ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.10.2023
Просмотров: 278
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
кДж/м3 кДж/м3 кДж/м3Σ 3828,64 кДж/м3t=2100 oC : кДж/м3 кДж/м3 кДж/м3 кДж/м3Σ 3476,39 кДж/м32.1.7. Определяется калориметрическая температура горения топлива (5)где 
- калориметрическая температура горения топлива; °С- минимальная температура , °С;- начальное теплосодержание дымовых газов; кДж/м3 и 
- теплосодержание дымовых газов при минимальной и максимальной температурах, кДж/м3=2104.7 °CДействительная температура горения топлива (6)где, 
- пирометрический коэффициент, =0,75÷0,85tдейств =2104.7×0.75=1578.5˚C
2.2. Предварительное определение основных размеров печиШирина пода печи при однорядном расположении заготовок B=l+2a,Где l-длина заготовки, м a- зазор между заготовками и стенкой, м; a=0,25-0,30 м; В=4,8+2×0,25=5,3 мШирина активного пода при однорядном расположении заготовок равна длине заготовки Ва=l=4.8 м. Длину активного пода La определяют, исходя из заданной производительности печи P (кг/ч) и напряжений активного пода H (кг/м2·ч)Сначала находят площадь активного пода Fa, а затем его длину La=180 м2 ; м=37,5 мL1=La×0.3=37.5×0.3=11.25 м=La×0.25=37.5×0.25=9.375 м=La×0.25=37.5×0.25=9.375 м1=1 мl2=4.5 м=4 мl4=1.5 мl5=1.3 м=1.5 мH2=3 мH3=2.2 мH4=1.5 мh1=0.7 мh2=1.0 мα=5°Рисунок 8 - профиль нагревательной печи2.3. Расчет времени нагрева металла2.3.1. Определение степени развития кладки (на 1 м длины печи)
;(7)где h - высота зоны, мВ - ширина активного пода печи, мl - длина заготовки, мДля методической зоны=1,56 мДля сварочной зоныср=
=
=1.85 м=1,875 мДля томильной зоныср=h1=0.7 м=1,396 м2.3.2. Определение эффективной длины луча(8)где h - высота зоны, мB - ширина активного пода печи, мМетодическая зона=1,66 мСварочная зона=2,5 мТомильная зона=1,12 мt1 - температура печи, оСt2 - температура поверхности заготовки, оСt3 - температура центра заготовки, оСРисунок 9 - График нагрева металла в печи2.3.3. Определение времени нагрева металла в методической зонеНаходим степень черноты дымовых газов при средней температуреtг=0.5(tух+tкон);(9)где tух - температура уходящих газов, оСкон - температура в конце методической зоны, оСtг=0.5(950+1380)=1165 оСПарциальное давление CO2 и H2O
=98.1×0.0858=8.4 кПа=98.1×0.1649=16.2 кПа=8,4×1,66=13,9 кПа∙м=16,2×1,66=26,9 кПа∙мПо номограммам находим=0.11=0,16β=1,07тогда
=0.11+1.07×0.16=0.28приведенная степень черноты рассматривается системой ; Вт/м2·К(10)где Ɛм=0,8 - степень черноты металлаωм - степень развития кладки методической зоны=0,49 Вт/м2·КОпределим коэффициент теплоотдачи излучением ; Вт/м2·К(11)где С0 - коэффициент абсолютного черного тела, Вт/м2·К- приведенная степень чернотыТг - средняя температура газов, оК - начальная температура нагрева металла, оК - конечная температура нагрева в зоне, оКtг - средняя температура газов, оС - начальная температура нагрева металла, оС - конечная температура нагрева в зоне, оС
=148,19 Вт/м2·КОпределяем температурный критерий Θ и критерий Bi(12)где tг - средняя температура газов, оС - конечная температура поверхности металла в зоне, оС - начальная температура поверхности металла, оС=0,36(13)где
- коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/м2·КS - расчетная толщина заготовки, мλ - коэффициент теплопроводности, Вт/м2·Красчетная толщина заготовкиS=(0,55
0,6)×h=0.6×0.3=0.18 мгде h - толщина заготовки, м=0,57м=0.25(10+10+744+644)=352 oCλ=46.8=10.7×10-6 м2/спо найденным значениям Θ и Bi находим Fo=1,8, тогда время нагрева металла в методической зоне печи равно; с (14)где F0 - критерий Фурье- расчетная толщина заготовки, м- коэффициент температуропроводности, м2/с=5450,47 с (1,5 ч)Находим температуру центра сляба в конце методической зоны.Определяем критерий Θцентр=0,43 ; оСгде 
