Курсовая работа: Система охлаждения кессонов плавки

где коэффициент теплопроводности строительного кирпича взятый из начальных условий с учётом температур равны:.

Площадь поверхности кессона находим из его линейных размеров взятых из технической литературы:

.

Вследствие всего тепловой поток, отнимаемый системой охлаждения будет равен:

.

Рассчитываем коэффициенты теплоотдачи от воды к стенке.

Критерий Re для трубопровода мы рассчитывали при расчёте характеристики сети.

Так как это турбулентный режим (Re>2320), то необходимо воспользоваться формулой:

Nu=0,021Re0.8

Рассчитываем при коэффициенте теплопроводности воздуха по формуле:

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности материала (стенки) к окружающей среде. Для расчета коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции пользуются формулой:

Но при теплообмене за счет свободной конвекции воздуха можно пользоваться упрощенным уравнением. Для горизонтальных цилиндров, определяющий размер - наружный диаметр цилиндра.

В нашем случае наружный диаметр равен d=0,058м, следовательно пользуемся формулой:

Рассчитаем тепловой поток на единицу длины.

Для расчёта теплового потока на единицу длины трубопровода воспользуемся формулой:

где: -коэффициент теплоотдачи от воды к стенке; 1-теплопроводность стали:1=17,5 Вт/м*град; - теплопроводность изоляции =0,15 Вт/м*град; -коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающей среде; d1- внутренний диаметр; d2- наружный диаметр трубы; d3- диаметр трубы с изоляцией; t1- температура воздуха t1=250С; t2-температура наружного воздуха t2=100С.

Необходимо учитывать термическое сопротивление стальной стенки трубы, но оно чрезвычайно мало и поэтому может быть отброшено.

Заключение

В данной работе проведен полный расчет системы водяного охлаждения кессонов печи жидкой плавки. Результатом расчетов является построенная напорная характеристика нашей сети. В ходе выполнения задания были рассчитаны такие величины как, число Рейнольдса, коэффициенты трения, местного сопротивления, потери напора и т.д. для кессонов рядового и фурменного, участков стояков и коллектора, всей системы охлаждения в целом, была построена характеристики сети. Итогом курсовой работы стал расчёт потерь тепла.