4 Методичні вказівки до виконання pоботи

Студенту пропонується виконати:

1. Розрахунок горіння палива.

2. Розрахунок нагрівання металу в печах періодичної і безперервної дії за інженерною методикою.

3. Розрахунок охолодження металу під час транспортування від нагрівального пристрою до прокатного стану.

4.1 Розрахунок горіння палива

Загальні положення

Розрахунок горіння палива є основою теплового розрахунку при проектуванні печі.

Розрахунком горіння визначаються кількість, склад і густина палива, повітря (кисненосія) і продуктів горіння; температура горіння, коефіцієнт використання тепла палива.

Розрахунок витрати палива, кисненосія і продуктів горіння заснований на рівняннях хімічних реакцій окислювання пальних компонентів:

С+0,5О₂=СО₂; Н₂+0,5О₂=Н₂О; СН₄+2О₂=СО₂+2Н₂О; С₂Н₄+3О₂=2СО₂+2Н₂О.

Горіння палива в металургійних печах відбувається, як правило, в атмосфері газоподібного окислювача (кисненосія), що представляє собою суміш кисню, азоту і водяної пари (змістом інших компонентів, таких як, СО, СО₂ звичайно зневажають). Кількість кисненосія і продуктів горіння залежить, за інших рівних умов, від співвідношення обсягів азоту і кисню

K_В=N₂/O₂,

де N₂,O₂ − відповідно вміст азоту і кисню в кисненосії, виражений в об’ємних відсотках.

Якщо в сухому кисненосії вміст O₂>21%, він являє собою повітря, збагачене киснем. Збагачення киснем повітря сприяє підвищенню температури горіння і коефіцієнта використання тепла палива (КВП).

Розрахунок температури горіння ведеться на основі теплового балансу процесу горіння, розрахунок КВП – на основі теплового балансу печі.

Вихідні дані для розрахунку приведені в Додатку А, склад сухих газів − у Додатку Б. Нижче приводяться методика, схема і приклад розрахунку горіння газоподібного палива.

Схема і приклад розрахунку горіння газоподібного палива

Вихідні дані:

Вид палива – суміш коксового і доменного газів з теплотою згoряння = 6280 кдж/м³.

кисненосій: повітря, збагачене киснем O₂ = 25%.

Коефіцієнт витрати повітря  = 1,2.

Температура:

газу t_Г = 550С;

кисненосія t_В = 650С;

димових газів t_Д = 1250С.

Склад сухих газів приведений у таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 − Склад сухих газів, %

Компоненти	Доменний газ	Коксовий газ
СО2 СО СН4 С2Н4 Н2 N2	12,4 27,5 0,5 - 2,4 57,2	4,2 6,4 27,5 1,8 52,3 7,8
	100,0	100,0
W,г/м^3	30	48

Увага! У цьому складі сухого коксового газу не міститься О₂, а у складі, що наведений у Додатку Б, є О₂, тому кількість компонентів буде дорівнювати 7. Те ж стосується складу природного газу.

Потрібно визначити:

1. Склад суміші вологих газів.

2. Кількість кисненосія.

3. Кількість продуктів горіння.

4. Скласти матеріальний баланс горіння.

5. Калориметричну температуру горіння.

6. Коефіцієнт використання тепла палива.

Послідовність розрахунку

4.1.1 Визначення складу вологих газів (робочого складу)

, (4.1)

де К − коефіцієнт перерахування на вологий газ

; ;

Н₂O=0,1242КW.

Склад вологих газів, обчислений по формулі (4.1), приведений у таблиці 4.2.

4.1.2 Теплота згоряння газів:

=0,01(12,7СО+35,7СН₄+59С₂Н₄+10,8Н₂), МДж/м³. (4.2)

()_ДОМ=0,01(12,726,51+35,70,48+10,82,31)=3,79;

()_КОКС=0,01(12,76,04+35,725,95+591,7+10,849,36)=16,38.

Таблиця 4.2 − Склад вологих газів, %

Компоненти	Домений газ	Коксовий газ
СО2 СО СН4 С2Н4 Н2 N2 Н2O	12,40,9641=11,95 27,50,9641=26,51 0,50,9641=0,48 - 2,40,9641=2,31 57,20,9641=55,15 0,1242300,9641=3,6	4,20,9437=3,96 6,40,9437=6,04 27,50,9437=25,95 1,80,9437=1,70 52,30,9437=49,36 7,80,9437=7,36 0,1242480,9437=5,63
	100,00	100,00

Увага! Сума обємних часток компонентів кожного газу повинна дорівнювати 100,00%, не більше і не менше, тобто допускається округлення значень компонентів.

4.1.3 Робочий склад газової суміші

Частка газів у суміші визначається з теплового балансу:

,

де Х − частка доменного газу (по теплу) у суміші:

.

Тоді частка коксового газу: (1 − X) = 1 – 0,802 = 0,198.

Склад змішаного газу, %:

=26,510,802+6,040,198=22,46;

CH₄ = 0,480,802 + 25,950,198 = 5,52;

C₂H₄ = 1,70,198 = 0,34;

H₂ =2,310,802 + 49,360,198 = 11,62;

N₂ = 55,150,802 + 7,360,198 = 45,69;

H₂O = 3,60,802 + 5,630,198 = 4;

CO₂ = 11,950,802 + 3,960,198 = 10,37.

 = 100,00%.

4.1.4 Теплота згоряння суміші вологих газів визначається за формулою (4.2)

=0,01(12,7СО+35,7СН₄+59С₂Н₄+10,8Н₂) =

=0,01(12,722,46+35,75,52+590,34+10,811,62)=6,28 МДж/м³.

Відхилення від заданої калорійності не повинне перевищувати 1,0%.

, що припустимо.

4.1.5 Густина змішаного газу за нормальними фізичними умовами:

,кг/м³ (4.3)

де M_i − молекулярна маса, кг/кмоль;

r_i − вміст компоненту в суміші, %;

22,4 − обєм, що займає 1 кмоль газу за нормальними фізичними умовами, м³/кмоль.

=(2%Н₂+28%СО+16%СН₄+28%С₂Н₄+44%СО₂+28%N₂+18%Н₂О+32%О₂)/

/(22,4100)=

=(211,62+2822,46+165,52+280,34+4410,37+2845,69+184)/2240=

=1,142 кг/м³.

4.1.6 Склад і густина кисненосія

Сухий кисненосій містить 25% і 75%.Приймаємо температуру холодного кисненосія =20С, при цьому вологість d_В=18,9 г/м³ . Коефіцієнт перерахунку на вологий склад

.

Склад вологого кисненосія, %:

=250,9771=24,43; =750,9771=73,28; Н₂О=0,124218,90,9771=2,29.

=100,00%.

Густина вологого кисненосія по формулі (4.3)

.

4.1.7 Кількість кисненосія для спалювання 1 м³ газу:

− теоретично необхідна (при =1)

=

,

де .