- средняя температура газов в зоне, оС - начальная температура металла, оС
- калориметрическая температура горения топлива; °С- минимальная температура , °С;- начальное теплосодержание дымовых газов; кДж/м3 и - теплосодержание дымовых газов при минимальной и максимальной температурах, кДж/м3=2104.7 °CДействительная температура горения топлива (6)где, - пирометрический коэффициент, =0,75÷0,85tдейств =2104.7×0.75=1578.5˚C
2.2. Предварительное определение основных размеров печиШирина пода печи при однорядном расположении заготовок B=l+2a,Где l-длина заготовки, м a- зазор между заготовками и стенкой, м; a=0,25-0,30 м; В=4,8+2×0,25=5,3 мШирина активного пода при однорядном расположении заготовок равна длине заготовки Ва=l=4.8 м. Длину активного пода La определяют, исходя из заданной производительности печи P (кг/ч) и напряжений активного пода H (кг/м2·ч)Сначала находят площадь активного пода Fa, а затем его длину La=180 м2 ; м=37,5 мL1=La×0.3=37.5×0.3=11.25 м=La×0.25=37.5×0.25=9.375 м=La×0.25=37.5×0.25=9.375 м1=1 мl2=4.5 м=4 мl4=1.5 мl5=1.3 м=1.5 мH2=3 мH3=2.2 мH4=1.5 мh1=0.7 мh2=1.0 мα=5°Рисунок 8 - профиль нагревательной печи2.3. Расчет времени нагрева металла2.3.1. Определение степени развития кладки (на 1 м длины печи)
;(7)где h - высота зоны, мВ - ширина активного пода печи, мl - длина заготовки, мДля методической зоны=1,56 мДля сварочной зоныср=
= =1.85 м=1,875 мДля томильной зоныср=h1=0.7 м=1,396 м2.3.2. Определение эффективной длины луча(8)где h - высота зоны, мB - ширина активного пода печи, мМетодическая зона=1,66 мСварочная зона=2,5 мТомильная зона=1,12 мt1 - температура печи, оСt2 - температура поверхности заготовки, оСt3 - температура центра заготовки, оСРисунок 9 - График нагрева металла в печи2.3.3. Определение времени нагрева металла в методической зонеНаходим степень черноты дымовых газов при средней температуреtг=0.5(tух+tкон);(9)где tух - температура уходящих газов, оСкон - температура в конце методической зоны, оСtг=0.5(950+1380)=1165 оСПарциальное давление CO2 и H2O
=98.1×0.0858=8.4 кПа=98.1×0.1649=16.2 кПа=8,4×1,66=13,9 кПа∙м=16,2×1,66=26,9 кПа∙мПо номограммам находим=0.11=0,16β=1,07тогда
=0.11+1.07×0.16=0.28приведенная степень черноты рассматривается системой ; Вт/м2·К(10)где Ɛм=0,8 - степень черноты металлаωм - степень развития кладки методической зоны=0,49 Вт/м2·КОпределим коэффициент теплоотдачи излучением ; Вт/м2·К(11)где С0 - коэффициент абсолютного черного тела, Вт/м2·К- приведенная степень чернотыТг - средняя температура газов, оК - начальная температура нагрева металла, оК - конечная температура нагрева в зоне, оКtг - средняя температура газов, оС - начальная температура нагрева металла, оС - конечная температура нагрева в зоне, оС
=148,19 Вт/м2·КОпределяем температурный критерий Θ и критерий Bi(12)где tг - средняя температура газов, оС - конечная температура поверхности металла в зоне, оС - начальная температура поверхности металла, оС=0,36(13)где
- коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/м2·КS - расчетная толщина заготовки, мλ - коэффициент теплопроводности, Вт/м2·Красчетная толщина заготовкиS=(0,55 0,6)×h=0.6×0.3=0.18 мгде h - толщина заготовки, м=0,57м=0.25(10+10+744+644)=352 oCλ=46.8=10.7×10-6 м2/спо найденным значениям Θ и Bi находим Fo=1,8, тогда время нагрева металла в методической зоне печи равно; с (14)где F0 - критерий Фурье- расчетная толщина заготовки, м- коэффициент температуропроводности, м2/с=5450,47 с (1,5 ч)Находим температуру центра сляба в конце методической зоны.Определяем критерий Θцентр=0,43 ; оСгде - средняя температура газов в зоне, оС - начальная температура металла, оС