934
Тепловой баланс
Контрольная
Производство и промышленные технологии
Температура внутренней поверхности кладки. Потери теплоты через футеровку. Потери теплоты через окна. Теплота экзотермических реакций. Температура уходящих из томильной зоны газов. Потери теплоты с охлаждающей жидкостью. Температуру внутренней поверхности стен.
Русский
2013-01-06
558.5 KB
27 чел.
Тепловой баланс
Томильная зона
Приходные статьи
1. Теплота горения топлива
2.Теплота, вносимая подогретым воздухом
3.Теплота экзотермических реакций
Тогда теплота экзотермических реакций составит
Поскольку это количество тепла выделилось при окислении металла за все время нагрева и выдержки, принимаем, что в период выдержки выделяется половина тепла, т.е.
Расходные статьи
1. Теплота технологического продукта
Начальная средняя по массе температура ; энтальпия хромоникелевой стали при такой температуре . Конечная средняя по массе температура , энтальпия стали при такой температуре [].
Тогда
.
2. Теплота, уносимая уходящими газами
Температура уходящих из томильной зоны газов равна 1339, тогда при этой температуре теплоемкость газов составит:
.
.
3. Потери теплоты через футеровку
СВОД
Температура внутренней поверхности кладки равна . Примем температуру окружающее среды равной , температуру наружной поверхности . Площадь свода (с учетом толщины стен) , толщина .
Средняя температура шамотного слоя равна
При этой температуре теплоемкость шамота равна []
Тогда потери тепла через свод составят
.
СТЕНЫ
Температуру внутренней поверхности стен принимаем равной , температуру наружной поверхности . Стены состоят из слоя шамота толщиной и слоя шамота-легковеса толщиной .
С учетом толщины футеровки площадь поверхности стен равна:
торцевой (6,5 + 2∙0,46)∙(1,2 + 0,3) = 11,13 м2
боковых 2∙(1,56 + 0,46)∙(1,2 + 0,3) = 6,06 м2
общая .
Средняя температура слоя шамота равна
,
а слоя шамота легковеса
.
где - температура на границе раздела.
Коэффициенты теплопроводности материалов:
При стационарном режиме
.
Подставляя значения коэффициентов теплопроводности, получим
.
Решая это уравнение, получим , тогда
,
,
,
,
.
Потери тепла через стены составят
.
ПОД
Температуру внутренне поверхности пода принимаем равной , наружной поверхности . Под состоит из слоя высокоглиноземистого кирпича толщиной и слоя шамота-легковеса толщиной . Площадь пода равна площади свода .
Аналогично вышеприведенному расчету для стен находим .
,
,
,
,
.
Потери тепла через под печи равны
.
Общие потери тепла теплопроводностью через футеровку печи равны
.
4.Потери теплоты через окна
Потери теплоты через открытое окно определяется следующим уравнением
, кВт
Принимаем среднюю температуру печи равной , а температуру цеха .
Размеры окна
Площадь окна м2
,
коэффициент Ф = 0,65
Принимаем, что окна открыты все время работы печи,
Количество окон в томильной зоне равно 2 смотровых + 4 рабочих = 6 шт.
Тогда потери теплоты через окна составят
Суммарные потери в окружающую среду
5. Потери теплоты с охлаждающей жидкостью
.
В данной печи водоохлаждаемыми являются только шагающие балки. Примем длину балки 1600 мм, ширину 1500, высоту труб 1000 мм, диаметр водоохлаждающих труб 80 мм. Число балок в томильной зоне 4.
Площадь водоохлаждаемой поверхности равна , а плотность теплового потока при 1180 .
Тогда потери теплоты с охлаждением составят
.
Расход топлива в томильной зоне
.
Сварочная зона
Приходные статьи
1. Теплота горения топлива
2.Теплота, вносимая подогретым воздухом
3.Теплота экзотермических реакций
4. Теплота, вносимая продуктами сгорания из томильной зоны
.
Расходные статьи
1. Теплота технологического продукта
Начальная средняя по массе температура ; энтальпия хромоникелевой стали при такой температуре . Конечная средняя по массе температура , энтальпия стали при такой температуре [].
Тогда
.
2. Теплота, уносимая уходящими газами
Температура уходящих из томильной зоны газов равна 1055, тогда при этой температуре теплоемкость газов составит:
.
.
3. Потери теплоты через футеровку
СВОД
Температура внутренней поверхности кладки равна . Примем температуру окружающее среды равной , температуру наружной поверхности . Площадь свода (с учетом толщины стен) , толщина .
