Тепловой и электрический расчеты камерной печи периодического действия
Геометрия рабочей камеры, ее объем и время нагрева. Расчет установленной мощности, тепловой расчет футеровки, температуры в ее слоях, загрузочной дверцы, среднего коэффициента теплопроводности. Электрический расчёт. Расположение и площадь нагревателей.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2014 |
| Размер файла | 279,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Исходные данные
|
Материал садки |
Вес G, кг |
Насыпная плотность у, кг/м3 |
Максимальная t0 печи tп, 0С |
t0 цеха t0, 0С |
Время нагрева садки ф, ч |
Вес приспособлений из жароупора G', кг |
|
|
Чугун |
200 |
2600 |
750 |
20 |
2.2 |
20 |
тепловой электрический камерный печь
1. Геометрия рабочей камеры
Объём V, занимаемый садкой:
, м3,
где G--вес садки кг; у -- насыпная плотность, кг/м3.
.
Принимаем условные размеры рабочей камеры: ширина А'=0,37 м, длина В'=0,42м, высота С'=0,5 м, объем V'=0,37x0,42x0,5=0,0777м3.
Нагреватели размещены открыто на крючках на боковых и задней стенке камеры. Припуски к условным размерам на размещение нагревателей 40мм на сторону, зазоры между нагревателями и садкой, стенками, сводом и садкой по 30мм, зазоры между поддонами 35мм. С учетом всех зазоров предварительные размеры камеры:
А=550 мм, В=600 мм, С=550 мм.
Площади стенок: боковых FСТ=0,33 m2, задней и передней F3= FФР =0,33 м2, свода и пода FCB=FС=0,33 м2.
Окончательные размеры рабочей камеры определяются при рабочем проектировании печи из условия размещения нагревателей.
2. Расчет установленной мощности и тепловой расчет
Полезная мощность Рпол рассчитывается по формуле:
.
Средняя удельная теплоёмкость садки в интервале температур 20-7500С (табл. 5) с=630 Дж/кг0С.
Мощность, расходуемая на нагрев поддонов Рпр:
Средняя удельная теплоёмкость жароупора Х18Н9В в интервале температур 20-7500С (табл. 5) с=580 Дж/кг0С.
Тепловой расчёт футеровки.
Приводимая ниже конструкция футеровки выбрана по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.
Огнеупорный слой - Шамот легковес ШЛ-1,0. Допустимая температура 13000 (табл. 1), толщина слоя S1=230 мм.
Теплоизоляционный слой - кирпич пенодиатомитовый ПД-350 допустимая температура 900°С (табл. 1), толщина слоя S2=230мм.
Принимаем условную среднюю температуру слоев S1 и S2 . Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1) шамота Вт/м2 °С, ПД-350 Вт/м2 °С. Толщины слоев в условных единицах . Тепловые сопротивления слоев в условных единицах ,
.
Перепад температуры в слоях в условных единицах .
.
Перепад температуры в футеровке в условных единицах:
.
Принимаем температуру на внешней поверхности боковых и задних стенок футеровки максимально допустимой . Перепад температуры в футеровке
.
Перепад температуры в шамоте:
.
Перепад температуры в ПД-350:
.
Ориентировочно температура на границе шамот - ПД-350
.
Проведём уточнённый расчёт температуры в слоях футеровки.
Средняя температура огнеупорного слоя (шамот):
.
Средняя температура теплоизоляционного слоя (ПД-350):
.
Электрическая схема печи
Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1): шамот л1=0,47 Вт/м2 *0С, ПД-350 л2=0,155 Вт/м2•0С. Принимаем, что внешняя поверхность печи окрашена обычной краской и при tв=700С, (табл. 6) тепловой поток через 1м2 боковых и задней стенок.
