несене підігрітим паливом і повітрям, з розрахунку на одиницю палива:
Q ф = C т t т + C в t в ,
Q ф = 157,09 в€™ 20 +1,3181 в€™ 300 = 3537 кДж;
C m = C СН4 CH 4 + C С2Н6 C 2 H 6 + C С3Н8 C 3 H 8 + C С4Н10 C 4 H 10 + C С2О C 2 Про + C N 2 N 2 ;
З m = 90,4 в€™ 1,566 +1,9 в€™ 2,26 +1,1 в€™ 3,142 +0,6 в€™ 4,244 +4,7 в€™ 0,8688 +1,1 в€™ 1,04 = 157,09 кДж/(м 3 Г— К);
При підігрітому повітрі і паливі калориметричну температуру визначають за виразом:
t до = (Q р н + Q ф )/(V д З v ),
t до = (35434 +3537)/(11,222 в€™ 1,555) = 2233 Про С;
Ентальпія продуктів згоряння дорівнює:
i п = (Q р н + Q ф )/V д ;
i п = (35434 +3537)/11,222 = 3473 кДж/м 3 ;
Визначаємо ентальпію i п ;
Задаються наближено температуру продуктів горіння t і визначають відповідну їй ентальпію i п ;
Приймемо t 1 = 2373К (2100 Про С);
i п // (1) = З V в€™ t 1 ; i п // (1) = 1,555 в€™ 2100 = 3473кДж/м 3 ;
Визначаємо i п (2) :
Приймемо t 2 = 2573К (2300 Про С);
i п // (2) = З V в€™ t 2 ; i п // (2) = 1,555 в€™ 2300 = 3576кДж/м 3
i п (1) п п (2)
3265 <3473 <3576
Визначаємо калориметричну температуру:
t до = t 2 - (i п (2) - i п ) (t 2 -t 1 )/(i п (2) - i п (1) ).
t до = 2300 - (3576 - 3473) (2300-2100)/(3576 - 32655) = 2234 Про С;
Дійсну температуру в топці або печі визначають з урахуванням втрат на дисоціацію і теплопередачу в навколишнє середовище
t д = h 1 t до ;
h 1 - досвідчений пірометричний коефіцієнт, що залежить від конструкції паливоспалювальних пристроїв або печі (0,72);
t д = 0,72 . 2233 = 1608 Про С.
4.Расчет нагріву металу в печі
Т.к. здійснюється дворядне розташування заготовок,
отже ширина печі буде дорівнює:
.
Тут 0,25 - зазор між заготовками і стінками печі, a = 0.03м - зазор між заготовками і b - ширина заготовки. Висоту робочого простору за практичних даними приймаємо: в зварювальної зоні h св = 3,1 м, в методичної h мет = 2,06 м, в томильной h т = 2,75 м.
Знаходимо ступінь розвитку кладки (на1м довжини печі):
W = F кл /F м = (2h + B)/l;
У зварювальної зоні: W св = F кл /F м = (2h + B)/l; W св = (2 в€™ 2,06 +5,57)/12 = 0,81.
У томильной зоні: W Т = F кл /F м = (2h + B)/l; W Т = (2 в€™ 2,75 +5,57)/12 = 0,92.
Визначаємо ефективну товщину газового шару:
У методичній зоні;
У зварювальної зоні.
У томильной зоні
Розрахунок часу нагрівання металу в методичній зоні
Парціальний тиск випромінюючих газів:
В В
Ступінь чорноти газу на початку методичної зоні визначаємо
з номограм. Температура газів на початку методичної зоні приймаємо 1000 про С
Ступінь чорноти газів на початку методичної зони:
Оµ СО2 = 0,145; Оµ Н2О = 0,251; ОІ = 1,07;
тоді
Оµ г = 0,13 + 1,08 . 0,2 = 0,346. br/>
Наприкінці методичної зони Т = 1250 про С
Оµ СО2 = 0,115; Оµ Н2О = 0,21; ОІ = 1,07;
тоді
Оµ г = 0,11 + 1,08 . 0,14 = 0,261. br/>
Ступінь розвитку кладки:
в зварювальної зоні
в методичній зоні
Визначаємо приведений коефіцієнт випромінювання в спочатку методичної зони: