2. РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА .
Состав природного газа , %
Метан СН4 98,5
Этан С2Н6 0,797
Пропан С3Н8 0,150
Изобутан С4Н10 0,044
Н.бутан С5Н12 0,053
Изопентан С6Н14 0,011
Н.пентан С2Н4 0,006
Азот N2 0,292
Кислород О2 0,003
Угл . газ СО2 0,034
Вода Н2О 0,11
Итого 100
Теплотворная способность 8000ккал/м3 = 33,4 МДж/м3
1. Расход кислорода на горение , м3/м3
Vо2= 0,01×(m + 0,25n)×åСmCn = 0,01×(2СН4 + 3,5С2Н6 + 5С3Н8 + 6,5С4Н10 +
+ 8С5Н12 + 9,5С6Н14 + 3С2Н4) (2.1) / [2, стр.25]
Vо2= (2×98,5 + 3,5×0,797 +5×0,15 +6,5×0,044 +8×0,053 + 9,5×0,011 +3×0,006) =
=1,9 , м3/м3
2. Теоретический расход воздуха , м3/м3
L0 = (1+k)× Vо2 (2.2) / [2, стр.25]
k = 3,76 – отношение обьемных содержаний N2 и О2 в дутье (для воздуха) [1 , стр.85]
L0 =4,76 +1,9 = 9,04 м3/м3
3. Действительный расход воздуха , м3/м3
La = L0×a (2.3) / [2, стр.25]
a - коэффициент избытка воздуха, равен 1,1
La =1,1×9,04 =9,91 м3/м3
4. Обьемы отдельных составляющих продуктов сгорания , м3/м3
Vсо2 = 0,01×(СО2 + måСmCn) = 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 + 0,5nåСmCn) = 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 + 1,1×3,76×1,9 = 7,6 м3/м3
Vо2 = (a-1)×Vо2 (2.7) / [2, стр.25]
Vо2 = 0,1×1,9 = 0,19 м3/м3
5. Общее количество продуктов сгорания, м3/м3
åVi = Vсо2 + Vн2о2 + VN2 + Vо2 (2.8) / [2, стр.25]
åVi = 0,91 + 1,8 + 7,6 + 0,19 = 10,5 м3/м3
3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ
3.1. РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ НАГРЕВА САДКИ В ПЕЧИ СТАНА 150
Определение cтепени черноты обьема продуктов сгорания .
С этой целью находим парциальные давления 
Имеем
(3.1.1.)/[3,стр. 55]
где В – атмосферное давление, В = 1 ата
Находим
Рассчитываем значения произведений
где li – эффективная длина луча для i– зоны печи.
(3.1.2.)/[3,
стр 55]
где Vi – излучающий объем i – зоны печи, м3; Fi– площадь оболочки, ограничивающей этот объем.
Соответственно для зон 1 (до пережима) и 2 (после пережима потока газов) имеем
V1 = (2×12)×1=24 м3, F1 = [(2×2)+(2×12)]=28 м2;
V2 = (1,6×12)×1=19,2 м3, F2 = [(2×1,6)+(1,6×12)]=22,4 м2.
Для зон 1 и 2 находим
Записываем
А также
Степень черноты для СО2 и Н2О находим с помощью номограмм рис.13 [1, стр.50], рис.14 [1, стр.51] соответственно:
и 
Для зоны 2
Поправка на парциальное давление водяных паров b =1,1 (выбирается по 
= 0,170 ата и 
= 0,524 ата×м, рис.15 [1,
стр.51]).
Для зон 1 и 2 степень черноты обьема продуктов сгорания
=1,1×0,2+0,12=0,34;
=1,1×0,13+0,09=0,233.
Определение характеристик садки и футеровки
Для стали 70К принимаем значения степени черноты (высокоуглеродис-тая сталь, прил.V1 [1, стр.358])
и 
Для зон 1 и 2 находим степень развития кладки w
(3.1.3.) / [3, стр 55]
Fклi – площадь излучающей кладки каждой зоны .
Fмi –лучевоспринимающая поверхность металла
Имеем (см.черт.№ 32695.004.00942.01)
= (2×1,6+12)×1+0,5×12=21,2м2;
=(2×2+12)×1+0,5×12=22м2;
=(3×0,125×12)4 = 18м2;
= 18м2.
Находим
w1 =
=1,18; w2 = 
=1,22.
Определение коэффициента лучеиспускания.
Величина приведенного коэффициента лучеиспускания в системе серых тел :
ккал/(м2ч×К4)
(3.1.4.) [3, стр.52]
Зона 1 :
Зона 2 :
С учетом расклада блюмов расчетный коэффициент лучеиспускания будет
(3.1.4) [3, стр.55]
где 
– приведенный коэффициент лучеиспускания поверхности
блюма;
– приведенный коэффициент лучеиспускания системы
(газ–металл–
футеровка).
,
Также запишем
Коэффициент 
(3.1.5) [3, стр.55]
где
, (3.1.5.)
[3, стр.56]
- относительный зазор, [3, стр.56]
Угловой коэффициент
(3.1.6) [3, стр.55]
Находим
Зона 1:
Зона 2:
Находим
Зона 1:
Зона 2:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