Температура на границе огнеупорного и теплоизоляционного слоёв:
Для ПД-350 допустимая температура (табл. 1):
; ; 577.3 < 9000C
Температура на внешней поверхности боковой и задней стенок:
tвст<tдоп; 34.90С<700C
Для свода:
Тепловой поток через 1м2 свода:
Температура в своде на границе шамот - пенодиатомит:
5760С < 9000С
Температура на внешней поверхности свода:
Для пода:
Тепловой поток через 1м2 пода:
Температура в поде на границе шамот - пенодиатомит:
Температура на внешней поверхности пода:
Мощность потерь через футеровку.
Боковые и задняя стенки:
Свод:
Под:
Суммарные потери через футеровку:
Тепловой расчёт загрузочной дверцы.
Принимаем, что загрузочная дверца на передней стенке печи занимает всю её площадь FДВ=FСР=0,33 м2. Теплоизоляцию дверцы выполним из кирпича пенодиатомитового ПД-350 с допустимой температурой 9000С (табл. 1), толщина набивки S=230мм. Средняя температура набивки . Средний коэффициент теплопроводности Вт/м2 ? °С, (табл. 6).
Тепловой поток 1м2 дверцы:
Температура на внешней поверхности дверцы:
С
Мощность потерь через дверцу:
Номинальная мощность печи:
Установленная мощность печи:
3. Электрический расчёт
Материал нагревателя выбран по результатам нескольких предварительных расчётов. Далее приведён расчёт окончательного варианта.
Принимаем в качестве материала нагревателя фехраль Х23Ю5Т, tн=12000С, с=1,45 мкОм•м (табл. 9).При рабочей температуре с'=1,08•1,45=1,566 мкОм•м. Нагреватель выполняем из ленты a=1мм, d=5мм, ленточный зигзаг с шагом l=5мм (рис. 8):
из табл. 7 к=0,42.
Расчётная площадь поверхности нагревателя:
Принимаем печь трёхфазной, соединение нагревателей - звезда, мощность одной фазы:
Длина фазы нагревателя:
Площадь поверхности трёх фаз нагревателя:
Фактическая площадь нагревателя , что существенно увеличивает быстродействие системы автоматического регулирования температуры печи и повышает равномерность температурного поля рабочей камеры.
Расположение нагревателей.
Длина одной ленты:
.
Число лент для размещения нагревателя одной фазы:
Число лент для размещения нагревателя трёх фаз:
Расстояние между рядами нагревателей по центрам:
мм
Схема расположения нагревателей выглядит следующим образом:
Рис.1.
Рис.2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выполнение расчетов материального баланса горения топлива, теплового баланса и теплообмена рабочей камеры, определение продолжительности термической обработки стальных изделий (путем малоокислительного нагрева) и производительности камерной печи.
курсовая работа [182,2 K], добавлен 18.04.2010Тепловой баланс трубчатой печи. Вычисление коэффициента ее полезного действия и расхода топлива. Определение диаметра печных труб и камеры конвекции. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи.
курсовая работа [304,2 K], добавлен 23.01.2016Выбор размеров рабочего пространства барабанной электрической печи. Определение температур в тепловых зонах. Расчет полезной и вспомогательной мощности. Выбор материалов футеровки боковых стенок и пода печи. Расчет нагревателей зоны нагрева и выдержки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.02.2012Особенности нагрева заготовок из стали ШХ15 в камерной печи сопротивления. Тепловая мощность электрической печи и коэффициент полезного действия. Тепло, теряемое вследствие теплопроводности кладки печки. Расчет торцевых боковых стенок, пода и свода.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 17.01.2016Тепловой расчет камерной электропечи сопротивления для нагрева заготовок круглого сечения из сплава Л62. Ориентировочный расчет проволочного спирального нагревателя. Автоматизация управления электрическими печами. Типы нагревателей и схемы их соединения.
курсовая работа [941,8 K], добавлен 28.12.2014Теплотехнология нагрева, разработка температурного графика. Расчет топлива и определение действительной температуры в печи. Расчет времени пребывания садки в рабочем пространстве. Тепловой баланс зон печи. Автоматическое регулирование тепловой нагрузки.
курсовая работа [998,9 K], добавлен 18.03.2013Назначение и основные характеристики огневых нагревателей. Расчет процесса горения топлива, расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива, тепловой баланс и выбор типоразмера трубчатой печи. Упрощенный аэродинамический расчет дымовой трубы.