Средняя температура шамотного слоя равна
При этой температуре теплоемкость шамота равна []
Тогда потери тепла через свод составят
.
СТЕНЫ
Температуру внутренней поверхности стен принимаем равной , температуру наружной поверхности . Стены состоят из слоя шамота толщиной и слоя шамота-легковеса толщиной .
С учетом толщины футеровки площадь поверхности стен равна:
.
Средняя температура слоя шамота равна
,
а слоя шамота легковеса
.
где - температура на границе раздела.
Коэффициенты теплопроводности материалов:
При стационарном режиме
.
Подставляя значения коэффициентов теплопроводности, получим
.
Решая это уравнение, получим , тогда
,
,
,
,
.
Потери тепла через стены составят
.
ПОД
Температуру внутренне поверхности пода принимаем равной , наружной поверхности . Под состоит из слоя высокоглиноземистого кирпича толщиной и слоя диатомита толщиной . Площадь пода равна площади свода .
Аналогично вышеприведенному расчету для стен находим .
,
,
,
.
Потери тепла через под печи равны
.
Общие потери тепла теплопроводностью через футеровку печи равны
.
4.Потери теплоты через окна
Принимаем среднюю температуру печи равной , а температуру цеха .
Количество окон в сварочной зоне равно (3 смотровых + 6 рабочих)∙2 = 18 шт.
Тогда потери теплоты через окна составят
Суммарные потери в окружающую среду
5. Потери теплоты с охлаждающей жидкостью
Количество балок в сварочной зоне 8, тогда площадь составляет , а плотность теплового потока при 896 .
Тогда потери теплоты с охлаждением составят
.
Расход топлива в сварочной зоне
.
Методическая зона
Приходные статьи
1. Теплота горения топлива
2.Теплота, вносимая подогретым воздухом
3. Теплота, вносимая продуктами сгорания из сварочной зоны
.
Расходные статьи
1. Теплота технологического продукта
Начальная средняя по массе температура ; энтальпия хромоникелевой стали при такой температуре . Конечная средняя по массе температура , энтальпия стали при такой температуре [].
Тогда
.
2. Теплота, уносимая уходящими газами
Температура уходящих из томильной зоны газов равна 759, тогда при этой температуре теплоемкость газов составит:
.
.
3. Потери теплоты через футеровку
СВОД
Температура внутренней поверхности кладки равна . Примем температуру окружающее среды равной , температуру наружной поверхности . Площадь свода (с учетом толщины стен) , толщина .
Средняя температура шамотного слоя равна
При этой температуре теплоемкость шамота равна []
Тогда потери тепла через свод составят
.
СТЕНЫ
Температуру внутренней поверхности стен принимаем равной , температуру наружной поверхности . Стены состоят из слоя шамота толщиной и слоя диатомита толщиной .
С учетом толщины футеровки площадь поверхности стен равна:
торцевой (6,5 + 2∙0,46)∙(1,2 + 0,3) = 11,13 м2
боковых 2∙1,99∙(1,2 + 0,3) = 5,97 м2
общая .
Средняя температура слоя шамота равна
,
а слоя диатомита
.
где - температура на границе раздела.
Коэффициенты теплопроводности материалов:
При стационарном режиме
.
Подставляя значения коэффициентов теплопроводности, получим
.
Решая это уравнение, получим , тогда
,
,
,
,
.
Потери тепла через стены составят
.
ПОД
Температуру внутренне поверхности пода принимаем равной , наружной поверхности . Под состоит из слоя высокоглиноземистого кирпича толщиной и слоя диатомита толщиной . Площадь пода равна площади свода .
Аналогично вышеприведенному расчету для стен находим .
,
,
,
.
Потери тепла через под печи равны
.
Общие потери тепла теплопроводностью через футеровку печи равны
.
4.Потери теплоты через окна
Принимаем среднюю температуру печи равной , а температуру цеха .
Количество окон в методической зоне равно (1 смотровое + 2 рабочих)∙2 = 6 шт.
Тогда потери теплоты через окна составят
Суммарные потери в окружающую среду
5. Потери теплоты с охлаждающей жидкостью
Число балок в методической зоне 4.
Площадь водоохлаждаемой поверхности равна , а плотность теплового потока при 316 .
Тогда потери теплоты с охлаждением составят
.
Расход топлива в методической зоне
.
Печь
Приходные статьи
Теплота, вносимая подогретыми материалами
, при этой температуре .
.
Расходные статьи
1. Потери теплоты с технологическими отходами
.
Температура окалины равна температуре поверхности стали в конце томильной зоны, т.е. , теплоемкость .
.
2. Потери теплоты от механической неполноты сгорания
.
3. Неучтенные потери
.
Сведем полученные данные в табл.1
Таблица 1
Зональный тепловой баланс нагревательной печи со сводовым отоплением
Статьи теплового баланса |
Для зоны |
Для печи |
|||
томиль- ной |
свароч-ной |
методи-ческой |
кВт |
% |
|
Химическая теплота горения топлива |
2702 |
8021 |
1510 |
12233 |
81,90 |
Теплота, вносимая подогретым воздухом |
434 |
1288 |
243 |
1965 |
13,16 |
Теплота, вносимая продуктами горения |
- |
1875 |
5673 |
- |
- |
Теплота, вносимая нагретыми материалами |
- |
- |
- |
111 |
0,74 |
Теплота экзотермических реакций |
314 |
314 |
- |
628 |
4,20 |
ПРИХОД ТЕПЛОТЫ |
3450 |
11498 |
7426 |
14937 |
100 |
Теплота технологического продукта |
660 |
4290 |
2586 |
7536 |
49,81 |
Теплота, уносимая уходящими газами |
1875 |
5673 |
4514 |
4514 |
29,8 |
Потери теплоты в окр. среду через футеровку |
94 |
156 |
79 |
329 |
2,2 |
Потери теплоты в окр. среду через окна |
320 |
580 |
47 |
947 |
6,26 |
Потери теплоты с охлаждающей жидкостью |
500 |
800 |
200 |
1500 |
9,91 |
Потери теплоты с технологи- ческими отходами |
- |
- |
- |
145 |
0,96 |
Потери теплоты от механиче- ской неполноты сгорания |
- |
- |
- |
30 |
0,20 |
Неучтенные потери |
- |
- |
- |
128 |
1 |
РАСХОД ТЕПЛОТЫ |
3449 |
11499 |
7426 |
15129 |
100 |
|
|
|
|
|
|
Процент ошибки, % |
1,27 |
|
|
|
|
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
70212. | Kryminalistyka a jej wybrane elementy | 723 KB | |
Kształtowanie przedmiotu nauki kryminalistyki ma pewny historyczny aspekt, treść którego przed ten czas składa dyskusyjny problem. Przedmiot dowolnej nauki rozwija się, doskonalą się jego treść i metody w odpowiedniości do ogólnego gromadzenia naukowych wiedz i socjalnych warunków rozwoju społeczeństwa. | |||
70214. | Сущность, функции и основные задачи инвестиционного анализа | 140 KB | |
В общепринятом смысле инвестиции осознанный отказ от тек потребления в пользу возможного относительно большего дохода в будущем который как ожидается обеспечит и большее суммарное потребление. По определению инвестиции связаны с затратами и риском это главная особть... | |||
70216. | ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ. СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА | 305 KB | |
В 1852 году английский исследователь Франкланд ввел понятие валентности (атомности). Валентность выражает способность атома данного элемента вступать в соединение с определенным числом атомов другого элемента. Приняв валентность водорода за единицу, можно считать, что валентность... | |||
70217. | ГЕНЕЗИС И ЭВОЛЮЦИЯ ФИНАНСОВ | 71.5 KB | |
Финансы как экономическая категория Общественно-экономические системы различаются экономическими отношениями которые в свою очередь являются производными от уровня и характера развития производительных сил. При этом финансы не могут не учитывать отношения распределения... | |||
70218. | УГОЛОВНО-ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ ПРАВО | 217 KB | |
Уголовно-исполнительная политика направление деятельности государства в его специально уполномоченных органах в сфере исполнения уголовного наказания. Уголовно-исполнительная политика определяет: цели; принципы; стратегию; основные направления формы методы деятельности... | |||
70219. | Фотокомпозиция | 77.5 KB | |
Композиция – построение, группировка и последовательность изобразительных приёмов, организующих идейно-художественное целое; соотношение и взаимное расположение частей. Точка съёмки – это положение фотоаппарата по отношению к снимаемому объекту. Ниже приведена классификация точки съемки. | |||
70220. | Введение в фотографию | 103.5 KB | |
Развитие на нынешнем этапе цифровой фотографии происходит в основном благодаря электронным и информационным технологиям. Принцип действия фотографии основан на получении изображений и фиксировании их с помощью химических и физических процессов получаемых с помощью света... | |||