Реферат Розрахунок воздухоподогревателя доменної печі

Тема: Курсовые проекты

повітря під тиском р=354,5 кПа, знайдемо дійсну швидкість повітря за формулою

wв=wв0Тв/Т0? (р0/р)

де р0=101,3 кПа і Т0=273 К.

Дійсна швидкість диму wд=wд0Тд/Т0, м/с.

Запозичуючи значення коефіцієнтів теплопровідності l в і кінематичних коефіцієнтів в'язкості n в повітря з програми, необхідно врахувати, що в'язкість газів обернено пропорційна тиску. Тому запозичені з програми значення в'язкості необхідно розділити на 354,5/101,3=3,5.

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням знаходимо за графіком з урахуванням поправочного коефіцієнта. Результати розрахунків представлені в табл. 1.

Теплофізичні параметри цегли насадки визначаємо за формулами, запозиченим з програми

Динас Шамот

ср, кДж/(кг? К) 0,87 + 0,193t 0,865 + 0,2t

l, Вт/(м? К) 1,58 + 0,00038? t 1,04 + 0,00015? t

Для обраного типу насадки

f1=38,1 м2/м3; f2=0,2925 м2/м2 і v=0,7 м3/м3.

Таблиця 1

Коефіцієнти тепловіддачі для верху і низу насадки

Розрахункова формула, джерело Beрх низ Параметр дим повітря дим повітря Середні за період температури диму і повітря, ° С см. текст 1298 1062,5 599 487,5 Коефіцієнт теплопровідності l? 102, Вт/(м? К) Додатки III і IV 13,58 8,52 7,54 5,85 Кінематичний коефіцієнт в'язкості n? 106 м2/с »245,0 56,8 93,6 22,3 Визначальний діаметр каналу, d м Табл. 0,031 0,031 0,031 0,031 Дійсна швидкість диму і повітря, м/с Див. Текст 11,35 10,05 6,45 5,7 Критерій РейнольдсаRe=wd/v 1440 5490 2130 7910 Критерій НуссельтаРіс. 9,55 39,9 15,8 52,5 Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією a конв, Вт/(м2? К) Nu? L/d 41,4 109,0 37,8 97,5 Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням a изл, Вт/ (м2? К) Рис. 54 18,0 - 5,0 -сумарні коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2-К) a конв + a ізл59,4 109,0 42,8 97, 5

Еквівалентну полутолщіну цегли знаходимо за формулою

Sa=v/f1=0,7/38,1=0,0184 м.

Знайдені значення теплофізичних параметрів зводимо в табл. 2.

Оскільки отримані значення коефіцієнта акумуляції тепла h до gt; 1/3 вся маса цегли бере участь у процесі акумуляції тепла. У цьому випадку немає необхідності зменшувати його товщину і можна прийняти x=5,1 для низу насадки x=2,3 для верху.

Таблиця 2

Теплофізичні параметри матеріалу насадки

Параметр Розрахункова формула Верх (динас) Низ (шамот) Середня температура насадки, ° С Див. текст 1180543 Густина r, кг/м3 ..... 2 000 2025 Коефіцієнт теплопровідності, l Вт/( м? К) »1,935 1,123 Теплоємність, ср, кДж/(кг? К)» 1,329 1,093 Коефіцієнт температуропровідності, а, м2/с l/ср? r 7,279? 10-7 5,07? 10-4 Критерій Фур'є Fo? а? t?/S2е 22,0 14,7 Коефіцієнт акумуляції h до Формула (126) 0,942 0,911

Тепер можна знайти значення сумарних коефіцієнтів тепловіддачі від диму до повітря: для верху насадки

c верх=1/(1000/59,4? +7200 + 1/3? 0,0184? 1000/1,935? (1/7200 + 1/2520) + 1/0,0184? 2000? 1,329? 2,3) + 1000/109? +2520)=60,04 кДж/(м2? К),

для низу насадки

c низ=1/(1000/42,8? +7200 + 1/3? 0,0184? 1000/1,123? (1/7200 + 1/2520) + 1/0,0184? 2025? 1,093? 5,1) + 1000/97,5? +2520)=66,5 кДж/(м2? К),

Середній для всієї насадки

c=0,5 (c верх + c низ)=0,5 (66,5 + 60,04)=63,27 кДж/(м2? К).

Поверхня нагріву знаходимо за формулою

F=368? 106/63,27? 136,5=42610 м2.

Обсяг насадки

V=42610/38,1=1118 м3.

Площа поперечного перерізу у світлі

w=80812/3600? 2,0=11,22 м2.