Конструкция, методика расчёта толкательных методических печей

2. Методика расчета

Рассчитать пятизонную методическую печь с нижним обогревом производительностью =72,22 кг/с (260 т/ч) для нагрева слябов сечением 2101400 мм и длиной 10500 мм. Конечная температура поверхности металла =1250оС. Перепад температур по сечению сляба в конце нагрева =50оС. Материал слябов – сталь 35. Топливо – смесь природного и доменного газов с теплотой сгорания =20,9 МДж/м3. воздух подогревается в керамическом блочном рекуператоре до =450оС.

Расчет пламенной печи выполняется в следующей последовательности:

1) расчет горения топлива;

2) определение времени нагрева;

3) определение основных размеров печи;

4) составление теплового баланса, определение расхода топлива;

5) расчет вспомогательного оборудования: рекуператоров, горелок и т. п

2.1 Расчет горения топлива

Состав исходных газов, %: доменный газ – 10,5 СО2; 28 СО; 0,3 СН4; 2,7 Н2; 58,5 N2; природный газ – 98 СН4; 2N2.

Принимая содержание влаги в газах равным =30 г/м3 получим следующий состав влажных газов, %: доменный газ – 10,1 СО2; 27,0 СО; 0,288 СН4; 56,49 N2; 3,59 Н2О;2,532 Н2; природный газ – 94,482 СН4; 1,928 N2; 3,59 Н2О.

Теплота сгорания газов

кДж/м3МДж/м3;

кДж/м3МДж/м3.

По формуле

,

находим состав смешанного газа, %: 4,63 СО; 12,40 СО; 51,21 СН; 1,16 Н; 27,02 N; 3,58НО.

Расход кислорода для сжигания смешанного газа рассматриваемого состава при п=1 равен

м3/м3.

Расход воздуха при п=1,05

м3/м3.

Состав продуктов сгорания находим по формулам

м3/м3,

м3/м3,

м3/м3,

м3/м3.

Суммарный объем продуктов сгорания равен

м3/м3.

Процентный состав продуктов сгорания

%; %;

%; %;

Правильность расчета проверяем составлением материального баланса.

Поступило, кг: Получено продуктов сгорания, кг:

Газ:

Всего 8,007

Невязка 0,0166 кг

_

Всего 0,9802

Воздух

_

Итого 8,0236

Для определения калориметрической температуры горения необходимо найти энтальпию продуктов сгорания

кДж/м3.

Здесь =602,05 кДж/м3 – энтальпия воздуха при =450оС.

При температуре =2200оС энтальпия продуктов сгорания равна

кДж/м3. При =2300оС

кДж/м3

По формуле находим

оС.

Приняв пирометрический коэффициент равным =0,75, находим действительную температуру горения топлива

оС.

2.2 Время нагрева металла

Температуру уходящих из печи дымовых газов принимаем равной =1050оС; температуру печи в томильной зоне на 50о выше температуры нагрева металла, т. е. 1300оС.распределение температур по длине печи представлено на рисунке 10.

 Скачать реферат