рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Расчёт нагрева металла

Работа сделанна в 2001 году

Расчёт нагрева металла - Курсовая Работа, раздел Физика, - 2001 год - Расчёт металлургической печи Расчёт Нагрева Металла. Расчёт Основных Размеров Рабочей Камеры И Параметров ...

Расчёт нагрева металла. Расчёт основных размеров рабочей камеры и параметров теплообмена.

Примем напряжённость рабочего пода P=600 Площадь рабочего пода: Длина рабочего пода: где l – длина заготовки, м. Допускаемая длина рабочего пода: где &#61540; - толщина заготовки, м; k – коэффициент, характеризующий наклон пода к горизонтали [2. стр.27]. Так как Lp<Lпр, принимаем однорядную укладку заготовок, nр=1. Ширина пода при e=0,2 м: где е – промежуток между стенкой печи и металлом и между рядами заготовок.

Размеры нагреваемого сляба: &#61540;&#61655;&#61506;&amp ;#61655;l=230&#61620;&#61496;&am p;#61493;&#61488;&#61620;9200 (мм). Посад холодный, температура нагрева Ме – 1230 &#61616;С. Производительность печи: 155 т/ч. Состав стали: С=0,3%; Si=0,15%; Mn=0,3 %. Теплопроводность углеродистой стали при 0&#61616;С: &#61548;=70-10,1&#61655;С-16,8&a mp;#61655;Mn-33,8&#61655;Si=70-10,1& amp;#61655;0,3-33,8&#61655;0,15=56,8 6 Вт/(м2&#61655;К). Метод нагрева в печи принимается двусторонний.

