Ращет дуття повитро нагривача обьемом 1033 м3

5.1 Теплоємність потоку повітря

.  (5.1)

5.2 Теплоємність насадки

С_н=С_г·ρ·F·S_е=

.   (5.2)

5.3 Теплоємкість потоку диму

  (5.3)

     Тоді

5.4 Визначаємо значення умовної постійної часу повітряного періоду, так, як час, плином якого температура повітря на вході з насадки, змінювалася з постійною швидкістю, досягла б значення

, год, де   (5.4)

        – направляючий коефіцієнт, для кауперовської насадки,

      h=1

      а – розмір осередку, мм

      S – напівтовщина цегли, мм

      m_в – направляючий коефіціент.

(додаток  3, Рис.2, m_в=0,8.)

5.5 Визначаємо зміни температури на виході з насадки в плині повітряного періоду

   (5.5)

      Так, як отримане значення істотно відрізняється від прийнятого при попередньому розрахунку ( =150ºС), повторюємо розрахунок приймаючи середнє з тих значень величину зниження температури повітря

      6. Повторне визначення витрат палива та кількості продуктів спалення.

6.1 Середня температура дуття на плині повітряного періоду за формулою:

      Цій температурі відповідає ентальпія

.

6.2 Середні за період расходи повітря

6.3 Необхідні витрати природно-доменної суміші

6.4 Витрата продуктів спалення

6.5 Середньологарифмічна за цикл різниця температур диму та повітря

7. Повторний розрахунок поверхні нагріву.

      При повторному розрахунку поверні нагріву  коефіцієнти тепловіддачі змінюються тільки для повітряного періоду

7.1 Середня за період температура повітря

 

7.2 Середні температури верху та низу насадки у повітряному періоді

,

.

7.3 Швидкість повітря при нормальних умовах

7.4 Дійсна швидкість повітря

а) при вході  в насадку

      Інші  параметри, необхідні для визначення коефіциєнтів тепловіддачі α_к в повітряному періоді визначаються залежно від  середньої температури, верху й низу насадки також, як і в попередньому розрахунку. Аналогічно попередньому розрахунку уточнюємо теплофізичні параметри насадки. Після цього уточнюємо значення всіх величин, які характеризують насадку в цілому.

7.5 Середня температура вгорі (динас) і внизу (шамот) насадки

7.6 Теплофізичні параметри матеріалу насадки. Теплоємність, С_р, кДж/кг·град, теплопроводність, λ, Вт/м·град.

Динас

С_р=0,875+0,00038·1039=1,27кДж/кг·ºС

λ=1,58+0,00038·1039=1,97Вт/м·ºС

Шамот

С_р=0,875+0,000419·476=1,074кДж/кг·ºС

λ=1,04+0,00015·476=1,1114Вт/м·ºС

7.7 Визначаємо сумарний коефіцієнт тепловіддачі

, кДж/м²·цикл·ºС.    (7.1)

=53,23кДж/м² ·ºС·цикл.

=57,11кДж/м² ·ºС·цикл.

Середній коефіцієнт тепловіддачі для всієї насадки

 кДж/м² ·ºС·цикл.

7.8 Кількість тепла, затрачуваного на нагрів повітря за цикл

кДж/цикл.     (7.2)

Q_в=112349(1708,93·183,08) 0,7=119999·10³кДж/год.

7.9 Поверхня нагріву насадки

     (7.3)

7.10 Об’єм насадки

      (7.4)

7.11 Площа поперечного перетину у світлі

.     (7.5)

7.12 Загальна площа горизонтального перетину насадки

     (7.6)

7.13 Висота насадки

.      (7.7)

7.14 Теплоємність потоку повітря

кВт/ºС.      (7.8)

 кВт/ºС.

7.15 Теплоємність насадки

кДж/ºС.      (7.9)

 кДж/ºС.

7.16 Теплоємність потоку диму

кВт/ºС.      (7.10)

 кВт/ºС.

     Тоді

.

7.17 Визначення умовної постійної часу повітряного періоду

, год,    (7.11)

M_в=0,6

      В табл. 7.1 представлені значення величин, характеризуючих насадку в цілому, знайденої при повторному розрахунку.

      При цьому зміна температури дуття за час повітряного циклу

     Табл. 7.1 Значення величин, характеризуючих насадку в цілому.

 

8. Розміри та маса насадки

      Приймаються геометричні парамети отримані в геометричому розрахунку.

Н=22м,    F_заг=14,94м².

8.1 Маса цегли в насадці

 (8.1)

8.2 Коефіцієнт стрункості насадки

     (8.2)

      що  задовольняє умові рівномірного розподілу газу по перетину насадки (звичайно К_стр≥1,1÷1,5)

8.3 Приймаючи швидкість продуктів спалення у шахті горіння, рівною W_д.о=2,5м/с, визначаємо площу горизонтального перетину шахти

8.4 Сумарна площа горизонтального перетину повітронагрівача

F_Σ=F_ш+F_заг=3,55+14,94=18,49м².    (8.3)

8.5 Діаметр повітронагрівача на на внутрішній поверхні кладки.

    (8.4)

8.6 Оптимальній час між перекидками клапанів

 (8.5)

8.7 Оптимальна тривалість повітряного періоду

    (8.6)

 

      Література

1. Методическое пособие «Методические указания к выполнению курсового проекта по «Металлургической теплотехнике и теплоэнергетике». 2002г.

2. Аверан С.И,  Гольдфарб Э.И., Кравцов А.Ф. и  др. «Расчеты нагревательных печей», 1969г., М., «Техника»