального баланса и определению массовых расходов всех потоков. Уравнения материального баланса по влаге имеет вид:

,

,

где G_H - массовый расход высушиваемого материала, кг/с;

G_K - массовый расход высушенного материала, кг/с;

W - количество отводимой влаги, кг/с;

W_H - количество влаги, содержащейся в высушиваемом материале, кг/с;

W_K - количество влаги, содержащейся в высушенном материале кг/с;

G_c - массовый расход сухого материала, кг/с;

w_CH- начальное влагосодержание материала, %;

w_CK- конечное влагосодержание материала, %.

Из уравнения материального баланса (1) определим массовые расходы:

,

,

,

,

.

По результатам расчета составляем таблицу материального баланса.

Таблица 2 - Материальный баланс

Приход			Расход
Статьи прихода	кг/сут	%	Статьи расхода	кг/сут	%
1 Высушиваемый материал GH Сухой материал GCВлага WH	7077007	991	1 Высушенный материал GK Сухой материал GC Влага WK2 Влага W	70070007	9901
Итого	707	100	Итого	707	100

3 Тепловой расчет

Тепловой расчет сводится к составлению теплового баланса процесса сушки и процесса прокалки и определению количества подводимого тепла.

Уравнение теплового баланса процесса сушки имеет вид:

,

где

- количество тепла, поступающего в печь с сухим материалом, Вт;

- теплоемкость материала, Дж/(кг К);

- начальная температура при входе в печь, ⁰С;

- количество тепла, поступающего в печь с влагой, Вт;

- теплоемкость влаги, Дж/(кгК);

Q_нагр-тепло от нагревателей, Вт;

- количество тепла, отводимое из печи с сухим материалом, Вт;

- конечная температура материала при выходе из зоны сушки, ⁰С;

- количество тепла, отводимое из сушилки с влагой, Вт;

10% - потери тепла в окружающую среду, при открывании дверей и через футеровку и кирпичную кладку, Вт;

- количество тепла, поступающее с тележками, Вт;

255 Дж/(кг К);

- количество тепла, отводимое с тележками, Вт.

Определим составляющие уравнения теплового баланса:

;

;

;

;

;

;

;

Определим количество дополнительного тепла, подводимого к сушилке:

;

;

Результаты расчета теплового баланса процесса сушки приведены в таблице

Таблица 3 - Тепловой баланс

Приход		Расход
Статьи прихода	кг/сут	Статьи расхода	кг/сут
1 Высушиваемый материал с сухим материалом QCHсвлагой QWH2 C тележкой 3 Тепло нагревателя Qнагр	1,0410,1940,03555,04	1 С высушенным материалом QCK2 С влагой WK3 С тележкой 4 Потери	41,6527,741,4165,504
Итого	56,314	Итого	56,314

Уравнение теплового баланса процесса прокалки имеет вид:

,

где

- количество тепла, поступающего в печь с сухим

материалом, Вт;

- теплоемкость материала, Дж/(кгК);

- начальная температура при входе в зону спекания, ⁰C;

Q_нагр-тепло от нагревателей, Вт;

- количество тепла, отводимое из печи с прокаленным

материалом, Вт ;

- конечная температура материала при выходе из печи, ⁰С;

10% - потери тепла в окружающую среду, при открывании дверей и через футеровку и кирпичную кладку, Вт;

- количество тепла, поступающее с тележками, Вт;

255 Дж/кг К;

- количество тепла, отводимое с тележками, Вт;

Определим составляющие уравнения теплового баланса:

;

;