− дійсна L_Д=L₀ =1,21,191=1,429 м³ воздуха/м³ топлива.

4.1.8 Кількість продуктів горіння, що утворюються при спаленні 1 м³ газу

.

=0,01(10,37+22,46+5,52+20,34)=0,391;

V_Д =0,391+0,306+0,058+1,504=2,259 м³ дыма/м³ топлива.

4.1.9 Склад і густина продуктів горіння, %

Склад продуктів горіння

100,00%.

Густина продуктів згоряння по формулі (4.3)

.

4.1.10 Матеріальний баланс горіння

Матеріальний баланс горіння складається з метою перевірки правильності і точності розрахунку: m_Г+m_В=m_Дm.

Прихід − маса газу і кисненосія.

Маса газу (для 1 м³ газу): =11,142=1,142 кг.

Маса кисненосія: =1,4291,283=1,834 кг.

Разом прихід: m_Г +m_В=1,142+1,834=2,976 кг.

Витрата – маса продуктів горіння =2,2591,318=2,976 кг.

Нев’язання балансу =2,976−(1,142+1,834)=0.

Відносне нев’язання , що припустимо. Отже, розрахунок горіння палива виконаний вірно.

4.1.11 Калориметрична температура

Калориметрична температура розраховується з припущення, що все тепло, що надходить у зону горіння, витрачається тільки на нагрівання продуктів горіння:

,

відкіля

,

де і− тепло, внесене паливом і повітрям, кдж/м³ палива;

−теплоємкість продуктів горіння середня для інтервалу температур від 0 до , кдж/(м³К).

,

i_Г − ентальпія газу, кдж/м³. Визначається по робочому складі газової суміші при t_Г Додаток К; 1, с. 25 методом лінійної інтерполяції

кДж/м³, (4.4)

де Х − вміст компонента вологого складу суміші газів, % (п. 4.1.3).

При =550С по формулі (4.4)

=0,01(733,745,69+74322,46+719,711,62+1110,210,37+882,64+1213,15,52+1624,10,34)=

=808,61 кдж/м³ газу.

=1808,61=808,61 кдж/м³ газу.

.

При t_В=650С Додаток К; 1, с. 25

=

=0,01(927,224,43+875,373,28+1059,32,29)=892,16 кдж/м³ кисненосія.

Тоді =1,429892,16=1274,9 кдж/м³ газу.

Ентальпія продуктів згоряння при калориметричній температурі

кДж/м³продуктів горіння.

Орієнтовну калориметричну температуру визначимо по ентальпії i_к продуктів згоряння по і−t діаграмі Додаток Л; 1, рис.60. =2100С.

Обчислимо ентальпію продуктів згоряння при орієнтованій температурі =2100С:

=0,01(3305,92,58+3130,166,59+5116,317,28+4167,513,55)=3618,4 кдж/м³.

Тому що отримане значення (3618,4<3702,3), то в другому наближенні приймаємо=2150С:

=0,01(3393,82,58+3209,266,59+5252,417,28+4286,013,55)=3712,9 кдж/м³.

Тому що отримане значення (3712,9>3702,3), то шукана калориметрична температура горіння палива визначається по формулі:

=

= 2144С.

4.1.12 Коефіцієнт використання тепла палива

КВП є теплотехнічною оцінкою палива і являє собою частку тепла, що залишилося в печі:

, (4.5)

де – фізичне тепло продуктів горіння, кдж/м³;

–тепло хімічного недопалу продуктів горіння. Приймаємо =0.

При t_Д=1250С ентальпія продуктів згоряння Додаток К; 1, с. 25:

=0,01(1884,32,58+1774,566,59+2847,717,28+2238,113,55)=2025,55 кдж/м³.

Фізичне тепло продуктів горіння визначається по формулі:

=2,2592025,55=4575,72 кдж/м³ газу.

Підставляючи отримані значення у формулу (4.5), одержимо:

,

тобто 60,3 % хімічного тепла палива залишається в печі, інше йде з продуктами горіння.

Результати розрахунку необхідно звести в таблицю 4.3, що міститься наприкінці розрахунку.

Таблиця 4.3 – Результати розрахунку горіння палива

№ п/п	Найменування величин	Позначення, розмірність	Значення
	Вихідні дані:
1.	Теплота згоряння палива	,МДж/м^3	6,28
2.	Коефіцієнт витрати повітря		1,2
3.	Вміст кисню в кисненосії	О2	25
4.	Температура газа	tг, С	550
5.	Температура кисненосія	tв, С	650
6.	Температура продуктів згоряння	tд, С	1250
	Результати розрахунку:
1.	Кількість кисненосія	L0, Lд, м^3/м^3	1,191; 1,429
2.	Витрата продуктів згоряння	Vд, м^3/м^3	2,259
3.	Склад продуктів згоряння:	СО2, %	17,28
		Н2О, %	13,55
		О2, %	2,58
		N2, %	66,59
4.	Невязання балансу	m/m, %	0
5.	Калориметрична температура	tк, С	2144
6.	Коефіцієнт використання тепла палива		0,603

4.2 Розрахунок динаміки нагрівання металу в печах періодичної дії

4.2.1 Вибір кінцевого температурного стану металу

Температура поверхні наприкінці нагрівання t_ПК вибирається в залежності від марки сталі по Додаток М; 1, с. 351. Вихідні дані приведені в додатку В.

Режим нагрівання металу в нагрівальному колодязі комбінований, що складається звичайно з двох періодів: М = const чи q = const і t_ПЕЧ = const.

Зливок являє собою усічену призму. Поперечні розміри зливка приймають по середньому перетині. Якщо відношення довжин широкої і вузької граней b:а< 1,3, припустима заміна призми циліндром еквівалентного діаметру.

Нижче приведена послідовність розрахунку нагрівання еквівалентного циліндра при комбінованому режимі:

I період – нагрів при постійному тепловому потоці (q = const),

II період – нагрів з постійною температурою (t_ПЕЧ = const).

Розрахунковий радіус зливка

, м

де а і b − поперечні розміри зливка в середньому по висоті перетині, м (Додаток В, стовпчик 3).

Перепад температур наприкінці нагрівання, С:

t_К=(120…150)R,

дe 120…150С/м товщини шару, що прогрівається − припустимий градієнт температур.

Величину t_К варто округлити до 0 чи 5С в меншу сторону. Наприклад, 3835, 3430.

Для спрощення розрахунків рекомендується побудувати на міліметровому папері формату А4 графіки теплофізичних властивостей заданої марки сталі по формулах: =f(t), i=f(t), =f(t), а також залежність від критерію Біо коефіцієнтів усереднення теплових потоків (К₂) і температури (К₃) по перетині тіла для циліндра і плити Додаток Н; 1, с. 316,

де  − коефіцієнт теплопровідності, Вт/(м К); [Додаток П; 1, с. 72];

i – ентальпія, кДж/кг, [Додаток Р; 1, с. 74];

 − густина сталі, кг/м³, Додаток С; 1, с. 75.

