Расчет тепловых потерь печи для нагрева под закалку стержней. Расчет закалочной печи

Исходные данные для расчета тепловых потерь печи для нагрева под закалку стержней. Определение мощности, необходимой для нагрева, коэффициент полезного действия нагрева холодной и горячей печи. Температура наружной стенки и между слоями изоляции.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 25.03.2014
Размер файла 98,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия"

Контрольная работа

"по Электротехнологии"

На тему: "Расчет тепловых потерь печи для нагрева под закалку стержней. Расчет закалочной печи"

Задачи

Задача № 1

Рассчитать тепловые потери печи для нагрева под закалку стержней. Зазор между стержнями и тепловой изоляцией рекомендуется принимать 110…140 мм. Тепловая изоляция из двух слоев: 1 слой - шамотовый кирпич, толщина, дш = 65 мм; 2 слой - вермикулитовая засыпка, толщина, дв = 250 мм.

Рассчитать мощность, необходимую для нагрева, КПД нагрева холодной и горячей печи, температуру наружной стенки, температуру между слоями изоляции.

№ варианта

nд

d, мм

материал

tвнутр, оС

tнар, оС

l, мм

10

12

65

алюминий

460

20

350

Плотность алюминия г = 2700 кг/м3

Теплоемкость алюминия С = 0,872 кДж/кг•оС

Расчет

Определяем массу стержней

где nд - число стержней;

г - плотность материала стержней;

d - диаметр стержня;

l - длина стержня.

Энергия для нагрева

где С - удельная теплоемкость материала стержней

Полезная мощность

где ф - время нагрева, принимаем равным 2 часам

Выполняем эскиз закалочной печи с нанесением размеров

Определяем внутреннюю поверхность печи F1

(АЧВЧ2) + (ВЧСЧ2) + (СЧАЧ2) =F1,, м2)

А=630мм; В=670мм; С=270мм.

(630Ч670Ч2) + (670Ч270Ч2) + (270Ч630Ч2) = 1,537 м2, F1 =1,537 м2

Определяем наружную поверхность шамота F2

(760Ч800Ч2) + (800Ч400Ч2) + (400Ч760Ч2) = 2,464 м2, F2 = 2,464 м2

Определяем наружную поверхность печи F3

(1260Ч1300Ч2) + (1300Ч900Ч2) + (900Ч1260Ч2) = 7,884 м2, F3 = 7,884 м2

Определяем среднюю поверхность шамотной кладки

Определяем среднюю поверхность теплоизоляционной засыпки

Определяем массу шамотовой кладки

где гш = 2,58 т/м3

Определяем массу теплоизоляционной засыпки

где гв = 0,25 т/м3. Масса жаропрочного контейнера

Тепловые потери печи

- принимаем равным 0.

бнар = 12 Вт/м2оС, лв = 0,15 Вт/м•оС, лш = 1,25 Вт/м•оС

Мощность, необходимая для нагрева детали в стационарном режиме

Температура между слоями

Температура наружной стенки

Средняя температура шамотовой кладки

Средняя температура теплоизоляционной засыпки

Количество тепла, необходимое для нагрева шамотовой кладки

,

Сш = 0,98 кДж/кг•оС

Количество тепла, необходимое для нагрева вермикулитовой засыпки

,

Св = 0,63 кДж/кг•оС

Количество тепла для нагрева жаропрочных изделий

Суммарное количество тепла для нагрева конструкции печи

Действительная продолжительность нагрева печи

КПД горячей печи

КПД холодной печи

где ==204231020; =

Задача № 2

Рассчитать закалочную печь, размеры из эскиза 1-го задания. Напряжение 380/220, схема соединения D/Y. Мощность из 1-го задания.

Решение

Приведенный коэффициент излучения изделия

где

Dизд - степень черноты материала стержней, для алюминия 0,242

Dн - степень черноты материала нагревателя, принимаем 0,8

Удельная поверхностная мощность идеального нагревателя

Тизд = tизд+273, Тн = tн+273, tн = 1100 oC

Коэффициент бр, учитывающий неполное использование мощности, коэф. определяется по графику.

,

Fизд/Fст = 0,558

бр = 0,6.

Для нагревателей в виде спирали принимаем коэффициент эффективности системы бэф = 0,39. Минимальное относительное витковое расстояние для принятой системы в виде спирали определяется: h - шаг спирали, d - диаметр проволоки, коэффициент шага бг = 1,4. Реальная удельная поверхностная мощность

бс определяем по графику (бс = 0,31)

закалочная печь температура мощность

Мощность одной фазы

Диаметр проволоки

с - удельное сопротивление нихрома

Сопротивление фазы

Ом

Длина проволоки, приходящаяся на одну фазу

мм

Диаметр спирали

D = 10d = 10•2,4 = 24 мм

Длина витка

lw = рD = 3,14•24 =75,36 мм

Количество витков на фазу

Шаг спирали h = 3d = 3•2,4 =7,2 мм

Длина спирали на 1 фазу

мм

Размещение нагревательных элементов в печи

Fсп < Fст, Fсп= D•l3ф, lсп = l3ф, Fсп = D•3lсп =24•3•21988,8=1583193,6мм2 =1,58 м2

площадь спирали больше площади стен, поэтому принимаем соединение Y и напряжение 220 В.

Срок службы нагревателя.

==36000 час. k' - коэффициент учитывающий форму нагревателя

k'спир = 1, .

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Классификация и принцип действия обжарочной печи при обжаривании овощей. Устройство механизированной паромасляной печи. Методика расчёта обжарочной печи: определение расхода теплоты на нагрев, площади поверхности нагрева печи и нагревательной камеры.

    практическая работа [256,0 K], добавлен 13.06.2012

  • Определение полезной тепловой нагрузки на выходе из печи. Расчет процесса горения: теплотворной способности топлива, теоретического расхода воздуха, состава продуктов горения. Коэффициент полезного действия печи и топки. Вычисление конвекционной секции.

    курсовая работа [155,1 K], добавлен 10.12.2014

  • Нагревательные толкательные печи, их характеристика. Разновидности печей. Расчет горения топлива, температурный график процесса нагрева, температуропроводность. Время нагрева металла и основных размеров печи. Технико-экономические показатели печи.

    курсовая работа [674,8 K], добавлен 08.03.2009

  • Особенности нагрева заготовок из стали ШХ15 в камерной печи сопротивления. Тепловая мощность электрической печи и коэффициент полезного действия. Тепло, теряемое вследствие теплопроводности кладки печки. Расчет торцевых боковых стенок, пода и свода.

    курсовая работа [4,7 M], добавлен 17.01.2016

  • Выбор размеров рабочего пространства барабанной электрической печи. Определение температур в тепловых зонах. Расчет полезной и вспомогательной мощности. Выбор материалов футеровки боковых стенок и пода печи. Расчет нагревателей зоны нагрева и выдержки.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.02.2012

  • Расчет теплового баланса четырехзонной методической печи. Определение времени нагрева и томления металла в методической и сварочной зонах. Тепловой баланс печи и расход топлива. Требования техники безопасности при обслуживании, пуске и эксплуатации печей.

    курсовая работа [505,2 K], добавлен 11.01.2013

  • Выбор и поддержание температурного режима секционной печи для скоростного малоокислительного нагрева. Принципиальная схема автоматического контроля и регулирования теплового режима секционной печи. Управление процессом нагрева в секционных печах.

    доклад [219,0 K], добавлен 31.10.2008

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.