2.2. Теплообмін печі.

Розрахунок теплообміну в робочому просторі печі полягає в визначенні сумарного коефіцієнту тепловіддачі від пічних газів, кладки та конвекції. Не виконавши цього розрахунку не можливо розрахувати жодної термічної печі.

Як і в завданні №1 варіант розрахунку визначається номером залікової книжки, тобто останніми цифрами (див. табл.. 4,5).

Завдання №2.

На черені печі, яка заповнена газом, нагрівають відливку. Розмір печі хА (ширина), хв. (висота), хС (довжина), розмір відливка xaxbxc, ступінь чорноти , ступінь чорноти кладки . Газ містить та . Температура поверхні відливки , температура внутрішньої поверхні стін і склепіння печі , температура газів . Швидкість руху газів в печі . Визначити сумарну кількість теплоти, яка передається відливці випромінюванням та конвекцією, сумарний коефіцієнт теплопередачі, а також частку джерел теплопередачі.

Перевіряють розрахунок з допомогою ЕОМ в обчислювальному центрі кафедри МіТЛВ. Якщо в розрахунках була припущена помилка, ЕОМ допоможе вам її знайти. Особливо будьте уважними та ретельними, коли визначаєте ступінь чорноти газів, бо в цьому визначенні, як найчастіше і буває помилка. При вірному розрахунку завдання, робиться відповідний запис в обліковому журналі центру.

В разі будь-яких непорозумінь студент повинен звернутися за допомогою до ведучого викладача.

Таблиця №4 – Завдання №2

Величина	Варіант по передостанній цифрі залікової книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
А,м	1,0	1,4	2,0	1,4	1,1	1,3	1,2	2,5	1,6	1,6
В,м	1,0	1,5	4,0	1,5	1,2	1,4	2,22	1,4	2,5	2,4
С,м	1,3	1,6	1,5	1,2	1,2	1,6	1,4	1,2	1,2	1,0
a ,м	0,5	0,6	1,0	0,6	0,5	0,8	0,8	2,0	1,0	1,2
b,м	0,4	0,3	2,0	0,7	0,7	1,0	1,8	0,8	2,0	2,1
c,м	0,6	0,1	0,8	0,4	0,6	1,0	0,8	0,6	0,7	0,7
CO2,%	15	11	18	10	13	12	25	9	28	16
H2O,%	25	21	12	20	23	22	19	19	16	14

Таблиця №5 – Завдання №2

Величина	Варіант по останній цифрі залікової книжки
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	700	900	750	900	800	850	650	450	750	1000
	800	950	900	1000	900	950	800	880	950	1100
	900	1000	1000	1100	1000	1050	1000	1120	1000	1200
	0,6	0,70	0,75	0,70	0,64	0,66	0,61	0,66	0,55	0,79
	0,82	0,77	0,60	0,82	0,68	0,79	0,62	0,42	0,59	0,71
	0,8	1,3	1,9	2,2	1,0	1,1	1,2	1,4	0,9	1,9

Послідовність проведення розрахунку.

2.1. Визначається ефективна товщина газового потоку:

(1)

де V – обсяг, який заповнює випромінюючий газ, м³;

F – поверхня, яка омивається газом тобто площа всіх стінок, які утворюють канал, м²;

- коефіцієнт ефективності газового випромінювання, .

2.2. Визначається парціальний тиск газів, які випромінюють:

; .

2.3. Визначається добуток: та

2.4. Враховуючи, що ступінь чорноти:

,

а поправочний коефіцієнт залежить тільки від , по (I, стор. 308-309), знаходимо ступінь чорноти димових газів:

(2)

для трьох температур ,,.

2.5. Визначається приведена ступінь чорноти системи:

(3)

де - ступінь чорноти відливка;

- ступінь чорноти кладки;

- теплосприймаюча поверхня відливка, без врахування поверхні на якій відливок лежить на черені печі, м².

- тепловипромінююча поверхня кладки, без врахування поверхні, яку займає відливка, м².

2.6. Розраховується кількість теплоти, яка передається випромінюванням газів на відливку:

(4)

2.7. Розраховується кількість теплоти, яка передається випромінюванням футеровки печі:

(5)

2.8. Визначається кількість теплоти, яка передається конвекцією від газів до відливка.

2.8.1. Перераховується дійсна швидкість газів при температурі Т₃:

(6)

2.8.2. Визначається гідравлічний діаметр печі:

(7)

де F – площа поперечного перетину печі, м²;

Р – периметр печі, м.

2.8.3. Визначаються параметри димових газів при температурі t₃, кінетична в’язкість , та теплопровідність (I, табл. 1-8, стор. 22).

2.8.4. Розраховується число Рейнольда:

(8)

2.8.5. Розраховується число Нусельта:

2.8.6. Виходячи з того, що число Нусельта:

(9),

знаходиться коефіцієнт тепловіддачі конвекцією:

(10)

2.8.7. Визначається тепловіддача конвекцією:

(11)

2.9. Загальний тепловий потік на поверхню відливка:

(12)

2.10. Визначається сумарний коефіцієнт тепловіддачі в печі:

(13)

2.11. Визначається частка джерел теплопередачі від випромінювання футерівкою , випромінювання газів та конвекції .

і т.д.

Список використаних джерел.

I. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования. 2-ое издание, дополнительное и переработанное, Казанцев И.М., «Металлургия», 1975, 386 с.

Зміст.

Короткий словник.......................................................................

1. Лабораторні роботи...................................................................

1. Загальні вказівки до проведення лабораторних робіт....

2. Лабораторна робота №1. Експериментальне визначення теплових витрат крізь кладку печі...............

3. Лабораторна робота №2. Теплопередача теплопровідністю крізь багатошарову циліндричну стінку при стаціонарному тепловому режимі.................

4. Лабораторна робота №3. Складання теплового балансу нагрівальної печі.................................................

5. Лабораторна робота №4. Експериментальне визначення тривалості нагріву заготівки........................

2. Розрахункові завдання..............................................................

2.1. Розрахунок горіння палива..............................................

2.2. Теплообмін в печі.............................................................