Тепловые расчёты кольцевой печи с вращающимся подом (стр. 6 из 11)

По номограмме (Б.С.Мастрюков “Теплотехнические расчёты и конструкция промышленных печей” стр.50-52) определяем:

Тогда

(26)

Приведённая степень черноты рассматриваемой системы равна:

=0,66 (27)

где

степень черноты металла, равная

Температура печи в начале методической зоны, при коэффициенте теплового излучения

(28)

Определим тепловой поток в конце методической зоны:

Определим продолжительность нагрева в методической зоне:

(29)

,где

коэффициент формы для цилиндра (без учёта площади торцов),

равный 2,0.

5.2.В 1-ой сварочной

Примем

При расчёте по В.Н.Григорьеву рекомендуется принимать [3]:

Также при расположении заготовок с зазором равным или большим половины диаметра заготовки, и интенсивно нагреве рекомендуется брать:

Определим степень черноты газов при

, по номограмме:

5.3.Во 2-ой сварочной

Примем

При расчёте по В.Н.Григорьеву рекомендуется принимать [3]:

Так, как к концу 2-ой сварочной зоны происходит некоторое выравнивание между температурой центра и поверхности, то рекомендуется брать:

Определим степень черноты газов при

, по номограмме:

5.4. В томильной зоне

Определим степень выравнивания температур:

(30)

Для заготовки толщиной 300 мм перепад температур перед выдачей заготовки должен составлять:

Определим степень черноты газов при

, по номограмме:

Продолжение нагрева в томильной зоне определяется следующей зависимостью:

(31)

,где

коэффициент определяемый по графику в зависимости от степени выравнивания температур и формы нагреваемого тела (

Полная продолжительность нагрева:

Рис.5.1. График нагрева металла

Выводы:

1. Исходя из графика, видно, что мы бережно нагревали металл в методической зоне, чтобы избежать термических напряжений, т.к. упругие напряжения в металле в начале нагрева велики, а следовательно при быстром нагреве могут привести к разрыву металла.

2. Поднимая температуру нагрева в сварочной зоне, мы увеличи-ваем интенсивность нагрева, что способствует быстрому прохо-ждению сварочных зон, а это значительно снижает глубину обезуглероженного слоя, что благоприятно скажется на качестве готового проката.

3. Снижая температуру нагрева в томильной зоне перед выдачей, мы снижаем угар металла, тем самым увеличиваем выход годного.

4. В результате применённых мер нагрева металла, получаем общее время нагрева металла

.
6.Определение основных размеров печи

Общая масса заготовок, определяется по формуле:

(32)

Масса одной заготовки, определяется по формуле:

(33)

Тогда в печи количество заготовок равно:

Определим длину пода печи, при расположении 6 заготовок на 1 м длины при зазоре между заготовками 0,2 м, и рядами 0,4 м.

L=149/6=24,8 м.

Угол между окном загрузки и выдачи составляет

поэтому полная длина пода определяется следующим соотношением:

Площадь и напряжённость пода определим по следующей зависимости:

(34)

Площадь и напряжённость активного пода определим по следую-ей зависимости:

(35)

Полезная площадь пода печи:

(36)

Длину печи разбивают на зоны пропорционально времени нагрева:

· Длина методической зоны

· Длина 1-ой сварочной зоны

· Длина 2-ой сварочной зоны

· Длина томильной зоны

Рис.6.1. Эскиз печи

Выводы:

Располагая заготовки на поду в три ряда, судя по данной главе мы получаем достаточно компактный вариант печи, однако в работе [4] рекомендуемая напряжённость пода при конструировании кольцевых печей данной производительности рекомендуется брать немного меньше чем получилось в нашем случае.

7.Тепловой баланс

7.1.Приход тепла

7.1.1.Теплота от горения топлива

кВт

где В-расход топлива,

7.1.2. Теплота, вносимая подогретым воздухом

кВт

7.1.3. Теплота экзотермических реакций

кВт

где а-угар металла, доли;

P-производительность печи, кг/с.

7.2. Расход тепла

7.2.1.Теплота технологического продукта

кВт

5.2.2. Теплота, уносимая уходящими газами