- •1. Пояснить конструкцию печи, схему движения газов.
- •2 . Как повлияет на расчеты изменение марки стали?
- •3. Что будет происходить при нагреве заготовок, если изменить длину трубы.
- •4. Как понизить температуру уходящих газов, что это даст в плане рабочих характеристик печи?
- •5. Парциальное давление.
- •6. Как повлияет увеличение производительности в 2 раза?
- •7.(51.) Как изменятся тепловые потери при изменении коэф.Теплопроводности?
- •8.(48.) Свод печей.
- •9. Почему в расчетах горения топлива берется Qн
- •10. Что такое Qф ?
- •11. Как уменьшить потери теплоты с уходящими газами? Как влияют на кпд?
- •12. Чем отличается расчетная температура от действительной. Пирометрический коэффициент. Расчетная температура.
- •13. Что такое степень черноты?
- •14. Средняя эффективная длина луча.
- •15. Чем определяется диаметр дымовой трубы.
- •16. Как повлияет на расчёты изменение степени черноты газа?
- •18. Тепловой баланс.
- •19. Как увеличить кпд печи?
- •20. Что изменится, если изменить температуру подогрева воздуха (tВ)?
- •21. Как изменятся параметры работы печи при замене прир. Газа на 50% доменного газа.
- •22. Определение жаропрочного и жаростойкого материалов.
- •23. Как изменятся расчёты, если изменится угар металла?
- •24. Как повлияет на работу печи замена углеродистой стали на нержавеющую.
- •25. Как создается одно и двухсторонний нагрев заготовок.
- •26. Что произойдет, если после ремонта печи заменить огнеупор на более (или менее) теплопроводный такой же толщины.
- •27. Расшифровать рисунок с печью.
- •28. Глиссажные трубы методических печей, их техническое назначение и расположение.
- •29. Объяснить графики температурного режима.
- •30. Шамот. Его свойства.
- •35. Из каких соображений расстояние между рядами движущихся заготовок 0,25-0,3 м.
- •36. Что такое эффективная длина луча, и что это за луч?
- •37. Степень черноты.
- •38. Угар металла. Что будет если угар металла принять равным 4%, а не 2%.
- •39. Объяснить формулу и почему делим на три .
- •40.(59.) Физический смысл критерия Фурье, и критерия Био, и для чего они используются в задании.
- •41. Использование в расчетах толщины и полутолщины заготовки.
- •42. Динас.
- •43. Легковес.
- •44. Как будет работать печь и что изменится в расчетах, если труба будет иметь одинаковые диаметры вверху и внизу?
- •45. Рассчитать для природного газа, если содержание азота увеличится в 2 раза за счет уменьшения процентного содержания метана. Что изменится в расчетах ргз.
- •46. Что изменится в расчетах, если высоту заготовки не изменять, а ширину увеличить в 2 раза?
- •47. Что изменится в расчетах если λнагр.Ме увеличится в 2 раза?
- •48.(8.) Чем объясняется геометрия свода печи?
- •49. Пути повышения кпд печи.
- •50. Что такое коэффициент диафрагмирования?
- •51.(7.) Как изменится работа печи (кпд, потери), если теплопроводность изоляции уменьшить в 2 раза при той же толщине?
- •52. Как повысить кпд методической нагревательной печи?
- •53.(31.) Как изменятся расчеты и работа печи, если в задании взять метана на 20% меньше, а этана на 20% больше?
- •54. Как изменится работа печи, если:
- •55. Как точно свести тепловой баланс печи?
- •56. Как изменится работа печи, если толщину огнеупора увеличить в два раза?
- •57. Как уменьшить габариты печи при той же производительности?
- •58. Этан и ацетилен.
- •59.(40.) Критерии Био и Фурье.
- •60. Окна печи.
18. Тепловой баланс.
Приход тепла
1. Тепло горения топлива:
, , (60)
где В – расход топлива, кг/с (м3/с).
2. Тепло, внесенное подогретым воздухом и топливом (газом):
, кВт. (61)
3. Тепло, выделившееся при окислении железа:
, кВт. (62)
Расход тепла
1. Полезное тепло на нагрев металла:
, кВт. (63)
2. Потери тепла с уходящими газами:
, кВт. (64)
3. Потери тепла теплопроводностью:
, кВт, (65)
где - средняя температура внутренней поверхности кладки, °С;
- температура окружающего воздуха, °С;
и - соответственно толщина огнеупорной кладки и изоляции, м;
и - соответственно коэффициенты теплопроводности огнеупорной кладки и изоляции при средней температуре слоя, (приложение 10);
- коэффициент конвективной теплоотдачи от стенки к окружающему воздуху ();
Fкл – площадь поверхности кладки, м2.
Потери тепла теплопроводностью определяются как сумма потерь свода и стен сварочной и методической зон:
, кВт, (66)
где и - соответственно потери тепла теплопроводностью через стены и свод в методической зоне кВт;
и - соответственно потери тепла теплопроводностью через стены и свод в сварочной зоне, кВт;
1,2 – коэффициент, учитывающий повышение потерь тепла через швы кладки.
Средняя температура внутренней поверхности кладки определяется следующим образом.
Сварочная зона
Средняя температура поверхности металла в сварочной зоне:
, °С. (67)
Находим параметр Ф:
. (68)
Безразмерные температуры:
; . (69)
Средняя температура внутренней поверхности кладки , °С.
Методическая зона
Средняя температура поверхности металла в методической зоне:
, °С. (70)
Средняя температура газов в методической зоне:
, °С. (71)
Находим параметр Ф:
(72)
Безразмерные температуры:
(73)
Средняя температура внутренней поверхности кладки , °С.
Тепловые потери, например, через свод в сварочной зоне рассчитываются следующим образом.
Температура на границе слоев огнеупора и изоляции:
, °С. (74)
Средняя температура слоя огнеупора (динаса):
, °С. (75)
Средняя температура слоя изоляции:
, °С. (76)
Коэффициент теплопроводности динаса:
, .
Коэффициент теплопроводности изоляции (шамотный легковес):
,.
Потери тепла теплопроводностью:
,. (77)
Температура на границе слоев огнеупора и изоляции:
, °С (78)
не должна превышать максимально допустимого значения для материала изоляции.
Правильность принятых средних температур слоев проверяется по формулам:
, °С (79)
, °С (80)
Для практических расчетов можно считать допустимым расхождение между принятым значением средних температур и подсчитанным по формулам в пределах 20 %.
При больших расхождениях следует провести перерасчет, приняв в качестве исходных значений температур, подсчитанных по формулам.
4. Потери тепла через окна печи.
Потери тепла через закрытые окна печи
В сварочной зоне:
, кВт, (81)
где n – число окон;
- площадь окна м2;
S – толщина стенки в один кирпич м (S = 0,230 м);
λ – коэффициент теплопроводности материала окна при , .
В методической зоне расчет аналогичный.
Потери тепла излучением через открытые окна
В сварочной зоне через окно выдачи площадью D·hвыд м2,
, (82)
где – коэффициент диафрагмирования (при толщине лобовой стенки 690 мм и высоте окна 500 мм можно принять ).
Аналогично определяются потери тепла через окно посада в методической зоне, вместо Tсв в формулу следует подставить Tух.
Окончательно имеем
, кВт. (83)
5. Потери тепла с окалиной
, кВт, (84)
где m=1,38.
6. Потери тепла с охлаждающей водой можно принять в размере 10% от Q1+Q2, кВт
, кВт. (85)
7. Неучтенные потери принимаются в количестве 10 % от общих потерь тепла
, кВт.
Приравняв приходные и расходные статьи теплового баланса, определяют секундный расход топлива B, кг/с (м3/с):
. (87)