курсовая работа [439,0 K], добавлен 21.06.2010Краткое описание шахтной печи. Расчет температуры и продуктов горения топлива. Тепловой баланс и КПД печи. Расчет температур на границах технологических зон и построение кривой обжига. Аэродинамический расчет печи, подбор вспомогательных устройств.
курсовая работа [188,0 K], добавлен 12.03.2014Определение полезной тепловой нагрузки на выходе из печи. Расчет процесса горения: теплотворной способности топлива, теоретического расхода воздуха, состава продуктов горения. Коэффициент полезного действия печи и топки. Вычисление конвекционной секции.
курсовая работа [155,1 K], добавлен 10.12.2014Характеристика тепловой работы методических нагревательных печей. Тепловой расчёт методической печи, её размеры, потребность в топливе и время нагрева металла. Математическая модель нагрева металла в методической печи. Внутренний теплообмен в металле.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.06.2012Классификация трубчатых печей и их назначение. Состав нефти и классификация. Аппаратурное оформление вертикально-цилиндрической печи. Тепловой баланс трубчатой печи. Расчет коэффициента полезного действия и расхода топлива. Расчет камеры конвекции.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.04.2014Устройство дуговых печей, определение их основных параметров. Энергетический баланс периода расплавления. Тепловой баланс периода расплавления дуговой сталеплавильной печи. Определение мощности печного трансформатора и коэффициента теплопроводности.
курсовая работа [540,5 K], добавлен 10.01.2013Конструкция ванны и кожуха печи, механизм токоподвода. Конструкция водоохлаждаемого зонта. Выбор мощности трансформатора и расчет электрических параметров ферросплавной печи. Тепловой расчет футеровки печи. Определение линейного тока в электроде.
курсовая работа [369,3 K], добавлен 02.02.2011Основные характеристики трубчатых печей, их классификация и разновидности, функциональные особенности. Расчет процесса горения топлива, тепловой баланс. Выбор типоразмера, упрощенный расчет камеры радиации. Гидравлический расчет змеевика трубчатой печи.
курсовая работа [573,7 K], добавлен 15.09.2014Расчет размеров футеровки, толщины кладки, температуры на стыке слоев, теплопроводности для рабочего и теплоизоляционного слоев. Построение графиков зависимости температуры стыков. Конструкция доменных печей. Нахождение средней температуры футеровки.
курсовая работа [3,3 M], добавлен 07.10.2015Тепловой расчет и компоновка парового котла ПК-14. Выбор топлива, расчет его теплосодержания и продуктов сгорания. Определение тепловых потерь и коэффициента полезного действия котла. Расчет топочной камеры, конвективных и хвостовых поверхностей нагрева.
курсовая работа [751,1 K], добавлен 28.09.2013Конструкция и общая характеристика индукционной печи. Футеровка и достоинства тигельных плавильных печей. Определение размеров рабочего пространства печи. Тепловой и электрический расчет печи. Расчет конденсаторной батареи и охлаждения индуктора.
курсовая работа [980,1 K], добавлен 17.01.2013Диаграмма распада переохлажденного аустенита стали 40Х. Расчет времени нагрева цилиндрической заготовки. Тепловой баланс рабочего пространства печи. Коэффициент полезного действия для термических печей. Величина перепада температуры по толщине изделия.
контрольная работа [634,0 K], добавлен 19.04.2013Расчет производительности электрической сковороды. Тепловой баланс аппарата. Расчет температуры стенок в конце разогрева при установившемся режиме работы. Кинетические коэффициенты теплоотдачи. Расчет потерь тепла в окружающую среду. Подготовка к работе.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 17.10.2012Расчет теплового баланса четырехзонной методической печи. Определение времени нагрева и томления металла в методической и сварочной зонах. Тепловой баланс печи и расход топлива. Требования техники безопасности при обслуживании, пуске и эксплуатации печей.
курсовая работа [505,2 K], добавлен 11.01.2013