Коэффициент несимметричности нагрева &#61549;=0,55 при двустороннем нагреве на поду из водо-охлаждаемых труб. Подогреваемая толщина изделия: S=&#61549;&#61655;&#61540;=0 ,55&#61655;0,23=126,5 мм. Максимальная рабочая температура газов (печи) - tп=1330&#61616;С. 2.2 1-я ступень нагрева – методическая зона. Начальные температуры металла: поверхности tми=0&#61616;С середины tсм=0&#61616;С . Конечная температура середины заготовки – tск=600&#61616;С . Разность температур между поверхностью и серединой заготовки (700-800)&#61655;S принимаем равной 90&#61616;С. Тогда конечная температура поверхности заготовки – tмк=690&#61616;С. Средняя теплопроводность металла в процессе нагрева данной ступени: &#61548;=0,9&#61655;56,86=51,174 Вт/(м2&#61655;К). Конечная средняя по массе температура металла: &#61536;tк=( tск+ tмк)/2=(600+690)/2=645&#61616;С. Конечное теплосодержание металла при 645&#61616;С принимаю: Средняя теплоемкость металла от начальной температуры 0&#61616;С до конечной 640&#61616;С: . Средний коэффициент температуропроводности металла: аср=&#61548;&#61487;(С&#6165 5;& #61554;)=51,174/(0,5826&#6165 5;103&#61655;7800)=0,011259&#616 55;10-3 м2/с. На основе анализа рекомендуемых чертежей принимаем высоту свободного пространства над металлом H0=1 м. Эффективная длина луча: Произведение эффективной длины на парциальное давление излучающих газов: При температуре печи (газов) 1100&#61616;С степень черноты а поправка для Степень черноты газов: а степень черноты металла принимается &#61541;м=0,8. Степень развития кладки: Приведённый коэффициент излучения: где С0=5,7–коэффициент излучения абсолютно чёрного тела. Начальное значение коэффициента теплоотдачи излучением (при t0=1000&#61616;C, tп=0&#61616;C) и конечное значение - (при t0=1330&#61616;C, tп=690&#61616;C) рассчитываем соответственно по формулам: Среднее значение коэффициента теплоотдачи излучением вычисляем по формуле: . Коэффициента теплоотдачи конвекцией принимается &#61537;КОН =15 Вт/(м2&#61655;К). Суммарное значение коэффициента теплоотдачи: . Определяем критерий БИО по формуле: . Температурный критерий для середины заготовки: . По графикам Д.В. Будрина [2,прил.5] для Bi=0,3304 и &#61553;=0,4849; критерий Фурье равен Fo=2,8. Время нагрева металла в методической зоне печи определяется как: . При значениях Bi=0,3304 и Fo=2,8 по графику Д.В. Будрина для поверхности пластины [2,прил.5] температурный критерий &#61553;п=0,42. Откуда: Ранее была принята =690&#61616;С. Расхождения между принятой и полученной температурами составляет 14,3&#61616;С, и оно не может отразиться на результатах расчета. 2.3 2-я ступень нагрева – сварочная зона. Температура металла начальная: tcн=600&#61616;С и tпн=675&#61616;С, tм=1230&#61616;С . Конечная температура середины металла - tcк=1165&#61616;С. Средняя температура металла по массе и времени: Средняя теплопроводность металла: &#61548;913=0,68&#61655;&#61 548;0=0,68&#61655;56,86=38,664 Вт/(м2&#61655;К). Начальная средняя по массе температура металла: tcр=(600+675)/2=637,5&#61616;С. Начальное теплосодержание металла при 637,5&#61616;С [2, прил.3]: . Конечная средняя по массе температура металла: tcр=(1230+1165)/2=1197,5&#61616;С. Конечное теплосодержание металла при 1197,5&#61616;С [2, прил.3]: . Средняя теплоемкость металла от начальной температуры 637,5&#61616;С до конечной 1197,5&#61616;С: . На основе анализа рекомендуемых чертежей принимаем высоту свободного пространства над металлом в сварочной зоне H0=1,7 м. Эффективная длина луча: Произведение эффективной длины на парциальное давление излучающих газов: При температуре печи (газов) 1330&#61616;С степень черноты а поправка для - [2,прил. 4]. Степень черноты газов: а степень черноты металла принимается &#61541;м=0,8. Степень развития кладки: Приведённый коэффициент излучения: где С0=5,7–коэффициент излучения абсолютно чёрного тела. Средний коэффициент температуропроводности металла: аср=&#61548;913&#61487;(С637&amp ;#61655;& #61554;)=38,664 /( &#61655;103&#61655;7800)= 5,9291&#61655;10-6 м2/с. Начальное значение коэффициента теплоотдачи излучением (при t0=1330&#61616;C, tп=675&#61616;C) и конечное значение - (при t0=1330&#61616;C, tп=1230&#61616;C) рассчитываем соответственно по формулам: Среднее значение коэффициента теплоотдачи излучением вычисляем по формуле: . Коэффициента теплоотдачи конвекцией принимается &#61537;КОН =15 Вт/(м2&#61655;К). Суммарное значение коэффициента теплоотдачи: . Определяем критерий БИО по формуле: . Температурный критерий для поверхности заготовки: По графикам Д.В. Будрина [2,прил.7] для Bi=0,8584 и &#61553;=0,1526; критерий Фурье равен Fo=2,6. Время нагрева металла в сварочной зоне печи определяется как: . При значениях Bi=0,8584 и Fo=2,6 по графику Д.В. Будрина для поверхности пластины [2,прил.6] температурный критерий для середины заготовки&#61553;с=0,21. Откуда: =1330-1330&#61655;0,21=1176&#616 16;С. Ранее была принята =1165&#61616;С. Расхождения между принятой и полученной температурами составляет 11&#61616;С, и оно не может отразиться на результатах расчета.

