Содержание
Задание…………………………………………………………………………………………..….3
Часть 1. Конструирование ограждений печи…………………………………………………….4
1.1 Стена над уровнем расплава…………………………………………………………...4
1.2 Стена под уровнем расплава…………………………………………………………...7
1.3 Расчёт свода……………………………………………………………………………10
1.4 Расчёт подины…………………………………………………………………………11
Часть 2. Расчет процесса сжигания топлива при заданных температурных условиях печи...13
Часть 3. Расчет теплового баланса……………………………………………………………….15
Часть 4. Расчет сожигательного устройства…………………………………………………….17
Заключение………………………………………………………………………………………...19
Список литературы………………………………………………………………………………..20
1.Задание Вариант № 53
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.
Разработать конструкцию ограждений печи.
Рассчитать процесс сжигания топлива при заданных температурных условиях печи.
Составить тепловой баланс копильника и определить расход топлива.
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 = 6499 мм
Длина копильника В = 18975 мм
Высота копильника в свету Н = 2760 мм
Высота уровня расплава h = 892 мм
Свод печи – распорный
Температура
продуктов сгорания
=
1493
Температура
расплава на поверхности –
=
1111
Температура
отходящих газов
=
1264
Основность расплава О = 2.6
Падение температуры расплава по глубине 105 /м
Температура наружной стенки под уровнем расплава Тст.1= 70
Температура наружной стенки над уровнем расплава Тст.2 = 90
Температура наружной поверхности свода Тсв.= 250
Температура наружной поверхности подины Тпод.= 110
Режим работы копильника – непрерывный.
Состав газообразного топлива:
-
Компонент
CO
H2
CH4
C2H6
H2S
N2
Содержание, % об.
10.4
9.3
17.0
1.7
59.7
1.9
Часть 1. Конструирование ограждений печи.
Стена над уровнем расплава.
1.1.1 Расчёт 1-го огнеупорного слоя.
Выбор огнеупора для рабочего слоя: футеровка работает без теплосмен т.к. режим работы отстойника непрерывный, тогда по таблице 3.7 и приложению 13 [1] выбираем для надслоенного пространства динасовый огнеупор (ГОСТ 4159-79), т.к.: Тпс=1493 °С;
Продукты сгорания содержат окислительные реагенты, т.к. коэффициент расхода воздуха n=1,1-1,3 (таблица 4.1 [1]), среда кислая;
Тпр=1650-1700 °С; λ1=1,23+70*10-5Т, Вт/м*К;
Высота надслоевого пространства H-h=2,58-0,838 м
По таблице 3.14 [1] выбираю толщину рабочего слоя: δ1=0,23 м.
В соответствии с условием температура наружной поверхности стенки над уровнем расплава не должна превышать Тнар=90 ºС. По таблице 3.13 [1] определяю плотность теплового потока от вертикальной стенки: qoc=984 Вт/м2.
Температура внешней поверхности стенки равна температуре продуктов сгорания: Твн=Тпс=1457 ºС.
Для определения λ1 задаёмся предварительно значением:
Т'1=0,8*Твн=0,8*1457=1165,6 ºС;
Тогда:
Определяем уточнённое значение Т’’1:
Относительная погрешность расчёта:
Повторяем расчет, приняв для определения λ1 Т1=Т''1:
Сопоставляем расчетное значение Т'''1 с принятым значением Т''1:
Окончательно получаем:
Принимаем:Т1=1356,18 0С, λ1=2,21 Вт/м*К, δ1=0,23 м.