Расчет горения газообразного топлива (сухой природный газ из газопровода Шибелинка–Харьков). Определение конструктивных размеров рабочего пространства печи, страница 7

Теплота, теряемая через стены:

Принимаем температуру внутренней поверхности слоя шамота =1045°С, а наружной поверхности =850°С; внутренней поверхности слоя диатомита ==850°С, а наружной поверхности =83°С. Тогда средние температуры слоев будет равны:

 ^оС.

 ^оС.

 Вт/(м×°С).

 Вт/(м×°С).

МДж/цикл.

Плотность теплового потока через кладку:

 Вт/м².

Тогда температуры наружных поверхностей слоев шамота и диатомита составят:

°C.

 °C.

При этом расхождение между полученными температурами  и  и ранее принятыми  и  составит соответственно:

.

Таким образом дальнейшего уточнения температур  и  не требуется.

Теплота, аккумулированная кладкой:

Из расчета: =565°С, =584°С, =916°С, =948°С, =451°С, =467°С.

°С.

°С.

 кДж/(кг×°С).

 кДж/(кг×°С).

Потери теплоты с уходящими газами:

Для томильной зоны для =1045°С по таблице III[1] принимаем ккал/(м³×°С); ккал/(м³×°С); ккал/(м³×°С);  ккал/(м³×°С).

 МДж/цикл.

Неучтенные потери:

.

 МДж/цикл.

8.4.3 Уравнение теплового баланса для томильной зоны

.

Откуда расход топлива в единицу времени составит:

=245,6 м³/ч.

Суммарный расход топлива за цикл работы печи:

.

 м³/цикл.

8.5 Тепловой баланс печи

Тепловой баланс для всей печи сведен в таблицу 8.1.

Таблица 8.1 Тепловой баланс печи

Приход	МДж/цикл	%	Расход	МДж/цикл	%
Теплота, выделяемая при сжигании топлива	732534,03	96,17	Теплота, расходуемая на нагрев металла	160234,69	21,04
Теплота, вносимая с воздухом	5282,01	0,69	Теплота, теряемая через свод и кладку	39876,46	5,23
Теплота, вносимая с топливом	531,05	0,07	Теплота, теряемая с уходящими газами	290603,05	38,15
Теплота экзотермических реакций	23363,46	3,07	Теплота, аккумулированная кладкой	263475,27	34,59
			Неучтенные потери	7504,42	0,99
Итого:	761710,55	100,00	Итого:	761693,89	100,00

8.6 Характеристики работы печи

Коэффициент использования топлива:

.

.

Коэффициент использования теплоты:

.

.

Удельный расход топлива:

.

 м³/т.

Максимальный расход топлива:

, где      k – коэффициент запаса, принимаем для периодически действующих печей k=1,6.

Для первого участка методической зоны:

 м³/ч.

Для второго участка методической зоны:

 м³/ч.

Для третьего участка методической зоны:

 м³/ч.

Для третьего участка методической зоны:

 м³/ч.

9 Подбор горелочных устройств

В качестве горелочных устройств принимаем инжекционные горелки. Количество горелок принимаем равным шести.

Пропускная способность горелки В100 для газа с МДж/м³ по рисунку 43[4] равна  м³/с. Отношение заданного расхода газа к пропускной способности горелки составит . Тогда по таблице 20[4] принимаем горелку В178, диаметр носика горелки  мм.

Диаметр газового сопла составит:

,

где       - пропускная способность горелки по газу, м³/с;

             - скорость истечения газа из сопла, м/с,

,

            ,  - температуры холодных воздуха и газа, К,

                        К;

             - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³,

                        принимаем при К  кг/м³;

             - избыточное давление газа перед горелкой, кПа,

                        принимаем  кПа;

            ,  - давления холодных воздуха и газа, кПа,

                        принимаем  кПа,  кПа.

             м/с.

             мм.

Диаметр смесителя:

.

                  мм.

     Окончательно принимаем для печи шесть горелок типа В178/100. По таблице 21[4] для горелки В178/100 принимаем основные размеры: мм, мм, .

Общий расход воздуха в печи за цикл работы:

 м³/цикл.

     Расход воздуха в печи за цикл работы для одной горелки:

,

где      т – число горелок, штук.

                         м³/цикл.