Тепловой расчет камерной садочной печи

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра ТФ и ПЭ

Курсовой проект

Тепловой расчет камерной садочной печи.

Выполнил:

ст. гр. МОМ-06

Проверил:

доцент

Новокузнецк

2009

Содержание                                                                                                        

1.  Расчет горения топлива ………………………………………..………….4

1.1  Определение состава смешанного газа. …………………………..……...4

1.2  Определение теоретических и действительных количеств воздуха для горения и продуктов сгорания.  ………………..……………6

1.3 Определение плотности продуктов полного сгорания. ………….………7

1.4 Материальный баланс горения топлив……………………..….……..… ..8

1.5 Определение температуры горения топлива ………………..…………....8

2 Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи …………...…………10

2.1 Размеры рабочего пространства печи. ……………………….………...10

2.2  Внутренняя излучающая поверхность кладки………………………. .11

2.3 Расчет приведенного коэффициента излучения……………………… .12

3 Расчет нагрева металла ………………………………….…….…………..15

3.1 Теплофизические свойства металла …………………….…………..….15

3.2 Выбор температуры печи  ……………………………….……………...16

3.3 Расчет первого периода нагрева………………………….…………... ..16

3.4 Расчет второго интервала………………………………….………….. ..20

4. Расчет теплового баланса………………………………………………. ..22

4.1 Определение размеров кладки и окна………………………………… .22

4.2 Приход тепла …………………………………………….……….………23

4.3 Расход тепла ……………………………………………….……….…….24

4.4 Тепловой баланс печи…………………………………….……………. .30

4.5 Теплотехнические показатели работы печи…………………………. ..31

5.1 Расчет рекуператора …………………………………………….….……33

5.1.1 Определение размеров рекуператора ………………………….……..33

5.1.2 Определение коэффициента теплоотдачи на воздушной стороне….35

5.1.3 Определение коэффициента теплоотдачи на дымовой стороне ……36

5.1.4 Максимальная температура стенки рекуператора ………..…………39

5.1.5 Схема изображения радиационного рекуператора……….….……. ..39

5.2 Расчет высоты трубы……………………………………..……………. .40

6. Топливосжигающие устройства………………………………………….50

6.1 Выбор горелки……………………………………………………………52

Техническая характеристика………………………….……………………..53

Список используемых источников………………………………………….54

1  Расчет горения топлива.

Расчет горения топлива является основой  теплотехнического расчета любого нагревательного устройства. [1].

Целью расчета горения топлива является определение:

1.  Теплоты сгорания топлива;

2.  Теоретического и действительного количества воздуха;

3.  Теоретического и действительного количества продуктов сгорания;

4.  Состава и плотности продуктов сгорания;

5.  Температуры горения.

1.1 Определение состава смешанного газа.

Часто для отопления печей используется смесь дух и более газов с заданной теплотой сгорания . В этом случае перед расчетом горения нужно определить состав смешанного газа.

Расчет горения природно-доменной смеси:

Коксовый газ КМК

CH₄=25,20%        O₂=1,00%      N₂=4,30%

C₂H₆=2,60%         СO=7,00%     

H₂=57,40%         CO₂=2,50%

Доменный газ – КМК

CH₄=0,2%             N₂ =55,50%

H₂=1,00%             СО=27,20%     

CO₂=16,1%  

Для аналитического расчета  , где n – количество горючих компонентов топлива,

r_i – объемные доли горючих компонентов топлива,

q_i – тепловые эффекты реакций полного горения горючих компонентов топлива, кДж/м³

Для бинарной смеси принимаем долю первого газа в смеси за х, а долю второго газа за (1-х). Тогда:

6500 = 3616*х + (1-х)*17743;

14127*х =10743;

Х=0,2;

Смешанный газ состоит на 76% из доменного газа и на 24% из коксового газа.

Рассчитаем состав смешанного газа:

1.2  Определение теоретических и действительных количеств воздуха для горения и продуктов сгорания.

Таблица 1 – Расчета газообразного топлива (на 100 м³)