КУРСОВИЙ ПРОЕКТ
з дисципліни «Високотемпературні теплотехнічні процеси та установки»
Тема проекту: «Проектування нагрівальної печі»
Вороніж 2012
Зміст
Введення
. Розрахунок горіння палива
.1 Матеріальний баланс процесу горіння
.2 Тепловий баланс процесу горіння
. Температурний режим і профіль робочого простору
.1 Температурний графік печі
.2 Профіль робочого простору
. Розрахунок часу нагріву металу
.1 Розрахунок зовнішнього теплообміну
.2 Розрахунок внутрішнього теплообміну
.3 Розрахунок напруженості пода печі
. Тепловий баланс печі
.1 Прибуткові статті теплового балансу
.2 Витратні статті теплового балансу
.3 Оцінка енергетичного вдосконалення печі
. Використання вторинних енергетичних ресурсів (розрахунок котла-утилізатора)
.1 Розрахунок включеного випарного пакету
Висновок
Список літератури
Введення
Високотемпературні процеси лежать в основі найважливіших виробництв: металу, деталей машин, хімічних продуктів, будівельних та інших матеріалів. Ці процеси здійснюються в промислових печах, в яких матеріалами або виробам придаются властивості, необхідні для кінцевого продукту або вимагаються для подальшої обробки.
У даному курсовому проекті потрібно розрахувати методичну піч. Методичні печі одержали широке поширення на заводах чорної металургії, на машинобудівних та інших заводах для нагріву злитків і заготовок перед прокаткою і куванням. Такі печі призначаються для нагріву стандартних (однотипних) виробів і тому придатні при масовому поточному виробництві. Піч складається їх трьох зон: методичної (підігрівальні), зварювального і томильной. Зварювальна зона забезпечена форсунками або пальниками, підігрівальні зона топкових пристроїв не має. Методична піч є прикладом печі, в якій тепло димових газів, що йдуть зі зварювальної камери, використовується для попереднього підігріву виробів. Технологічний ККД печі може досягати 60-65%.
У проекті необхідно розрахувати процес горіння палива, вибрати температурний режим і профіль робочого простору печі, розрахувати час нагрівання металу, скласти тепловий баланс печі і провести розрахунок котла- утилізатора (так як гази, що йдуть мають досить високу температуру).
Вихідними даними є продуктивність печі по металу, тип сталі, тип і склад палива, розмір злитків, температура нагріву металу.
1. Розрахунок горіння палива
. 1 Матеріальний баланс процесу горіння
піч горіння паливо енергетичний
Теоретична витрата повітря, м3/м3 визначається за формулою:
, (1.1)
де CO, H 2, H 2 S, O 2 - вміст окису вуглецю, водню, сірководню і кисню в паливі у відсотках відповідно;
m, n - кількість атомів вуглецю і водню відповідно.
м3/м3.
Дійсний об'єм повітря, м3/м3 визначимо за формулою:
, (1.2)
де - коефіцієнт надлишку повітря, вибирається з інтервалу [1,05-1,15],
? =1,1.
м3/м3.
Визначимо теоретичний обсяг продуктів згоряння, м3/м3:
, (1.3)
, (1.4)
, (1.5)
, (1.6)
де - теоретичний об'єм трьохатомних газів, м3/м3;
- теоретичний об'єм азоту, м3/м3;
- теоретичний об'єм водяної пари, м3/м3;
N2- задану кількість азоту в паливі у відсотках;
dГ -влагосодержаніе палива, г/кг, dГ=10 г/кг.
м3/м3;
м3/м3;
м3/м3.
Дійсний обсяг продуктів згоряння V Г, м 3/м 3 визначається за формулою:
, (1.7)
м3/м3.
Об'ємна частка трьохатомних газів визначається за формулою:
, (1.8)
Об'ємна частка водяної пари:
, (1. 9)
Об'ємна частка азоту:
, (1. 9)
. 2 Тепловий баланс процесу горіння
Знайдемо ентальпію продуктів згоряння h г, кДж/м 3:
, (1.10)
де - ентальпія теоретичного обсягу продуктів згоряння, кДж/м3;
-Ентальпія теоретичного об'єму повітря, кДж/м3;
hЗЛ - ентальпія золових частинок, кДж/м3.
У нашому випадку hЗЛ=0, так як сжигаемое паливо- газ.
Ентальпія теоретичного об'єму продуктів,...
