Страница: 7/28
L=34*302*10-3=10.268 м.
3.3 Тепловой расчет термоагрегата
Тепловой расчет термической печи сводится к определению расхода тепла, мощности печи коэффициента полезного действия[10]
Расход тепла определяется по формуле Qрасх=Qме+Qкл+Qн. п, (13) где Qме - тепло идущее на нагрев металла
Qкл-тепло теряемое в окружающее пространство через кладку печи (свод, стена, под)
Q нп - прочие не учтенные потери.
Тепло идущее на нагрев металла
Qме=G(c2tк-c1tн), (14)
где G-производительность печи,
А tк tн-начальная и конечная температура металла
С1,с2-удельные теплоемкости соответственно t н, tк
G=m/tнагр, (15)
Где m-масса металла находящегося в камере нагрева
tнагр-время нагрева
m=V*r, (16)
где V-объем металла находящегося в камере нагрева;
r=7,8 кг/м3-плотность металла;
V=а*b*l, (17)
Где а-толщина полосы;
b-ширина полосы;
l-длина камеры нагрева.
V=0,5*1065*3350=878387,50 мм3=0,0178 м3
M=0,0178*7,8=0,1388=138,8 кг
Время нагрева определяется как одна минута на миллиметр сечения.
tнагр.=1*0,5=0,5 мин=30 сек.
Производительность печи:
G=138.6/30=4.63 кг/сек.
Тепло идущее на нагрев металла:
QMe=4,63*[0.653(800+273)*0.47(20+273)]=2607 кВт
С1=0,47 кДж/кг*К, при t=200C;
C2=0.653 кДж/кг*К, при t=8000C
Тепло теряемое в окружающее пространство через кладку печи[8]:
Qкл=Qст+Qпод+Qсвод, (17)
Где Qст-потери тепла через стены,
Qпод-потери тепла через под,
Qсвод-потери тепла через свод.
2. Свод печи
tк=tг
Рис.4 Схема трехслойного свода печи
1)Диатомит не обожженный в кусках l=0,11+0,232*10-3t,Вт/(м*к)
2)Шамот легковесный ШЛ-0,4;
l=0.1+0.00021t, Вт/(м*К) (18)
3) Асбестовый картон
l=0,12+0,00024t,Вт/(м*К)
2 Стены
Рис.5 Схема трехслойной плоской стенки печи.
Шамот легковесный ШЛ-0,9
l=0,29+0,00023t, Вт/(м*К);
Шамот легковесный ШЛ-0,4
l=0,1+0,00021t Вт/(м*К);
Асбестовый картон
l=0,12+0,00024t, Вт/(м*К)
3 Под
Рис.6 Схема трехслойного пода печи.
1)Диатомит необожженный в кусках
l=0,11+0,000232t,Вт/(м*К)
2)Шамот легковесный ШЛ-0,4
l=0,1+0,00021t, Вт/(м*К)
3)Асбестовый картон
l=0,12+0,00024t, Вт/(м*К);
Исходные данные для расчета потерь через кладку[10]:
1.Температура внутренней поверхности стенки tк, равной температуре печи, 0С.
2. Температура окружающего воздуха в термическом отделении tв,0С.
3. Температура на границе первого и второго слоя кладки t1,0С.
4. Температура на границе второго и третьего слоя кладки t2,0С.
5. Температура наружней поверхности стенки t3,0С.
6.Толщина слоев:
внутренний-S1 ;
средний-S2;
наружний-S3;
7.Коэффициент теплопроводности слоев при 00С-l1, l2, l3 ,Вт/(м*к)
8.Коэффициент температурного измерения теплопроводности слоев -В1 В2, В3, Вт/(м*с)
Расчет плотности теплового потока методом последовательного приближения и температур t1, t2, t3 на границах слоев кладки выполняем на микро-ЭВМ ” электроника-МК61” по программе.
Свод: t1 =5060C; t2=3000C; t3=550C; q1=331 Вт/м2.
Стены: t1=5990C; t2=3220C; t3=590C; q2=362 Вт/м2.
Под: t1=5050C; t2=2790C; t3=530C; q3=304 Вт/м2.
Потери тепла через свод:
Qсв=qсв*Fсв*10-3; (18)
Fcв=L*B=192*9=1728 м2; (19)
Qсв=331*1728*10-3=571.9 кВт.
Потери тепла через стены:
Qст=qст*Fст*10-3; (20)
Fст=2LH=2*192*8.5=3264м2; (21)
Qст=362*3264*10-3=1181,6 кВт. (22)
Потери тепла через под принимаем 0,75Qcт.
Qпод=0,75Qcт=1181.6*0.75=886.2кВт; (23)
Qкл=Qме+Qcв+Qпод=1181.6+571.9+886.2=2639.7 кВт.
Неучтенные потери принимаем 10% от Qкл.
Qн.п.=2639,7*0,1=263,97 кВт
Qрасх=Qме+Qкл+Qн. п; (24)
Qрасх=2607+2639,7+263,97=5510,67кВт.
Мощность печи
Pрасх=åQрасх; Pрасх=5510,67кВт. (26)
Коэффициент полезного действия.
h=Qме/åQрасх*100%; (27)
h=2607/5510.67*100%=48.8%
3.4 Расчет количества оборудования.
Расчет оборудования производится на основании производственной программы, спроектированного технологического процесса термической обработке, режима работы отделения и фонда времени оборудования.
Полный календарный фонд времени равен 365*24=8760 часов. Так как характер работы непрерывный, то календарный фонд равен номинальному, Фн=8760 часов.
Реферат опубликован: 24/08/2009