Контрольная работа: Эскизный тепловой и электрический расчет камерной электропечи периодического действия

А=480 мм, В=460 мм, С=360 мм.

Площади стенок: боковых FСТ=0,17m2, задней и передней F3= FФР =0,18 м2, свода и пода FCB=FС=0,22 м2.

Окончательные размеры рабочей камеры определяются при рабочем проектировании печи из условия размещения нагревателей

2 Расчет установленной мощности и тепловой расчет

Полезная мощность Рпол рассчитывается по формуле:

Средняя удельная теплоёмкость садки в интервале температур 50-10500С (табл. 5) с=699 Дж/кг0С.

Мощность, расходуемая на нагрев поддонов Рпр:

Средняя удельная теплоёмкость жароупора Х18Н9В в интервале температур 20-11000С (табл. 5) с=599 Дж/кг0С.

Тепловой расчёт футеровки.

Приводимая ниже конструкция футеровки выбрана по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.

Огнеупорный слой - Шамот легковес ШЛ-1,3. Допустимая температура 13000 (табл. 1), толщина слоя S1=230 мм.

Теплоизоляционный слой – пенодиатомитовый кирпич ПЭД-350, допустимая температура 900°С (табл. 1), толщина слоя S2=230мм.

Принимаем условную среднюю температуру слоев S1 и S2 tср=800°С. Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1) шамота λ1=0,6 Вт/м2 °С, пенодиатомита λ2=0,22 Вт/м2 °С. Толщины слоев в условных единицах S’1=S’2=1. Тепловые сопротивления слоев в условных единицах R’1=1,

R’2=λ1/λ2=0,6/0,22=2,7.

Перепад температуры в слоях в условных единицах Δt1’=1.

Δt2’= R2’ S2 '=2,7 ∙1=2,7.

Перепад температуры в футеровке в условных единицах:

Δt’= Δt1’ + Δt2’=1+2,7=3,7.

Принимаем температуру на внешней поверхности боковых и задних стенок футеровки максимально допустимой tв=70°С. Перепад температуры в футеровке Δt=tn-tв= 1050-70=980°С.

Перепад температуры в шамоте:

Δt1= Δt∙ Δt1'/ Δt'=980∙1/3,7=265oC

Перепад температуры в пенодиатомите:

Δt1= Δt∙ Δt2'/ Δt' = 980∙2,7/3,7=715oC

Ориентировочно температура на границе шамот – пенодиатомит

tсл=tп- Δt1=1050-265=785оС

Проведём уточнённый расчёт температуры в слоях футеровки.

Средняя температура огнеупорного слоя (шамот):

tсрш =(tп+tсл)/2=(1050+785)/2=918оС