При нагреве заготовок перепад температур по толщине заготовки принимаем &#61508;tм=(250&#61624;300)& #61655;S=(31,6&#61624;37,95)&#61 616;C, выбираем &#61508;tмк=30&#61616;C. 2.4 3-я ступень нагрева – томильная зона. Температуры металла: - начальные tмн=1230&#61616;С , tcн=1176&#61616;С; - конечные tмк=1230&#61616;С , tcк=1200&#61616;С. Средняя температура металла по массе и времени: Средняя теплопроводность металла: &#61548;1209=0,72&#61655;&#6 1548;0=0,72&#61655;56,86=40,939 Вт/(м2&#61655;К). Начальная средняя по массе температура металла: tcр=(1230+1176)/2=1203&#61616;С. Конечная средняя по массе температура металла: tcр=(1230+1200)/2=1215&#61616;С. Полученные температуры мало отличаются между собой, так что теплоемкость от 1203&#61616;С до 1215&#61616;С можно принимать равной теплоемкости от 0 до (1203+1215)/2=1209&#61616;С. Теплосодержание стали при 1209&#61616;С [2,прил.3]: . Средняя теплоемкость металла от 0 до 1209&#61616;С: . Средний коэффициент температуропроводности металла: аср=&#61548;1209&#61487;(С&# 61655;&#61554;)=40,939 /(0,7&#61655;103&#61655;7800)= 7,498&#61655;10-6 м2/с. Степень выравнивания температур: , где = tМН – tСН=1230 – 1176=54&#61616;С. По графику [2,прил.6] для коэффициента несимметричности нагрева &#61549; = 0,5 находим критерий Fo по формуле: . Продолжительность выдержки металла в томильной зоне: . Общее время нагрева металла в печи: &#61523;&#61556;=&#61556;1+& amp;#61556;2+&#61556;3=1,105+1,949+0 ,414=3,469ч 3.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Расчёт металлургической печи

Таблица 1 Состав сухих газов Принимаем влажность газов: - доменного W1=30 г/м3, - природного W2=10 г/м3. Определяем содержание влаги во влажном… Доменный газ. Содержание СО2 во влажном газе: =9,64 %. Аналогично находим… Плотность продуктов сгорания: =2936,026/2240=1,31 кг/м3. Точность расчета проверяем составлением материального баланса…

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Расчёт нагрева металла

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Тепловой баланс методической печи
Тепловой баланс методической печи. Приход тепла. 1)Определим химическое тепло топлива: где В(м3/с) – расход газа подаваемого па печь. 2)Физическое тепло воздуха: где iВ – энтальпия воздуха при tВ=4

Расчёт керамического рекуператора
Расчёт керамического рекуператора. Расход продуктов сгорания через рекуператор ; расход воздуха ; температура воздуха на входе и на выходе соответственно и ; температура продуктов сгорания н

Определение коэффициента теплоотдачи продуктов сгорания
Определение коэффициента теплоотдачи продуктов сгорания. Теплоотдача конвекцией. Температура, средняя по длине поверхности теплообмена: . Число Рейнольдса: , где -скорость продуктов с

Определение размеров рекуператора
Определение размеров рекуператора. Суммарная площадь проходного сечения труб: , где a=1,1 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения продуктов сгорания по трубам рекуператора.

Расчет аэродинамического сопротивления воздушного тракта
Расчет аэродинамического сопротивления воздушного тракта. где &#61548;Т – коэффициент трения для каналов из огнеупоров (0,05); N=1 – число горизонтальных проходов; dэ – эквивалентный диаметр дл

Выбор горелочных устройств
Выбор горелочных устройств. Для данной методической печи используем горелки типа “труба в трубе”. Примем следующее распределение тепла по зонам печи [8]: - томильная зона – 15%; - первая сва

Определение размеров газо- и воздухопроводов
Определение размеров газо- и воздухопроводов. Участок 1 диаметром d1(D1) и длиной l1(L1) соединяет каждую горелку с раздаточным коллектором. l1 = 6 м – газопровод; L1=3 м – воздухопровод; d1

Аэродинамический расчёт дымового тракта
Аэродинамический расчёт дымового тракта. Потери давления на трение па первом участке (при &#61536;t1=1000&#61616;C) : где Для кирпичных каналов &#61548;=0,05 Вт/(м&#61655;К).

Библиографический список
Библиографический список. Соломенцев. С.Л. Расчёт горения топлива. –Липецк: ЛПИ, 1980. – 38с. 2. Лукоянов Б. И. Учебное пособие для расчета металлургических печей. – Воронеж: ВПИ, 1976 110с.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги