Министерство образования Российской Федерации
Магнитогорский Государственный Технический Университет
Имени Г.И. Носова
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Методическая четырехзонная печь
Исполнил:
студент группы ТМБВ-05-01 Резов М.Г.
проверил: Попереков И.В.
2008 год
Содержание
1. Задание.
2. Введение.
3. Расчет горения топлива.
4. Определение времени нагрева металла.
5. Определение основных размеров печи.
6. Составление теплового баланса печи.
7. Выбор и расчет горелок.
8. Расчет рекуператора.
9. Расчет дымового тракта.
10. Расчет дымовой трубы.
11. Выбор вентилятора.
12. Технико-экономические показатели печи.
13. Список использованной литературы.
Введение
Нагревательные толкательные печи характеризуются противоточным движением нагреваемого металла и продуктов сгорания, а так же наличием в начале печи (со стороны посада металла) развитой не отапливаемой методической зоны, вследствие чего их часто называют методическими печами.
Методические печи по числу зон нагрева могут быть двух-, трёх - и многозонными с односторонним и двусторонним нагревом металла. При трёхзонном режиме нагрева имеются три теплотехнические зоны, по ходу металла: методическая, в которой повышается температура, сварочная с высокой постоянной температурой и томильная с постоянной температурой, близкой к заданной конечной температуре поверхности металла. Металл толщиной до 100 мм нагревают с одной стороны в печах без нижнего нагрева, а толщиной больше 100 мм - с двух сторон (с нижним нагревом).
Большое значение для работы методических печей имеет способ выдачи металла из печи. Различают торцевую и боковую выдачу металла. При торцевой выдаче необходим толкатель, который и выполняет роль выталкивателя.
Конструкцию методических печей выбирают в зависимости от типа стана и вида топлива. Тип стана определяет производительность печей толщину применяемой заготовки, температуру нагрева металла и его сортамент. От вида используемого топлива зависит конструкция горелочных устройств и применение рекуператоров. При использовании трёх зонных методических толкательных печей на среднесортных и крупносортных станах под печи выполняют прямым, с торцевой подачей и выдачей металла.
Расчет горения топлива
Рассчитаем процесс горения природного газа следующего состава:
СО2 = 2,5%; СН4 = 84,0%; С2Н6 = 4,0%; С3Н8 = 3,0%; С4Н10 = 3,5%;
N2 =3,0%.
Содержание влаги W= 11,5 г\м3
Коэффициент расхода воздуха α =1, 20
Температура подогрева воздуха tв0 = 400 0С
Определяем:
Низшую теплоту сгорания топлива, Qнр.
Расход воздуха на горение: - теоретический L0
- практический Lα
3. Расход продуктов горения: - теоретический V0
- практический Vα
4. Состав продуктов горения.
5. Температура горения топлива, tж.
Коэффициент перерасчета сухого на влажный газ:
Состав влажного воздуха:
Всего: 100%
Отношение в дутье
К1=0,21,
Где К1 доля О2 в воздухе
Теоретический расход воздуха на горение 1 м3 газа:
Практический расход воздуха:
Определим количество продуктов горения при α = 1,0
Определим количество продуктов горения при α =1,2
Действительный выход влажных продуктов горения м3/м3
Определим процентный состав влажных продуктов горения при α =1.0
Всего: 100%
Найдем процентный состав продуктов сгорания при α = 1,2;
Всего: 100%
Проверим правильность расчета составлением материального баланса:
Поступило: топливо (природный газ)
Плотность продуктов сгорания:
Получим:
Определим низшую теплоту сгорания топлива (Qnp) ^
Начальная энтальпия продуктов сгорания для расчета температур жаропроизводительной и калориметрической iж0; ik0^
Определим температуру жаропроизводительности (tж0);
Зададимся tж0 = 2000 0С, найдем q = ip, где р – массовая доля компонента в продуктах горения и I – теплосодержание компонента (из табл)
Зададимся tж0 = 2100 0С, тогда составит
21000С<iж0 >20000С
Определим калориметрическую температуру горения (t k0)
Зададимся t k0 = 21000С, тогда q=im составит
Пусть t k0 = 20000С, тогда q=im составит
Действительная температура горения:
Где η-пирометрический поправочный коэффициент для методических печей
Определение времени нагрева металла
Выберем температурный график процесса нагрева. ............