Графіки =f(t), i=f(t), =f(t), а також залежність від критерію Біо коефіцієнтів усереднення теплових потоків (К₂) і температури (К₃) по перетині тіла для циліндра і плити помістити наприкінці пояснювальної записки у виді додатків А та Б. Назвати додаток А так: «Додаток А − Теплофізичні властивості сталі 20», якщо у вихідних даних задана сталь 20. Назва додатка міститься на окремій сторінці по середині (по висоті) сторінки. Далі розміщаються 3 сторінки з графіками. По вісі абсцис відкладаються значення температури. Кожен графік повинний мати відповідну назву. Наприклад, «Рисунок А.1 − Залежність коефіцієнта теплопровідності стали 20 від температури». Назву додатка Б помістити вгорі сторінки над графіком: «Додаток Б» «Залежність коефіцієнтів К₂ і К₃ від Біо і форми тіла». Під графіком помістити назву: «Рисунок Б.1 − Залежність коефіцієнтів К₂ і К₃ від Біо для циліндра і плити». Рекомендується побудувати ці залежності для Ві = 0…10. У тексті пояснювальної записки необхідно робити посилання на відповідний рисунок додатка, наприклад, «(рисунок А.2)».

4.2.2 Визначення густини теплового потоку і температури печі наприкінці нагрівання

Коефіцієнт теплопровідності наприкінці нагрівання:

,

де t_ЦК=t_ПК − t_К.

Орієнтоване значення коефіцієнта тепловіддачі, Вт/(м² К):

.

Орієнтоване значення критерію Біо ():.

Значенню відповідає коефіцієнт усереднення теплових потоків для циліндра, визначений за графіком=f().

Орієнтоване значення теплового потоку у кінці нагріву: , Вт/м².

Температура печі наприкінці нагрівання (у кінці II періоду t_печ=const) визначається з формули Стефана-Больцмана:

.

Після розрахунку орієнтованої температури печі варто визначити

,

потім уточнити значення .

4.2.3 Оптимальний тепловий потік і температура печі на початку нагрівання

Оптимальний тепловий потік на початку нагрівання при = const (ГУ ІІ роду) визначається по формулі:

==(0,4…0,6)q_max,

де

.

Температура печі на початку нагрівання t_ПЕЧ.Н визначається по відомому початковому тепловому потоці і початковій температурі металу з вираження:

.

4.2.4 Визначення тривалості I періоду

Температура поверхні металу визначається з вираження:

.

Середньомасова температура визначається методом послідовних наближень:

, (4.6)

де t₁ − перепад температур по перетині:

. (4.7)

Коефіцієнт теплопровідності в першому наближенні прийняти за графіком при температурі −100С, потім визначити орієнтовані значення і, по формулах (4.7), (4.6), після чого повторювати обчислення,ідоти, поки різниця між значеннямидвох сусідніх наближень не стане менше 10. Коефіцієнти усереднення теплових потоків К₂ і температури К₃ по перетині тіла для циліндра рівні 2.

Рекомендації: розрахунок у першому наближенні привести цілком. Результати розрахунків наступних наближень звести в таблицю 4.4.

Таблиця 4.4 − Розрахунок

№ наближення	, Вт/(мК)	,С	, С
1
2
…

Температура центра зливка наприкінці I періоду .

Тривалість першого періоду визначається по формулі І.Д. Семікіна (метод теплової діаграми):

, с (годин.)

де  – густина сталі, кг/м³ при (за графіком);

–коефіцієнт матеріального навантаження, для циліндра дорівнює 2;

та визначаються за графіком i = f(t) відповідно приі.

4.2.5 Розрахунок тривалості II періоду

Розрахунок тривалості II періоду ведеться за умови t_ПЕЧ = const (ГУ III роду). Для підвищення точності розрахунку II період розбивається на два інтервали:

II – а: ; II – б:,

де – температура поверхні наприкінці першого інтервалу:

.

Розрахунок першого інтервалу II періоду при t_ПЕЧ = const.

Густина теплового потоку на границі інтервалів: ;

середня густина теплового потоку: ..

Середньомасова температура обчислюється методом наближень.

Коефіцієнт тепловіддачі: .

У першому наближенні:

; (за графіком).

, .

У другому і наступному наближеннях коректується коефіцієнт теплопровідності по й обчислення повторюються доти, поки різниця між сусідніми значеннямине стане менше 10С.

Рекомендації: результати розрахунків звести в таблицю 4.5.

Таблиця 4.5 − Розрахунок

№ наближення	, Вт/(мК)	Bi	К2	К3	t2,С	,С
1
2
…

Температура центру зливка наприкінці II періоду: .

За остаточним значенням визначаються питома ентальпія металу і₂, кДж/кг, та густина металу , кг/м³ (по відповідних графіках).

Тривалість першого інтервалу ІІ періоду нагрівання визначається по методу теплової діаграми:

, с (годин.)

Розрахунок другого інтервалу II періоду при t_ПЕЧ.К = const.

Середньомасова температура зливка наприкінці нагрівання також визначається методом послідовних наближень. У першому наближенні приймаємо

. При цій температурі визначається (за графіком).

; ;(за графіком);.

У другому і наступному наближеннях уточнюються значення ,. Наближення закінчуються по досягненні різниці між двома сусідніми значеннями< 10С.

Рекомендації: розрахунок звести в таблицю 4.6, аналогічну таблиці 4.5, у якій розмістити наступні стовпчики: № наближення,,,.

Ентальпія і_К і густина сталі  визначаються при температурі (по відповідних графіках).

Середня густина теплового потоку в другому інтервалі ІІ періоду: .

Тривалість другого інтервалу ІІ періоду: , с (годин.)

Загальна теплотехнічна тривалість комбінованого нагрівання зливка:

, годин.

4.2.6 Розрахунок і побудова температурної і теплової діаграм процесу нагрівання

Для побудови діаграми необхідно визначити відсутні дані.

Тривалість інерційного періоду, год:

,

де К – коефіцієнт форми, для циліндра К = 8 (при ГУ ІІ роду);

−коефіцієнт температуропровідності сталі, м²/год, при початковій температурі Додаток С; 1, с. 75.

Перепад температур і середньомасова температура наприкінці інерційного періоду в першому наближенні

; .

У другому і наступному наближеннях уточнюються значення ,t і доти, поки різниця між двома сусідніми значеннями не стане менше 10С:

; .

Рекомендації: якщо кількість наближень більше двох, результати розрахунків звести в таблицю 4.7.

Таблиця 4.7 − Розрахунок

№ приближения	, Вт/(мК)	t,С	, С
1
2
…

Температуру центра наприкінці інерційного періоду відповідно до інженерної моделі можна прийняти: . Тоді температура поверхні злитка наприкінці інерційного періоду складе: .

Відсутні температури димових газів і кладкина границях періодів і інтервалів визначаються по формулі Стефана-Больцмана по відомим густинам теплових потоків і відповідним температурам поверхні зливка:

; .

Так, наприклад,

; .

Результати розрахунку необхідно звести в таблицю 4.8.

Таблиця 4.8 – Результати розрахунку динаміки нагрівання зливка (сталь 40, R=0,42 м)

Показники	Мить процесу
	початкова	інерційна	1	2	кінцева
tц, С	30	30	690	954	1150
,С	30	155	882	1055	1171
tп, С	30	280	1048	1150	1200
tкл, С	760	-	1145	1190	1208
tпеч, С	910	-	1222	1222	1222
tд, С	1020	-	1288	1248	1228
, год.	-	0,42	3,42	1,28	1,98
тепл, год.	-	-	-	-	6,68
q, кВт/м^2	53,2		53,2	18,1	4,8

Далі необхідно зробити посилання на «рисунок 2.1»: «Динаміка нагрівання металу в печі періодичної дії представлена на температурній (а) і тепловий (б) діаграмах (рисунок 2.1).».

Рекомендації: «рисунок 2.1» виконати на міліметровому папері формату А4 і помістити на наступній за таблицею 4.8 сторінці. Розділ 3 почати з нової сторінки.

Приклад оформлення «рисунка 2.1» представлений на рисунку 4.1.

4.3 Розрахунок динаміки нагрівання металу в печах безперервної дії

Нижче приведена методика розрахунку динаміки нагрівання сталевих заготівель у трьохзонній штовхальній методичній печі. Тому що заготівлі в печі розташовуються впритул друг до друга, то форма тіла, що нагрівається − плита і коефіцієнт форми тіла К₁=1.

«Розділ 3» пояснювальні записки варто також починати з «таблиці 3.1» вихідних даних, що приведені в додатку В (стовпчики 1, 2, 4, 8, 9, 10, 12).

4.3.1 Завдання температур по довжині печі

При нагріванні металу під прокатку температуру газів, що ідуть, можна прийняти t_УХ =800…1050С (рисунок 4.2).

У зварювальній зоні нагрів здійснюється при постійній температурі печі t_СВ=const, а в томильній зоні − при постійній температурі поверхні t_ПК=const. Примітка: оскільки марка стали, з якої виконані зливки і заготівлі та сама (див. вихідний дані, додаток В), то t_ПК дорівнює значенню, прийнятому в другій частині курсової роботи.

Температуру в зварювальній зоні рекомендується вибирати на 150…200С вище кінцевої температури металу, тобто t_СВ=t_ПК + (150…200) (рисунок 4.2).

Перепад температур наприкінці нагрівання розраховують по формулі:

t_К=(200…250)r₀,

де r₀ − товщина шару, що прогрівається, м. r₀=S,

 − коефіцієнт несиметричності нагрівання приймається рівним 0,55 − 0,6;

S − товщина заготівлі, м;

200…250град/ м товщини шару, що прогрівається − припустимий градієнт температур.

Величину t_К варто округлити до 0 чи 5С в меншу сторону (так само, як у «розділі 2»).

У методичній зоні метал поступово методично підігрівається, просуваючи назустріч димовим газам, температура яких підвищується. Температуру поверхні наприкінці методичної зони можна прийняти в межах:=750…850С − для нагрівальних печей.

Рисунок 4.1 − Температурна (а) та теплова (б) діаграми

процесу нагріву металу в печі періодичної дії

Рисунок 4.2 − Схема зміни температур по довжині методичної печі

4.3.2 Визначення густини теплових потоків у зонах печі

Для умови нагрівання металу при t_ПОВ = const приймемо коефіцієнти усереднення теплового потоку K₂ =1,57 і усереднення температури по перетині плити К₃ = 2,75 [Додаток Н; 1, с. 316].

Середньомасова температура наприкінці нагрівання (на виході з томильної зони):

.

Густина теплового потоку наприкінці нагрівання: , Вт/м².

Тоді температура димових газів наприкінці томильної зони:

, С.

Густина теплового потоку на початку методичної зони:

Вт/м².

Густина теплового потоку наприкінці методичної (на початку зварювальної) зони:

Вт/м².

Густина теплового потоку наприкінці зварювальної (на вході в томильну) зони:

Вт/м².

4.3.3 Визначення середньомасових температур заготівель у зонах

Середньомасові температури визначаються методом послідовних наближень аналогічно методиці, приведеної в п. 4.2.5.

Розрахунок середньомасової температури заготівель на виході з методичної зони (першої по ходу руху металу) виконується в наступній послідовності:

− у першому наближенні приймаємо . Визначаємоза графіком. Далі обчислюємо значення коефіцієнта тепловіддачі і критерію Біо:

; (4.8)

. (4.9)

За критерієм Біо визначаємо значення коефіцієнтів усереднення теплових потоків К₂ і температури К₃ по перетині плити (за графіком). Потім обчислюємо перепад температури і середньомасову температуру:

, (4.10)

; (4.11)

− в другому і наступному наближеннях коректується коефіцієнт теплопровідності по знайденої середньомасової температурі і розрахунок повторюється:

, К₂, К₃= f (Bi₁), ,.

Температура центра заготівлі: .

Аналогічно методом послідовних наближень визначається середньомасова температура наприкінці зварювальної зони. На виході зі зварювальної зони.

Примітка: при визначенні ₂ по формулі 4.8 замість підставляється. Далі в першому наближенні визначається(за графіком) і Bi₂ по формулі 4.9. Потім обчислюються значення t₂ по формулі 4.10 з обліком q₂ і , а такожпо формулі 4.11 з обліком.

4.3.4 Визначення часу нагрівання металу

Тривалість нагрівання (годин.) визначається по методу теплової діаграми:

− у методичній зоні:

, годин

де ,(за графіком),, Вт/м²;

− у зварювальній зоні:

, годин

де (за графіком);

−середня густина теплового потоку в зварювальній зоні, Вт/м²:

, якщо , інакше;

− у томильній зоні:

, годин

де (за графіком);

−середня густина теплового потоку в томильній зоні, Вт/м²:

, якщо , інакше.

Загальний час нагрівання металу в печі безперервної дії, годин: _=₁+₂+₃.

За даними результатів розрахунку побудувати на міліметровому папері формату А4 температурну і теплову діаграми (див. рисунок 4.3).

4.4 Розрахунок охолодження металу в процесі транспортування від нагрівального пристрою до прокатного стану

У процесі охолодження металу на повітрі втрати тепла в навколишній простір відбуваються в результаті випромінювання і вільної конвекції.

Задачею даної частини курсової роботи є визначення температури металу наприкінці охолодження на повітрі після закінчення заданого періоду часу.

Рисунок 4.3 − Температурна та теплова діаграми нагріву заготівель

у печі безперервної дії

Вихідними даними для розрахунку частини 4 є результати розрахунку частини 2: R, ,,, а також дані з додатка В (стовпчики 1, 2, 3, 11).

Шукана температура металу наприкінці охолодження визначається з рівняння теплового балансу: кількість тепла, віддана зливком у навколишній простір, дорівнює кількості тепла, загубленій зливком при охолодженні:

, (4.12)

де − середня густина теплового потоку в розглянутому періоді часу, Вт/м²;

F – поверхня зливка, м², що складається з бічної поверхні і поверхні двох торців циліндра, тому що зливок розташований на візку горизонтально:

, (4.13)

d − діаметр зливка, м. d=2R;

R − розрахунковий радіус зливка, м, (з частини 2);

h − висота зливка, м (див. додаток В, стовпчик 3);

− час охолодження (транспортування), с, (див. додаток В, стовпчик 11);

m − маса зливка, кг:

m=V; (4.14)

 − густина сталі, кг/м³, (при з частини 2);

V − обєм зливка (циліндра), м³:

; (4.15)

i_Н − ентальпія металу на початку охолодження дорівнює ентальпії металу i_К наприкінці нагрівання (з частини 2 курсової роботи), кДж/кг, тобто ;

i_К − шукана ентальпія металу наприкінці охолодження, кДж/кг.

Обчисливши i_К з рівняння теплового балансу (4.12), можна визначити кінцеву температуру металу t_К (за графіком і=f(t) Додаток Р).

З аналізу рівняння теплового балансу випливає, що для визначення i_К необхідно обчислити , що являє собою середній (між початковим і кінцевим) тепловий потік за час охолодження. визначається методом послідовних наближень.

При цьому залишається незмінним, акоректується по кінцевій температурі металуt_К:

, (4.16)

де − густина теплового потоку на початку охолодження, Вт/м²;

−густина теплового потоку наприкінці охолодження, Вт/м².

; (4.17)

_Н − коефіцієнт тепловіддачі на початку охолодження, Вт/(м²К).

t_ПН − температура металу на початку охолодження, С. (з частини 2);

t_В− температура навколишнього середовища (повітря), С. t_В = 0…20С;

С_ПР − приведений коефіцієнт випромінювання, Вт/(м²К⁴);

С_ПР=С₀  _ПР = 5,67_ПР; (4.18)

_ПР – приведена ступінь чорності. При випромінюванні в необмежений простір _ПР визначається по формулі:

; (4.19)

_М – ступінь чорності металу. Для окисленої шорсткуватої поверхні прийняти рівною 0,8;

Таким чином, для визначення по формулі 4.17 бракує значення коефіцієнта тепловіддачі на початку охолодження_Н, що обчислюється з вираження для критерію Нуссельта:

, (4.20)

де − критерій Нуссельта на початку охолодження;

d − діаметр зливка, м;

−коефіцієнт теплопровідності повітря, Вт/(мК). Визначається по Додатку Т при середній температурі повітря на початку охолодження:

(4.21)

Критерій Нуссельта на початку охолодження визначається по формулі:

; (4.22)

де С і n − коефіцієнти, що залежать від добутку . Визначаються поДодаток У; 1, с. 279;

Gr_Н − критерій Грасгофа на початку охолодження;

Рr_Н − критерій Прандтля на початку охолодження. Визначається по Додатку Т при середній температурі повітря .

Критерій Грасгофа визначається по формулі:

, (4.23)

де g − прискорення вільного падіння, g =9,8 м/с²;

 − коефіцієнт об’ємного розширення повітря, 1/К.

; (4.24)

t_Н − температурний напір на початку охолодження, С:

t_Н =t_ПН − t_В; (4.25)

_Н − коефіцієнт кінематичної в’язкості повітря, м²/с. Визначається по Додатку Т при середній температурі повітря на початку охолодження .

Таким чином, послідовність розрахунку здійснюється в наступному порядку:

1. Приведений ступінь чорності _ПР по формулі (4.19).

2. Приведений коефіцієнт випромінювання по формулі С_ПР (4.18).

3. Середня температура повітря на початку охолодження по формулі (4.21).

4. ,,по Додатку Т при середній температурі повітря на початку охолодження.

5. Коефіцієнт об’ємного розширення повітря _Н по формулі (4.24).

6. Температурний напір на початку охолодження t_Н по формулі (4.25).

7. Критерій Грасгофа Gr_Н на початку охолодження по формулі (4.23).

8. Добуток (Рr_НGr_Н).

9. Вибір коефіцієнтів С та n по Додаток У; 1, с. 279.

10. Розрахунок критерію Нуссельта на початку охолодження Nu_Н по формулі (4.22).

11. Обчислення коефіцієнта тепловіддачі на початку охолодження _Н з формули (4.20).

12. Обчислення густини теплового потоку з поверхні зливка в навколишнє середовище на початку охолодження по формулі (4.17). Отримане значеннязалишається незмінним.

Далі необхідно визначити (формула 4.16).

Обчислення на даному етапі розрахунків не можливо, оскільки не відома температура металу наприкінці охолодженняt_К. Тому визначається методом послідовних наближень.

У першому наближенні приймаємо =. Тоді=(див. формулу 4.16).

Потім обчислюємо кількість тепла, віддану поверхнею зливка в навколишній простір, Дж:

. (4.26)

Далі необхідно обчислити обєм зливка V, м³, по формулі (4.15) і масу зливка m, кг, по формулі (4.14).

З іншого боку, ця кількість тепла втрачається зливком при охолодженні на повітрі, кДж, (див. рівняння теплового балансу 4.12):

,

відкіля шукана ентальпія металу, кДж/кг, наприкінці охолодження в першому наближенні:

. (4.27)

По отриманому в першому наближенні значенню i_К визначається температура металу наприкінці охолодження t_К за графіком і=f(t).

У другому наближенні уточнюється по формулі:

, (4.28)

де _К – коефіцієнт тепловіддачі наприкінці охолодження, Вт/(м²К).

Послідовність розрахунку _К

1. Середня температура повітря наприкінці охолодження :.

2. по Додатку Т при середній температурі повітрянаприкінці охолодження.

3. Температурний напір наприкінці охолодження t_К: t_К =t_К − t_В.

4. Критерій Грасгофа Gr_К наприкінці охолодження: .

5. Добуток (Рr_КGr_К).

6. Вибір коефіцієнтів С та n по Додаток У; 1, с. 279.

7. Розрахунок критерію Нуссельта наприкінці охолодження Nu_К :

.

8. Обчислення коефіцієнта тепловіддачі наприкінці охолодження _К з формули:

.

9. Обчислення густини теплового потоку з поверхні зливка в навколишнє середовище наприкінці охолодження по формулі (4.28).

10. Обчислення (формула 4.16).

11. Обчислення Q по формулі (4.26).

12. Обчислення кінцевої ентальпії металу i_К по формулі (4.27).

13. Визначення кінцевої температури металу t_К (за графіком).

Обчислення по п.п. 1 − 13 повторюються доти, поки 10С.

Рекомендації: Розрахунки першого наближення (№ 1) привести у пояснювальній записці цілком. Розрахунок першого та подальших наближень звести в таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 − Розрахунок t_К

Параметри	Наближення
	№ 1	№ 2	…
,С
Рr
, м^2/с
, Вт/(мК)
t,С
Gr
РrGr
Nu
, Вт/(м^2К)
, Вт/м^2
, Вт/м^2
Q, Дж
iК, кДж/кг
tК,С

По закінченні розрахунку оцінити частки втрат тепла випромінюванням і конвекцією по формулах:

− випромінюванням: ;

− конвекцією: .

Увага! Остаточною кінцевою температурою охолодження t_К вважається температура, отримана у передостанньому наближенні, при якої обчислено значення . Сума часток втрат тепла повинна дорівнювати 100%.

ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ, ЩО РЕКОМЕНДУЄТЬСЯ

1. Казанцев Е.И. Промышленные печи. – М.: Металлургия, 1975.

2. Гусовский Л.Г. Тымчак В.М. Методические печи. – М.: Металлургия, 1969.

3. Расчеты нагревательных печей. Под общ. ред. Н.Ю. Тайца. – Киев: Техника, 1969.

4. Аксельруд Л.Г. и др. Нагревательные колодцы. – М.: Металлургиздат, 1962.

5. Тайц Н.Ю., Розенгарт Ю.И. Методические нагревательные печи. – М.: Металлургия, 1964.

6. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. – М.: Металургиздат, 1962.

7. Металлургические печи. Атлас. Под ред. Меткалинского В.И. – М.: Металлургия, 1984.

8. Мастрюков Б.С. Теория, конструкция и расчёты металлургических печей. – М.: Металлургия, 1984.

9. Расчеты нагревательных и термических печей. Под ред. Тымчака В.М., Гусовского В.Л. – М.: Металлургия, 1983.

10. Кривандин В.А. Егоров А.В. Тепловая работа и конструкции печей черной металлургии. – М.: Металлургия, 1989. – 462 с.

11. Кривандин В.А. Марков Б.Л. Металлургические печи. – М.: Металлургия, 1977.

Додаток А

Вихідні дані для розрахунку горіння газоподібного палива

№ ва- рі- ан- ту	су-міш газів	Теплота згоряння МДж/м^3	Коефі- цієнт витрати повітря	Вміст кисню у повітрі, %	Температура, С
					газу	повітря	продуктів згоряння
				О2	tг	tв	tд
1	2	3	4	5	6	7	8
1.	п-д	14,4	1,02	21	1000	1000	1300
2.	п-д	14,6	1,03	22	950	1000	1400
3.	п-д	14,8	1,04	23	900	900	1500
4.	п-д	15,0	1,05	24	850	900	1450
5.	п-д	15,2	1,06	25	800	1000	1550
6.	п-д	15,5	1,07	26	750	1000	1500
7.	п-д	16,0	1,08	27	700	1000	1450
8.	п-д	16,5	1,09	28	650	1050	1450
9.	п-д	17,0	1,10	29	600	950	1350
10.	п-к	18,0	1,12	30	550	900	1400
11.	п-к	19,0	1,13	21	500	850	1450
12.	п-к	20,0	1,15	22	450	800	1400
13.	п-к	21,0	1,17	23	400	750	1350
14.	п-к	22,0	1,19	24	350	700	1300
15.	п-к	23,0	1,21	25	300	650	1600
16.	п-к	24,0	1,23	26	250	600	1550
17.	п-к	25,0	1,25	27	200	550	1500
18.	п-к	26,0	1,27	28	150	500	1450
19.	п-к	27,0	1,29	29	100	550	1400
20.	п-к	28,0	1,31	30	50	600	1350
21.	п-к	29,0	1,33	21	0	650	1300
22.	п-к	30,0	1,35	22	50	700	1250
23.	п-к	30,5	1,37	23	100	750	1200
24.	п-к	30,8	1,39	24	150	800	1300
25.	п-к	31,0	1,41	25	200	850	1350
26.	п-к	31,2	1,45	26	250	700	1400
27.	к-д	4,5	1,02	21	800	800	1300
28.	к-д	5,0	1,03	22	600	400	800
29.	к-д	6,0	1,04	23	700	500	1100
30.	к-д	6,5	1,05	24	800	350	1000
31.	к-д	7,0	1,06	25	900	900	1500
32.	к-д	7,4	1,07	26	200	700	1600
33.	к-д	7,8	1,08	27	100	850	1700
34.	к-д	8,2	1,09	28	150	700	1650
35.	к-д	8,6	1,10	29	200	800	1600
36.	к-д	9,0	1,11	30	250	750	1550
37.	к-д	9,4	1,12	31	300	850	1500
38.	к-д	9,8	1,14	32	350	900	1550
39.	к-д	10,0	1,16	33	400	950	1600
40.	к-д	10,2	1,18	34	350	1000	1650
41.	к-д	10,4	1,20	35	300	950	1700
42.	к-д	10,6	1,22	36	250	900	1000
43.	к-д	10,8	1,24	37	200	850	1100
44.	п-д	11,0	1,26	38	150	800	1200
Продовження Додатку А
1	2	3	4	5	6	7	8
45.	п-д	12,0	1,28	39	100	750	1300
46.	п-д	12,5	1,30	40	100	300	1000
47.	п-д	13,0	1,32	21	150	400	1200
48.	п-д	13,2	1,34	22	200	450	1100
49.	п-д	13,4	1,36	23	250	500	1200
50.	п-д	13,6	1,38	24	300	550	1250

Додаток Б

Склад сухих газів

Газ	H2	CO	CH4	C2H4	CO2	N2	O2	W,
								г/м^3
Домений	3,2	27,5	0,8	-	11,0	57,5	-	45
Коксовий	51,0	5,2	25,8	1,2	2,4	13,5	0,9	35
Природний	2,0	0,6	93,0	0,4	0,3	3,0	0,7	15

