Тепловой расчет камерной садочной печи, страница 3

1.5 Определение температуры горения топлива

Калориметрическую температуру рассчитываем по формуле:

,                                                                                               

где   - теплоемкость продуктов сгорания, к Дж/ м³ К.

где  – энтальпия продуктов сгорания, соответствующая калориметрической                    температуре, к Дж/м³.

 кДж

                                                                     

Зададимся предполагаемой температурой горения T₁(°С)

T₁=1600°С

Значения энтальпии смотрим по [1, с. 19, табл.8]

   

T₂=1700°С

2 Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи [2].

Расчет внешнего теплообмена в рабочем пространстве печи производится с целью определения характеристик внешнего теплообмена и прежде всего коэффициентов излучения. Они зависят от температуры и состава газов, заполняющих печь, от расположения заготовок в печи, от геометрии рабочего пространства и т.д.

2.1 Размеры рабочего пространства печи.

 

Рисунок 1 – Схема расположения заготовок в печи.

Принимаем: δ=0,05м; δ₁=0,2м; δ₂=0,5*0,4=0,2м; δ₃=0,2м                                   

Ширина рабочего пространства определяется:

В=N₁*d+(N₁-l)*δ+2*δ₁;                                                                                       

В=2*0,3+(2-1)0,05+2*0,2=1.05 м

Длина рабочего пространства:

L=N₂*d+(N₂-1)*δ₂+2*δ₃

L=2*0,4+(2-1)*0,2+2*0,2=1.4 м

Для удобства сооружения и обслуживания печи, рассчитанные размеры должны находиться в соотношении  L/B= 1,2 – 1,8.

L/B=1, 33

Высота рабочего пространства:

R=B=1,05м

Принимаем Н₃/В=0.8;

Н₃=0.8*В=0.8*1,05=0.84м,

где     Н₃ – максимальная высота свода

Высота боковой стенки Н_б рассчитывается по формуле:

Н_б=Н₃ – h,                                                                                                  

где     h – стрела прогиба свода

 

Рисунок 2 – Поперечный профиль рабочего пространства

Принимаем h/В=1/8, то                                                                             

Высота рабочего пространства рассчитывается по формуле:

                                                         

2.2  Внутренняя излучающая поверхность кладки

Площадь арочного свода рассчитываем по формуле:

где R=B – радиус свода,

ω – угол раскрытия свода (ω = 60°).

Площадь боковых стен рассчитываем по формуле:

Площадь торцевых стен рассчитываем по формуле:

                                                                         

Площадь пода рассчитываем по формуле:

Внутренняя излучающая поверхность кладки рассчитывается по формуле:

Объем рабочего пространства:

V_рп=BHL=1.05*0.775*1.4=1.139 м³,

2.3  Расчет приведенного коэффициента излучения

Для печных газов степень черноты рассчитываем по формуле:

 ,                                                                                             где   - степень черноты излучающих газов;

 – поправочный коэффициент, β=1,08.

Парциальное давление каждого компонента определяется по формуле:

                                                    

Эффективную длину луча находим по формуле:

где  - объем газа.

Объём газа находим из выражения:

                                                                                                      где - объём металла.

Объем металла находим по формуле:

,                                                                                                        где V_i – объём одной заготовки,

N – число заготовок в печи.

V_Me=0,036*4=0,144 м³

V_r = 1.139-0,144 =0.995 м³

Степень черноты рассчитываем по диаграмме.

Таблица 5 – Приведенный коэффициент излучения