Анотація
У цій курсовій роботі викладено теоретичні основи і розрахунки необхідні для побудови характеристики мережі, а так само опису конструкцій печі, закладних кесонів і системи охолодження закладних кесонів печі зваженої плавки. Наведено технічні показники необхідні для розрахунків.
Зміст
Введення. 3
Система охолодження. 4
Методика розрахунку. 7
Чисельний розрахунок. 15
Розрахунок втрат тепла. 22
Висновок. 25
Введення
До 1947 року питання охолодження металургійних печей не приділяли належної уваги. Це пояснюється тим, що всі питання охолодження металургійних печей вирішувалися металургами і фахівцями промислового водопостачання окремо, а не комплексно.
У сучасній металургійній печі ряд відповідальних металевих деталей знаходиться в зоні високих температур. Тому їх надійна робота залежить від якості вогнетривких матеріалів, конструкцій і стійкості охолоджуючих елементів і можлива лише при правильному охолодженні. Система охолодження суттєво впливає на конструкцію печі та її довговічність.
При сучасному стані техніки роль охолодження безперервно зростає. Подача охолоджуючої води в зайвій кількості без належного врахування її якості, конструкції охолоджуваних деталей, теплових навантажень і напруги не тільки не поліпшує охолодження елементів, а й призводить до безглуздою витраті електроенергії.
Погана якість охолоджувальної води, що має жорсткість 15-20 мг-екв/л і неправильна конструкція охолоджуваних деталей (порожні деталі, в яких вода протікає з малими швидкостями) часто призводить до простоїв печей через прогара цих деталей. Внаслідок незадовільного охолодження деталей металургійних печей часто була потрібна зміна охолоджуючих елементів. Тому, в даний час, строго контролюється якість води, охолоджуючих елементів і безпосередньо система охолодження металургійних печей.
Система охолодження
Довгий час в металургії використовувалося охолодження печей холодною водою. Система такого охолодження досить проста і полягає в тому, що в охлаждаемую деталь надходить вода при температурі 10-30 В° С.
Значення визначається попередньою підготовкою або кліматичними умовами. У процесі охолодження вода сприймає теплової потік, що надходить в деталь з робочого простору печі, і нагрівається до температури. У більшості випадків перепад температури становить 5-30 В° С, а коефіцієнт тепловіддачі а від стінки до потоку води досягає 10 тис.кал./(м2-ч-град).
Величина визначається витратою води і теплової навантаженням на деталь:
В
де q-теплове навантаження (потік), F-площа тепловоспрінімающіе поверхні деталі. М-витрата води, з-питома теплоємність води. p> Параметри М,, залежать від ряду факторів.
Наприклад, при охолодженні в умовах теплопередачі від стінки деталі до води конвекцією в суцільному потоці рідини велике значення інтенсивного відводу тепла має швидкість води, яка визначає значення коефіцієнта тепловіддачі. Якщо площа поперечного перерізу деталі задана, то збільшення швидкості води призведе до зростання витрати і зниження.
Температурний перепад обмежується з недопущення випадання карбонатної накипу на стінці деталі. Чим вище жорсткість води (тимчасова і постійна), тим при більш низькій температурі відбувається випадання з неї у вигляді накипу карбонатів кальцію і магнію. Гранична температура при якій не відбувається випадання накипу розраховується за формулою:
В
-для прямоточною схеми водопостачання;
В
- для оборотної схеми;
де N-жорсткість (карбонатна і некарбонатна). - Окислюваність води. p> Ще однією умовою є недопущення випадання в охолоджуваних деталях зважених частинок, що містяться в рідині (піску, окалин, частинок накипу). З цією метою необхідно підтримувати швидкість води не менше самоочіщаюшей швидкості,, при якій зважені частки виносяться водою з деталі. Величина залежить від конструкції деталі, роду частинок і їх крупності. Значення приймаються наближено. p> Четверте умова, яку часто враховується при проектуванні водяного охолодження, полягає в забезпеченні швидкості води, виключає місцеве кипіння рідини, при якому відбувається інтенсивне накипоутворення. Крім того, доводиться враховувати гідравлічні показники. При великій швидкості руху води в охолоджувальних деталях можуть виникнути високі втрати напору, що зажадає створення великих тисків в мережі.
При охолодженні холодною водою застосовують три системи водопостачання:
Прямоточна
Оборотна
Повторного використання.
В
Рис. 1. Схема водопостачання промислового підприємства. br/>
У всіх трьох випадках в якості прикладу фігурує споживач, який використовує 1000 м3/год виробничої води.
У прямоточною або розімкнутої схемою (рис.1. (а)) все потрібні 1000 м3/год забираються з природного джерела...
