Расчет параметров печи сталепроволочного цеха до реконструкции, страница 2

Подпись

 Дата

4. Объемы отдельных составляющих продуктов сгорания , м³/м³

Vсо₂ = 0,01×(СО₂ + måС_mC_n) = 0,01×(CО₂ + СН₄ + 2С₂Н₆ + 3С₃Н₈ + 4С₄Н₁₀ +

+ 5С₅Н₁₂ + 6С₆Н₁₄ + 2С₂Н₄) м³/м³                                 (2.4) / [2, стр.25]

Vсо₂ = 0,01×(0,034 + 98,5 + 2×0,797 + 3×0,15 + 4×0,044 + 5×0,053 + 6×0,011 +

+ 2×0,006) = 0,91 , м³/м³

Vн₂о = 0,01×(Н₂О + 0,5nåС_mC_n) = 0,01 (Н₂О + 2СН₄ + 3С₂Н₆ + 4С₃Н₈ +

+ 5С₄Н₁₀ + 6С₅Н₁₂ + 7С₆Н₁₄ + 2С₂Н₄), м³/м³                 (2.5) / [2, стр.25]

Vн₂о = 0,01×(0,11 + 2×98,5 + 3×0,797 + 4×0,15 + 5×0,044 + 6×0,053 + 7×0,011 +

+ 2×0,006) = 1,8 м³/м³

VN₂ = 0,01 N₂ + a×k×Vо₂                                                                                                                                        (2.6) / [2, стр.25]

VN₂ = 0,01×0,292 + 0,9×3,76×1,9 = 6,4 м³/м³

Vо₂ = (a-1)×Vо₂                                                                                                                                                       (2.7) / [2, стр.25]

Vо₂ = 0 м³/м³

5. Общее количество продуктов сгорания, м³/м³

åVi = Vсо₂ + Vн₂о₂ + VN₂ + Vо₂                                                                                                    (2.8) / [2, стр.25]

åVi = 0,91 + 1,8 + 8,35 = 11,06 м³/м³

 

2.3  Тепловой расчет.

Печь разбита на две зоны:

1 зона – методическая (теплообмен происходит за счет конвекции);

2 зона – сварочная (теплообмен происходит – конвекцией и излучением).

          Коэффициент теплоотдачи

для 1 зоны:                    

для 2 зоны:                            

Расчет теплообмена в первой зоне.

Принимаем, что омывание проволоки происходит в поперечном направлении. Проволоку представляем как однорядный пучок труб с коридорным расположением.

Значит коэффициент теплоотдачи конвекцией рассчитываем по формуле:

,

ДП. Т. 01.02.03.04.51

Лист

   Изм.

Лист

№документа

Подпись

 Дата

где   - коэффициент теплопроводности, для дымовых газов при t₁= 700^oC

= 83×10^-3 Вт/(м×^оС);

d – диаметр проволоки, d = 0,00315 м;

Re – критерий Рейнольдса;

k_z – поправочный коэффициент на количество рядов в пучке труб,

k_z = 0,85 (рис.6б, [1]);

k_t – поправочный коэффициент на температуру дымовых газов,

k_t = 0,93 (рис.6в, [1]).

Т.к. тепловая мощность каждой зоны печи 72000 ккал/ч, то скорость газового потока внутри печи рассчитываем по формуле:

,

где S₁ – площадь сечения рабочего пространства печи первой зоны, согласно чертежа S₁ = 0,29 м².

 72000×11,06/0,29×8000 = 343,24 м/ч = 0,09 м/с

Критерий Рейнольдса находим по формуле

, где  d_пр1 – приведенный диаметр рабочего пространства печи для 1 зоны,

 м

( П₁ – периметр рабочего пространства печи первой зоны);

 - кинематическая вязкость печных газов, при t₁= 700^oC

= 112×10^-6 м²/с   (таблица 8.6, [2]).

Значит

Коэффициент теплоотдачи равен

 Вт/м²×К

Расчет теплообмена во второй зоне.

Расчет коэффициента теплообдачи конвекцией производим аналогично первой зоны.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией рассчитываем по формуле:

, где   - коэффициент теплопроводности, для дымовых газов при t₂= 1000^oC

= 111×10^-3 Вт/(м×^оС);

d – диаметр проволоки, d = 0,00315 м;

Re – критерий Рейнольдса;

k_z – поправочный коэффициент на количество рядов в пучке труб,

k_z = 0,85 (рис.6б, [1]);

ДП. Т. 01.02.03.04.51

Лист