Курсовая работа: Печи нагревательные для термической обработки

е) Задаем значение температуре t₂ .

t₂ = t₁ +100 ⁰ C

t₂ = 1900 + 100= 2000 ⁰ C

ж) Находим теплосодержание продуктов горения при температуре t₂ (аналогично i₁ )

i₁ = 0,01 * 1900 * (8,84 * 2,42 + 17,26 * 1,93 + 73 * 1,48) = 3092,2 кДж/м³

i₂ = 0,01 * 20000 * (8,84 * 2,43 + 17,26 * 1,94 + 73 * 1,49) = 3274,7 кДж/м³

Поскольку i₁ <i₀ >i₂ значение калориметрической температуры находим методом интерполяции

t_k = t₁ + (i₀ – i₁ )/(i₂ – i₁ ) = 1900 + (3136,15 - 3092,2)/(3274,7 – 3092,2) = 1900,24 ⁰ C

з) Находим t_пр приη = 0,62…0,82

t_пр = η_* t_k

t_пр = 0,72 * 1900,24 = 1368,2 ⁰ С

2.3 Материальный баланс горения

Поступило газа 100 м3 , в том числе кг.	Получено продуктов горения
CH4 = 92,2 * 16/22,4 = 65,9	CO2 = 97,8 * 44/22,4 = 192,1
C2 H6 = 0,8 * 30/22,4 = 1,07	H2 O = 191 * 18/22,4 = 153,5
C4 H10 = 1,0 * 58/22,4 = 2,6	O2 = 9,91 *32/22,4 = 14,6
N2 = 6 * 28/22,4 = 7,5	N2 = 807,73 *28/22,4 = 1009,7
77,07	1369,46

Воздуха: О2 = 219,07 * 32/22,4 = 304,39

N2 = 801,13 * 28/22,4 = 1001,41

1305,8

∑_прих = 77, + 1305,8 = 1382,87 кг

∑_расх = 1369,46 кг

3 РАСЧЕТ НАГРЕВА МЕТАЛЛА

Нагрев металла в печах является очень важной операцией. Металл желательно нагревать быстро, т.к. в этом случае уменьшается его угар, увеличивается производительность печи и уменьшает удельный расход топлива на нагрев. Из этих соображений целесообразно выбирать оптимальный температурный режим печи, обеспечивающий с одной стороны, быстрый нагрев металла, а с другой, не создающий в нагреваемом металле чрезмерных механических напряжений, которые могут привести к образований трещин.

Продолжительность нагрева металла до заданной температуры является важным параметром, определяющим производительность печи и ее габаритные размеры.

Расчет нагрева металла начинается с определения критерия Bi.

Критерий Bi проводит границу «тонких» и «массивных» тел.

Bi ≤ 0,25 - тело «тонкое»

Bi > 0,5 - тело «массивное»

Bi = α_∑ * S/λ

где

S – прогреваемая толщина, м. Нагрев односторонний.

S = 0,09 м

λ – средний коэффициент теплопроводности, Вт/(м * ^о С)

λ₂₀ = 51,9 Вт/(м * ^о С)

λ₈₀₀ = 25,9 Вт/(м * ^о С)

λ_ср = λ₂₀ + λ₈₀₀ /2 = 51,9 +25,9/2 = 38,9 Вт/(м * ^о С)

α_∑ - суммарный коэффициент теплоотдачи от газа к металлу, Вт/(м² * ^о С)

α_∑ = 0,092 * (Т_п /100)³