Курсовая работа (т): Расчет печи шатрового типа

 8876,6кВт

Тепло, переданное через конвекционную поверхность Q_к, кВт

 кВт

Энтальпия сырья на входе в радиантные труб i_к,кДж/кг

По таблице зависимости энтальпии от температуры, находим температуру t_k /2/

t_k=372

Средняя температура экрана камеры радиации  (температура стенки),

где - температура сырья на выходе из печи,

- разность температур между наружной поверхностью радиантных труб и температурой сырья. Принимается 30-60

Принимаем

Скорость сырья на входе в печь

Сечение труб S, м², вычисляют по формуле

Скорость продукта на входе в печь при двух параллельных потоках , м/с

Общее количество тепла, введенного в топку Q, кВт

где - теплоемкость воздуха, кДж/кг (принимается 1 кДж/кг);

- температура воздуха,

Тепловая напряженность поверхности нагрева радиантных труб при температуре стенки q_st, кВт/м²

По графику находим при Т_max и t_p значение , кВт/м² /1/

По графику находим при t_p и при  поправочный коэффициент , следовательно, q_st, кВт/м², определяется по формуле

Эквивалентная абсолютно черная поверхность H_s, м²

Отношение

Для печи с однорядным экраном одностороннего облучения предварительно задаемся степенью экранирования кладки  (принимается в пределах 0,3-0,5) /1/

При известных значениях коэффициента избытка воздуха α степени экранирования , отношение  находим по графику /1/

Эффективная лучевоспринимающая поверхность

Эффективная лучевоспринимающая поверхность H_л, м², вычисляется по формуле

Принимается 0,87

Поверхность радиантных труб , м², вычисляют по формуле

Поверхность одной трубы F_mp=3,14

l=14-2*0,2=14,6 м

Число труб в радиантной камере n, шт., вычисляют по формуле

.4 Проверочный расчет камеры радиации

Величина неэкранированной поверхности F, м², вычисляют по формуле

Более уточненное значение абсолютно черной поверхности H_s, м²

где  может быть определена в зависимости от коэффициента избытка воздуха по приближенному уравнению

где  и  - степени черноты экрана могут быть приняты

 /1/

 - функция зависит от распределения температур в топке и в среднем равна

 /1/

 - коэффициент, который определяют по формуле

где  - угловой коэффициент взаимной видимости экрана и кладки, вычисляем по формуле

Коэффициент теплоотдачи свободной конвекции ,

Характеризует превышение предельной теплопередачи конвекцией над обратным излучением экрана ,

где  - постоянная излучения абсолютно черного тела, кВт/м²⁴

- средняя температура экрана,

T_max - максимальная температура горения,

Принимаем

По графику находим значение характеристики излучения  в зависимости от аргумента излучения Х. /1/

Температура газов на перевале Т_р,  вычисляют по формуле

Обычно значение коэффициента прямой отдачи µ в трубчатых печах лежит в пределах 0,4-0,6 и вычисляется по формуле

Тепло, переданное радиантным трубам в обеих камерах Q_p, кВт, вычисляют по формуле

Тепловая напряженность радиантных труб q_н, кВт/м², вычисляют по формуле

 кВт/м²

2.5 Тепловой расчет камеры конвекции

Тепловая нагрузка камеры конвекции Q_k, кВт, вычисляют по формуле

Энтальпия сырья на выходе из камеры конвекции , кДж/кг, вычисляют по формуле

По таблице энтальпии находим температуру сырья t_k на выходе из камеры конвекции, соответствующую i_k /2/

t_k = 641

Средняя температура газов в камере конвекции t_cp, , вычисляют по формуле

Живое сечение камеры конвекции f_k, м², вычисляют по формуле

Коэффициент теплоотдачи конвекцией от газов к трубам , кВт/м², вычисляют по формуле

Эффективная толщина газового слоя S, м, вычисляют по формуле

S=3.49*0.204-4,1*0.102=0.29 м

По графику находим коэффициент a, зависящий от толщины газового слоя и от типа топлива (жидкое) при значении S /1/

Принимаем α=0,82

Средняя температура наружной поверхности конвекционных труб

Средняя температура наружной поверхности конвекционных труб , , вычисляют по формуле

Коэффициент теплоотдачи излучением

Находим коэффициент теплоотдачи излучением α_р, кВт/м²

кВт/м²

Коэффициент теплопередачи К, кВт/м²К, вычисляют по формуле

К=1,1( кВт/м²К

Средняя логарифмическая разность температур

Потребная поверхность нагрева конвекционных труб H_k.mp, м², вычисляют по формуле

Число труб n, шт. вычисляют по формуле