Теплотехнический расчет вращающейся печи

 

По расчетам выбираем дымосос марки Д 13,5 характеристика которого приведена в приложении В.

 

 

 

 

Рассчитаем высоту дымовой трубы по формуле:

 

       (26)

 

где _hпот – это сумма всех потерянных напоров;

_{^{- удельный  вес наружного  воздуха  при}}   t 20

 

_^=1,2 [км/м³]

 

_^– это удельный вес газа в дымовой трубе при средней t;

Н – высота дымовой трубы;

D_уст – диаметр устья трубы определяется по формуле:

 

D_уст=1,13                                                      (27)

 

D_уст=1,13=2,31м

 

– действительный объем  газов

 

Сумма всех потерянных напоров  составит:

 

_hпот= h_n.c+ h₄+ h_n.c+ h_м.c+ h_n.c+h_м.c                            (28)

 

_hпот=0,09+0,3+1,85+0,16+138,6+15,29=156,29[мм.вод.ст]

 

1,3156,29=Н(1,2-0,99) – (1+0,05)

 

Н=1135,77м

 

По техническим соображениям принимаем высоту дымовой трубы 80 метров.

 

           3 Расчет теплопередачи через фрагмент стенки печного агрегата

 

Предварительно рассчитываем температуру по толщине кладки, используя  значения коэффициента теплопроводности без учета температурной зависимости. Тогда:

l₁ =4,65Вт/м°С;

l₂ = 0,835 Вт/м°С;

l₃ = 0,15 Вт/м°С.

Рассчитаем падение температуры  в слое магнезит:

 

,     (29)

 

 

  где δ_ш, δ_м, δ_ас – толщина стенки;

         λ₁, λ_2, λ₃ – коэффициент теплопроводности.

 

°С.

 

Температура между слоями составит:

 

t_мс1 =t₁ – Dt₁.      (30)

 

t_мс1 = 1370 – 128,85 = 1241,15°С.

 

Рассчитываем падение  температуры в слое шамот:

 

,

 

°С.

 

 

 

 

Температура между слоями составит:

 

t_мс2 =t_мс1 – Dt₂.

 

t_мс2 = 1241,15-717,53=523,62°С.

 

Рассчитаем падение температуры  в слое асбест:

 

,

 

 

°С.

 

Находим температуру между  слоями:

 

                                     t_мс3 =t_мс2 – Dt₃.

 

t_мс3 = 523,62-347,32=176,3.

 

Находим среднюю температуру  слоев:

 

                                  .

 

(31)

 

                                 .

 

 

 

.

 

 

 

Находим значение коэффициента теплопроводности при средних температурах:

                         l₁ = 4,65+1,75Вт/м°С.

 

l₂ = 0,835+0,58 Вт/м°С.

 

l₃ = 0,15 Вт/м°С.

 

Находим удельный тепловой поток:

 

.                     (32)

 

 Вт/м².

 

Находим температуру наружной поверхности:

 

.     (33)

 

°С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе произведен расчет процесса горения газа, определены продукты горения, составлен материальный баланс процесса горения газообразного топлива, произведя вышеуказанные расчеты, мы можем сделать следующие выводы:

1. Основными отходящими газами металлургического производства являются углекислый газ (CO₂), водяной пар (H₂O), азот (N₂) и кислород (O₂).  
2. Преобладающими (в процентном отношении) являются азот (72,71%) и водяной пар (15,83%).
3. Количество водяного пара – 15,83%, количество отходящего кислорода составляет 3,25%, достаточно велик процент углекислого газа (CO₂) – 8,197%, но самым значительным является выход азота (N₂) – 72,71%.

Во втором разделе произведен расчет сопротивления в газоходном тракте. По расчетам выбрано оборудование:

1)Циклон марки СЦН-40 
            2)Электрофильтр марки ГК

3)Дымосос марки  Д 13,5х2

Так  же в курсовой работе произведен расчет теплопередачи через  фрагмент многослойной стенки печного  агрегата, определена наружная температура  стенки. Температура отходящих газов на начальном этапе газоходного тракта составляет 850°С  с последующим понижением на участках: на участке печь циклон – с 771,43°С до 250°С, на участке циклон – электрофильтр – с 250°С по 90°С, на участке электрофильтр – дымосос – с 90°С до 20, 72°С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Ю.М. Литвин Теоретические  основы теплотехники. – М.: Металлургия

2. Д.А. Диамидовский Металлургические печи. – М.: Металлургия, 1961

3. Телегин. Расчеты горения  топлива. – М.: Металлургия

4. В.А. Кривандин Металлургические печи, М.: Металлургия, 1967

5. Б.Б. Кистяковский, Н.В. Гудима Производство цветных металлов, М.:

    Металлургия, 1978

6. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А.Теплотехника,1986

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение А

 

 

Характеристика циклона  СЦН – 40

Предназначен для высокоэффективной очистки технологических газов и аспирационных выбросов от среднедисперсной и мелкой пыли в различных отраслях промышленности. Выпускаются одиночные и групповые циклоны. Выбираем групповой.

Количество циклонов в  группе должно составлять: 4

       Расчетная  производительность, м³/ч

       Группового 7340 - 386600

Расчетная площадь сечения  цилиндрической части корпуса циклона,  м²

группового 1,56-56,48

Массовая концентрация пыли в газовом потоке на входе г/м³ не более 1000.

Расчетное гидровлическое сопротивление, кПа (кгс/м² )

при  температуре: 

         20           1015-205 (115-250)

        400          0,635-1,36 (63,5-136)

Коэффицентгидровлического сопротивления, отнесенный  к условной  скорости в корпусе 1100.

Энергетические затраты  на 1000 м³ газа, кВт

при  температуре:

            20            0,32 0,7

            400          0,18 0,38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Б

 

 

Характеристика выбранного электрофильтра.

Электрофильтр типа ГК.

Предназначен для очистки  газов от пыли (электрофильтры типа ГК – это горизонтальные, трехполые, двухсекционные аппараты).

Техническая характеристика

Производительность по очищаемому газу при условной скорости 1 м/с, м³ /4.

Площадь м²                                                                                    110000

активного сечения                                                                                30

поверхности осаждения                                                                    2100

Разряжение в электрофильтре кПа (кгс / м²)  3,5(250).

Гидравлическое сопротивление  Па (кгс / м ²) 150 (15).

Максимальная температура  очищаемых газов         390.

Массовая концентрация пыли  очищаемом газе на выходе г / м³ не более 15.

Количество электродов                                                      

коронирующих                                                                     936

осадительных                                                                        84

Габаритные размеры,  мм 1760 86313000

Масса внутреннего механического  оборудования кг           66000

Изготовление и поставка по ТУ 48 – 1902 – 8 – 85

Разработчик и изготовитель ПСО «Цветмет» «Экология».

Цена договорная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение В

 

 

Характеристика дымососа

 

Тип дымососа	Параметры при максимальном К.Т.Д.
	производительность м3 /ч	напор,  мм.вод.ст.	мощность мотора,кВт	число оборотов в мин.
Д 13,5 2	75000	176	110	730