Додаток В

Вихідні дані для розрахунку динаміки нагрівання металу

у печах періодичної і безперервної дії

№ варіанту	Марка сталі	Розміри зливка, аbh, мм	Товщина заготівлі S, мм	Коефіцієнти випромінювання в нагрівальному колодязі, Вт/(м^2К^4)
				сД	сКЛ	сПЕЧ
1	2	3	4	5	6	7
1	У12	6406401760	220	2,51	4,23	3,1
2	У8	6306301780	210	2,50	4,25	3,3
3	40	6206201820	415	2,49	4,27	3,5
4	20	6006001840	405	2,47	4,29	3,7
5	08	8508501850	395	2,45	4,31	3,9
6	У12	8308301830	385	2,43	4,33	4,0
7	У8	8108101810	365	2,41	4,35	3,8
8	40	7907901800	345	2,40	4,37	3,6
9	20	7707701650	325	2,38	4,39	3,4
10	08	7507501670	305	2,36	4,41	3,2
11	У12	7307301690	295	2,34	4,43	3,0
12	У8	7107101710	275	2,32	4,45	3,45
13	40	6906901730	265	2,30	4,47	3,35
14	20	6706701750	255	2,29	4,49	3,75
15	08	6506501770	490	2,31	4,51	3,55
16	У12	6306301790	470	2,33	4,53	3,35
17	У8	6106101800	450	2,35	4,55	3,25
18	40	8408401840	430	2,37	4,57	3,15
19	20	8208201820	410	2,39	4,59	3,05
20	08	8008001800	390	2,41	4,60	3,1
21	У12	7807801780	370	2,43	4,58	3,3
22	У8	7607601760	350	2,45	4,56	3,5
Продовження Додатку В
1	2	3	4	5	6	7
23	40	7407401740	330	2,47	4,54	3,7
24	20	7207201720	310	2,49	4,52	3,9
25	08	7007001700	290	2,50	4,50	4,0
26	У12	6806801680	270	2,48	5,0	3,8
27	У8	6606601660	250	2,46	4,46	3,6
28	40	6406401640	230	2,44	4,44	3,4
29	20	6206201620	190	2,42	4,42	3,2
30	08	6006001600	180	2,40	4,40	3,0
31	У12	6306301780	300	2,47	4,31	4,0
32	У8	6206201820	405	2,45	4,33	3,8
33	40	6006001840	395	2,43	4,35	3,6
34	20	8508501850	385	2,41	4,37	3,4
35	08	8308301830	365	2,40	4,39	3,2
36	У12	8108101810	345	2,38	4,41	3,0
37	У8	7907901800	325	2,36	4,43	3,1
38	40	7707701650	305	2,34	4,45	3,95
39	20	7507501670	295	2,32	4,47	3,75
40	08	7307301690	275	2,30	4,49	3,55
41	У12	7107101710	265	2,29	4,51	3,35
42	У8	6906901730	255	2,31	4,53	3,25
43	40	6706701750	490	2,33	4,55	3,15
44	20	6506501770	470	2,35	4,57	3,05
45	08	6306301790	450	2,37	4,59	3,1
46	У12	6106101800	430	2,39	4,60	3,3
47	У8	8408401840	410	2,41	4,58	3,5
48	40	8208201820	390	2,43	4,56	3,7
49	20	8008001800	370	2,45	5,50	3,9
50	08	7807801780	350	2,47	4,52	4,0

Продовження додатку В

№ варіанту	Коефіцієнти випромінювання в методичній печі, Вт/(м^2К^4) сПЕЧ			Час транспортування від печі до стану, , сек	Початкова температура металу, tН, С
	с^МЕТ	с^СВ	с^ТОМ
1	8	9	10	11	12
1	3,40	3,67	3,1	390	20
2	3,38	3,65	2,98	410	0
3	3,36	3,63	2,96	430	80
4	3,34	3,61	2,94	450	60
5	3,32	3,59	2,92	470	40
6	3,29	3,57	2,90	490	0
7	3,31	3,55	2,88	510	200
8	3,33	3,53	2,86	540	200
9	3,35	3,51	2,84	570	180
10	3,37	3,49	2,82	600	160
11	3,39	3,47	2,80	550	140
Продовження Додатку В
1	8	9	10	11	12
12	3,29	3,45	2,78	500	120
13	3,30	3,43	2,75	450	100
14	3,32	3,41	2,73	400	80
15	3,34	3,40	2,71	710	60
16	3,36	3,42	3,6	730	40
17	3,38	3,44	3,4	750	20
18	3,41	3,46	3,2	770	0
19	3,40	3,48	3,0	790	0
20	3,31	3,50	2,89	800	200
21	3,33	3,52	2,87	780	180
22	3,35	3,54	2,85	760	160
23	3,37	3,56	2,83	740	140
24	3,39	3,58	2,81	720	120
25	3,30	3,60	2,79	700	100
26	3,32	3,62	2,77	680	80
27	3,34	3,64	2,76	660	60
28	3,36	3,66	2,74	640	40
29	3,38	3,68	2,72	620	20
30	3,40	3,70	2,70	600	0
31	3,31	3,53	2,84	600	140
32	3,33	3,51	2,82	550	120
33	3,35	3,49	2,80	500	100
34	3,37	3,47	2,78	450	80
35	3,39	3,45	2,75	400	60
36	3,29	3,43	2,73	710	40
37	3,30	3,41	2,71	730	20
38	3,32	3,0	3,6	750	0
39	3,34	3,42	2,9	770	200
40	3,36	3,44	3,2	790	180
41	3,38	3,46	3,0	800	160
42	3,41	3,48	2,89	780	140
43	3,40	3,50	2,87	760	120
44	3,31	3,52	2,85	740	100
45	3,33	3,54	2,83	720	80
46	3,35	3,56	2,81	700	60
47	3,37	3,58	2,79	680	40
48	3,39	3,60	2,77	660	20
49	3,30	3,62	2,76	640	0
50	3,32	3,64	2,74	620	50

Додаток Г

Приклад оформлення листа “РЕФЕРАТ”

РЕФЕРАТ

Пояснювальна записка курсової роботи 43 с., 9 рис., 8 табл.,

2 додатки, 5 посилань.

Обєктом дослідження є нагрівальні печі під прокатку.

Мета роботи – розробка режимів нагріву металу.

Методи дослідження – метод інженерного аналізу.

Виконані розрахунки горіння суміші газоподібного палива. Визначена калориметрична температура згоряння та коефіцієнт використання палива. Розроблено режими нагріву металу в печах періодичної та безперервної дії. Отримано час нагріву зливків та заготівель, досліджено динаміку нагріву з визначенням теплових потоків на поверхню металу та кладку печі. Визначено температурний стан зливка при транспортуванні від нагрівального пристрою до прокатногостану.

ПАЛИВО, ТЕПЛОТА ЗГОРЯННЯ, ВИТРАТА ПОВІТРЯ, ПРОДУКТИ ЗГОРЯННЯ, КОЕФІЦІЄНТ ВИКОРИСТАННЯ ТЕПЛА ПАЛИВА, ЕНТАЛЬПІЯ, ТЕМПЕРАТУРА, ТЕПЛОВИЙ РЕЖИМ, КОНВЕКЦІЯ, ТЕПЛОВЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ

Ізм.

Лист

№ документа

Підпис

Дата

Д 050401.49.06.628 КР

Розробив

Консульт.

Керівник

Н. Контр.

Зав. каф.

Аксьонов С.В.

Волкова О.Г.

Волкова О.Г.

Волкова О.Г.

Кравцов В.В.

