Содержание

1. Задание…………………………………………………………………………………….……..….3

2. Конструирование ограждений печи………………………………….………...………………....4

2.1 Стена над уровнем расплава……………………………………………………..……..……...4

2.2 Стена под уровнем расплава……………………………………………………….………...7

2.3 Расчёт свода………………………………………………………….…………….………… 9

2.4 Расчёт подины…………………………………………………….……………………..……10

3. Расчет процесса сжигания топлива ………………………………………………….…………..12

4. Расчет теплового баланса и определение расхода топлива…………….…………….……..….15

5. Расчет сожигательного устройства…………………………………………….………………....17

6. Заключение……………………………………………………………………………….………...20

7. Список литературы…………………………………………………………………………….…..22

Задание Вариант № 17

Копильник расплава заданного состава имеет площадь сечения A B и высоту в свету H. Высота уровня расплава h.

Для поддержания заданного уровня температуры расплава в рабочем пространстве копильника сжигается органическое топливо заданного состава.

Расчетная часть.

1. Разработать конструкцию ограждений печи.

2. Рассчитать процесс сжигания топлива при заданных температурных условиях печи.

3. Составить тепловой баланс копильника и определить расход топлива.

4. Выбрать и рассчитать сожигательные устройства.

Графическая часть.

1. Чертеж узла установки горелочного устройства на печи.

2. Чертеж узла стыковки свода печи со стеной.

3. Чертеж элемента подины печи.

4. Чертеж элемента кладки вертикальной стены.

Ширина копильника А = 8308 мм

Длина копильника В = 26265 мм

Высота копильника в свету Н = 3300 мм

Высота уровня расплава h = 1054 мм

Свод печи –подвесной

Температура продуктов сгорания = 1601

Температура расплава на поверхности – = 1165

Температура отходящих газов = 1318

Основность расплава О=1,7

Падение температуры расплава по глубине 105 /м

Температура наружной стенки под уровнем расплава Т_ст.1= 70

Температура наружной стенки над уровнем расплава Т_ст.2 = 90

Температура наружной поверхности свода Т_св.= 250

Температура наружной поверхности подины Т_под.= 110

Режим работы копильника – стационарный.

Состав жидкого топлива:

компанент	Wp	Ap	Skp	Sopp	Cp	Hp	Np	Op
содержание %	6,0	21,1	2	0,7	63,4	3,5	1,1	2,2

Часть 1. Конструирование ограждений печи.

1.1 Стена над уровнем расплава.

1.1.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Так как длина копильника 26265 мм, то для того, чтобы обеспечить прогрев всего пространства печи, необходимо установить горелки типа высокого давления с двойным распыливанием, для которых значение коэффициента расхода воздуха равно n=1,25. Определяем материал и толщину рабочего слоя ограждения: согласно исходным данным рабочий слой в этой зоне имеет температуру внутренней поверхности T_вн~T_пс=1601^оС, работает без теплосмен. По данным таблицы 3.7[1] выбираем хромитопериклазовый огнеупор и по приложению 13[1] определяем его рабочие свойства: коэффициент теплопроводности λ₁=2,04 – 38,4*10^-5T, Вт/(м*К) и предельную рабочую температуру T_пр=1700^оС. H – h = 3,3 – 1,054 = 2,246 м. По таблице 3.14[1] определяем толщину рабочего слоя δ₁=0,345, м.

В соответствии с условием температура наружной поверхности стенки над уровнем расплава не должна превышать 90ºС. По таблице 3.13 [1] определяем плотность теплового потока от наружной поверхности верхней части стен:

при ;

Определяем температуру наружной поверхности рабочего слоя Т₁ огнеупора, приняв температуру внутренней поверхности

Для определения задаем приближенное значение

;

Тогда:

Определяем уточнённое значение Т’’₁:

ºС;

Относительная погрешность расчёта:

Повторяем расчет, приняв для определения λ₁ Т₁=Т''₁:

Сопоставляем расчетное значение Т'''₁ с принятым значением Т''₁:

Окончательно принимаем:

Т₁=1369,9 ⁰С,

λ₁=1,469 Вт/м*К,

δ₁=0,345 м.