2. Конструирование рабочего пространства печи.

По рассчитанному времени нагрева и заданной производительности печи уточняем размеры рабочего пространства печи.

1. Размеры активного пода.

   1. Масса металла, одновременно находящаяся в печи.

2. Масса одной заготовки

3. Количество заготовок

принимаем

4. Ширина активного пода остается без изменения

5. Длина активного пода при укладке с зазором между заготовками

6. Площадь активного пода

2. Размеры пода.

3.2.1. Ширину пода оставляем без изменения

2. Длина пода при зазоре между заготовками и стенками 0,2 м.

2. Площадь пода

2. Высоту рабочего пространства печи оставляем без изменений Н=0,96 м.

3. Расчетная производительность печи

Несколько большая, чем по заданию, производительность печи обеспечивает ее устойчивую работу.

2. Напряженность пода

Активного

Всего

Что соответствует современному уровню нагревательных печей.

3. Выбор материалов и расчет футеровки печи.

4.1. Боковые стенки печи в которых размещены горелки и дымоходы, выполняем из шамота

Торцевые стенки и свод выполняем из слоя шамотного кирпича и шамота-легковеса

и теплоизоляционного слоя из асбестового картона (АК).

Под выполняем из слоя шамотного кирпича и слоя легковесного шамотного кирпича

Температуру наружной поверхности футеровки принимаем t_пов=

_{Коэффициент теплоотдачи от нее}

_{Температура внутренней поверхности t1=tn=1220 C}

_{Температура воздуха} t_B=

2. Определяем толщину слоя плит АК.

4.2.1. Суммарное тепловое сопротивление трехслойной футеровки

2. Тепловое сопротивление шамота

2. Тепловое сопротивление шамота легковесного

2. Тепловое сопротивление АК

2. Толщина КВ

2. Уточняем расчет слоя АК

4.3.1. Плотность теплового потока через стену

2. Температура на границе шамота и легковеса

2. Температура на границе легковеса и АК

2. Уточненные средние температуры слоев

2. Уточненные значения коэффициентов теплопроводности

2. Уточненные значения термических сопротивлений

2. Уточненная толщина АК

5. Тепловой баланс печи.

А. Приход тепла.

1. Тепло от горения топлива

где - расход топлива,

2. Тепло, вносимое подогретым воздухом

3. Тепло экзотермических реакций.

Примем потери металла на окисление 1% ( )

где

Б. Расход тепла.

4. Полезная затрата тепла

где - теплоемкость металла при .

5. Потери тепла футеровки в окружающую среду

   1. Расчет поверхности футеровки

а. Торцевые стенки

Внутренняя поверхность

где - размер загрузочного окна

где - центральный угол арки загрузочного окна

- высота свода окна у пят арки

- длина рабочего окна

Наружная поверхность

Средняя поверхность

б. Боковые стенки

в. Под

г. Свод

2. Потери тепла через торцевые стенки

3. Потери тепла через стенки

4. Потери тепла через свод

5. Потери тепла через под принимаем 20% от суммы потерь через стенки и свод

5.5.6. Потери тепла через заслонку загрузочного окна

где - удельный тепловой поток через заслонку

- относительная продолжительность открытия загрузочного окна

7. Общие потери тепла через футеровку

5. Потери тепла излучением через загрузочное окно

- коэффициент дифрагмирования,

5. Потери тепла с уходящими газами

- температура уходящих газов, которую принимаем на выше температуры нагрева металла

- теплоемкость уходящих дымовых газов при

5. Потери тепла на аккумуляцию футеровкой печи не учитываются, т.к. печь непрерывного действия и, следовательно, указанные потери пренебрежимо малы.

6. Уравнение теплового баланса, из которого определяем расход топлива

Удельный расход топлива

5. Сводим результаты теплового баланса в таблицу.

Приход тепла	КВТ	%	Расход тепла	КВТ	%
Тепло горения топлива	1179	84.89	Полезное тепло	258.2	18.59
Тепло подогретого воздуха	191.4	13.78	Потери через футеровки печи	52.042	2.66
Тепло экзотермических реакций	18.5	1.33	Потери тепла излучением через загрузочное окно	350.476	25.23
			Потери с уходящими дымовыми газами	743.392	53.52
			Невязка	-15.21
ИТОГО:	1388.9	100	ИТОГО:	1388.9	100

5. Полный коэффициент полезного действия печи.

5. Расход тепла на нагрев 1 кг. металла