Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа
вищої професійної освіти
ВОЛОДИМИРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Кафедра В«Електротехніка та електроенергетика В»
Розрахунково-графічна робота № 1
Ескізний теплової і електричний розрахунок камерної електропечі періодичної дії
Варіант № 5
Виконав:
Ст. гр. ЕЛС-106
Девоніна Є.В.
Перевірив:
Колесник Г.П.
Володимир, 2009
Завдання
Матеріал
садки
Вага G, кг
Насипна
щільність Пѓ, кг/м3
Максимальна
t0 печі tп, 0С
t0 цеху t0, 0С
Час нагріву
садки П„, год
Вага пристосувань з жароупора G ', кг
Р18
60
2200
1050
20
1.6
10
1,6 ч. * 60 = 96 хв.
1 Геометрія робочої камери
Об'єм V, займаний садкой:
V =, м3
де G-вагу садки кг; Пѓ - насипна щільність, кг/м3.
В
Приймаються умовні розміри робочої камери: ширина А '= 0,29 м, довжина В' = 0,31 м, висота С '= 0,31 м, обсяг V' = 0,29 x0, 31x0, 31 = 0,028 м3.
Нагрівачі розміщені відкрито на гачках на бічних і задній стінці камери. Припуски до умовних розмірами на розміщення нагрівачів 40мм на бік, зазори між нагрівачами і садкой, стінками, склепінням і садкой по 30мм, зазори між піддонами 35мм. З урахуванням усіх зазорів попередні розміри камери:
А = 480 мм, В = 460 мм, С = 360 мм.
Площі стінок: бічних Fст = 0,17 m2, задньої і передньої F3 = FФР = 0,18 м2, склепіння та поду FCB = FС = 0,22 м2.
Остаточні розміри робочої камери визначаються при робочому проектуванні печі з умови розміщення нагрівачів
2 Розрахунок встановленої потужності і тепловий розрахунок
Корисна потужність Рполя розраховується за формулою:
В
Середня питома теплоємність садки в інтервалі температур 50-10500С (табл. 5) з = 699 Дж/кг0С.
Потужність, що витрачається на нагрів піддонів Рпр:
В
Середня питома теплоємність жароупора Х18Н9В в інтервалі температур 20-11000С (табл. 5) з = 599 Дж/кг0С.
Тепловий розрахунок футеровки.
приводиться нижче конструкція футерування обрана за результатами декількох попередніх розрахунків. Далі наведено розрахунок остаточного варіанту.
Вогнетривкий шар - Шамот легковаговик ШЛ-1, 3. Допустима температура 13000 (табл. 1), товщина шару S1 = 230 мм.
Теплоізоляційний шар - пенодіатомітовий цегла ПЕД-350, допустима температура 900 В° С (табл. 1), товщина шару S2 = 230мм.
Приймаються умовну середню температуру шарів S1 і S2 tср = 800 В° С. Коефіцієнти теплопровідності матеріалів при цій температурі (табл. 1) шамоту О»1 = 0,6 Вт/м2 В° С, пенодіатоміта О»2 = 0,22 Вт/м2 В° С. Товщини шарів в умовних одиницях S'1 = S'2 = 1. Теплові опору шарів в умовних одиницях R'1 = 1,
R'2 = О»1/О»2 = 0,6/0,22 = 2,7.
Перепад температури в шарах в умовних одиницях О”t1 '= 1.
О”t2 '= R2' S2 '= 2,7 в€™ 1 = 2,7.
Перепад температури в футеровке в умовних одиницях:
О”t '= О”t1' + О”t2 '= 1 +2,7 = 3,7.
Приймаються температуру на зовнішньої поверхні бічних і задніх стінок футеровки максимально допустимої tв = 70 В° С. Перепад температури в футеровке О”t = tn-tв = 1050-70 = 980 В° С.
Перепад температури в Шамотій:
О”t1 = О”t в€™ О”t1 '/ О”t' = 980 в€™ 1/3, 7 = 265oC
Перепад температури в пенодіатоміте:
О”t1 = О”t в€™ О”t2 '/ О”t' = 980 в€™ 2,7/3,7 = 715oC
Орієнтовно температура на кордоні шамот - пенодіатоміт
Tсл = tп-О”t1 = 1050-265 = 785оС
Проведемо уточнений розрахунок температури в шарах футеровки.
Середня температура вогнетривкого шару (шамот):
tсрш = (tп + Tсл)/2 = (1050 +785)/2 = 918оС
Середня температура теплоізоляційного шару (пенодіатоміт):
tсрп = (Tсл + tсв)/2 = (785 +70)/2 = 428оС
Коефіцієнти теплопровідності матеріалів при цій температурі (табл. 1): шамот О»1 = 0,54 Вт/м2 в€™ 0С, пенодіатоміт О»2 = 0,135 Вт/м2 в€™ 0С. Приймаємо, що зовнішня поверхня печі пофарбована звичайною фарбою і при tв = 700С, (табл. 6) тепловий потік через 1м2 бічних і задньої стінок:
В
Температура на кордоні вогнетривко...