Листів

Лист

Літера

У

43

3

Розрахунок горіння палива та динаміки нагріву металу в металургійних печах

ДонНТУ, каф. ТТ

ОМТ 04 а

43

Додаток Д

Приклад оформлення листа “ЗМІСТ”

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………….
1	РОЗРАХУНОК ГОРІННЯ ПАЛИВА…………………
	1.1		Визначення складу вологих газів….………….
	1.2		Теплота згоряння газів.…………….………….
	1.3		Робочий склад газової суміші……..………….
	1.4		Теплота згоряння суміші газів...….....……..….
	1.5		Густина змішаного газа…………….…….……
	1.6		Склад та густина кисненосія……….……….…
	1.7		Кількість ккисненосія……………..….…….….
	1.8		Кількість продуктів згоряння…….…………...
	1.9		Склад та густина продуктів згоряння………...
	1.10		Матеріальний баланс горіння…….…………...
	1.11		Калориметрічна температура……….………...
	1.12		Коефіцієнт використання тепла палива………
2	РОЗРАХУНОК ДИНАМІКИ НАГРІВУ МАТАЛУ В ПЕЧАХ ПЕРІОДИЧНОЇ ДІЇ………………..…………
	2.1	Вибір кінцевого температурного стану металлу
	2.2	Визначення густини теплового потоку та
		температури печі в кінці нагріву………….……
	2.3	Оптимальний тепловий потік та температура печі на початку нагріву………………………….
	2.4	Визначення тривалості I періоду……...…..……
	2.5	Розрахунок тривалості II періоду…….…….…..
	2.6	Розрахунок та побудування температурної та теплової діаграм процесу нагріву………………

Ізм.

Листт

Підписпись

Датаа

Д 050401.49.06.820 КР

4

43

Пример оформления листа “Содержание”

№ документаумента

Продовження додатку Д

3	РОЗРАХУНОК ДИНАМІКИ НАГРІВУ МАТАЛУ В ПЕЧАХ БЕЗПЕРЕРВНОЇ ДІЇ…………...….…………
	3.1	Завдання температур по довжині печі……..….
	3.2	Визначення густини теплових потоків в зонах печі……………………………………………….
	3.3	Визначення середньомасових температур заготівель в зонах……………………………….
	3.4		Визначення часу нагріву металу..……….……..
4	Розрахунок охолодження металу в процесі транспортування від
	нагрівального пристрою до
	прокатного стану………………………………
ВИСНОВКИ………………………………………………
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………………………………...
Додаток А − Теплофізичні властивості сталі 20..……....
Додаток Б − Залежність коефиіцієнтів К2 и К3
від Біо та форми тіла……….……………....

ВНИЗУ СТРАНИЦЫ ПОВТОРИТЬ МАЛЕНЬКИЙ ШТАМП ПЕРВОЙ СТРАНИЦЫ СОДЕРЖАНИЯ

Додаток Е

Приклад оформлення титульного листа

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩІЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

«ДонецЬкий НАЦІОНАЛЬнИй технІчНий

унІверситет»

Кафедра “Технічна теплофізика”

«РОЗРАХУНОК горІнНя пАлива

ТА динамІки нагревУ металУ

в металургІЙНих печах»

пояснЮВАльная записка

курсової роботи з дисципліни

«Теплотехніка»

Д 050401.49.06.628 КР

Керівник

ст. викладач ________________________________________________О.Г.Волкова

^{(підпис) (дата)}

Розробив

ст. гр. ОМТ 04 а ______________________________________________В.С.Аксьонов

^{(підпис) (дата)}

2006

Додаток Ж

Приклад оформлення листа «ЗАВДАННЯ»

Державний вищій навчальний заклад

«Донецький національний технічний університет»

Кафедра «Технічна теплофізика»

Дисципліна “Теплотехніка”

Спеціальність «Обробка металів тиском»

Курс 2 Група ОМТ 04 а Семестр 4

ЗАВДАННЯ

на курсову роботу студента

Аксьонова Володимира Сергійовича

1.Тема роботи: Розрахунок горіння палива та динаміки нагріву металу у металургійних печах

2. Строк здачі студентом закінченної роботи_________________________

3. Вихідні дані до роботи наведені на початку кожного розділу (варіант № ___)

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, які підлягають розробці):

4.1 розрахунок спалення палива;

4.2 розрахунок динаміки нагріву металу у печах періодичної дії;

4.3 розрахунок динаміки нагріву металу у печах безперервної дії;

4.4 розрахунок температури зливка у процесі транспортування від нагрівального пристрою до прокатного стану.

5. Дата видачі завдання ___________________

Додаток Л

І-t діаграма продуктів згоряння 1, с. 193, рис. 60

t,С

Додаток М

Температура нагріву сталі 1, с. 351-352

Марка	tПК,
стали	^оС
08	1240-1260
20	1200-1220
40	1180-1200
У8	1150-1170
У12	1100-1120

Додаток Н

Залежність К₂, К₃ від форми тіла та крітерію Біо 1, с. 316

Додаток П

Залежність коефіцієнта теплопровідності сталі від температури 1, с. 72

Додаток С

Залежність густини та коефіцієнта температуропровідності сталі від температури

Додаток Т

Фізичні властивості сухого повітря

t,С	, кг/м^3	Ср, кДж/(кгК)	10^2, Вт/(мК)	10^6, м^2/с	Pr
-50	1,581	1,013	2,01	9,23	0,728
-40	1,515	1,013	2,12	10,04	0,728
-30	1,453	1,013	2,20	10,80	0,723
-20	1,395	1,009	2,28	11,61	0,716
-10	1,312	1,009	2,36	12,43	0,712
0	1,293	1,005	2,44	13,28	0,707
10	1,217	1,005	2,54	14,16	0,705
20	1,205	1,005	2,59	15,06	0,703
30	1,165	1,005	2,67	16,00	0,701
40	1,128	1,005	2,76	16,96	0,699
50	1,093	1,005	2,83	17,95	0,698
60	1,060	1,005	2,90	18,97	0,696
70	1,029	1,009	2,96	20,02	0,694
80	1,000	1,009	3,05	21,09	0,692
90	0,972	1,009	3,13	22,10	0,690
100	0,916	1,009	3,21	23,13	0,688
120	0,898	1,009	3,34	25,45	0,686
140	0,854	1,013	3,49	27,80	0,684
160	0,815	1,017	3,64	30,09	0,682
180	0,779	1,022	3,78	32,49	0,681
200	0,746	1,026	3,93	34,85	0,680
250	0,674	1,038	4,27	40,61	0,677
300	0,615	1,047	4,60	48,33	0,674
350	0,566	1,059	4,91	55,46	0,676
400	0,524	1,068	5,21	63,09	0,678
500	0,456	1,093	5,74	79,38	0,687
600	0,404	1,114	6,22	96,89	0,699
700	0,362	1,135	6,71	115,4	0,706
800	0,329	1,156	7,18	134,8	0,713
900	0,301	1,172	7,63	155,1	0,717
1000	0,277	1,185	8,07	177,1	0,719
1100	0,257	1,197	8,50	199,3	0,722
1200	0,239	1,210	9,15	233,7	0,724

Додаток У

Значення С і n при вільній конвекції в залежності від добутку (PrGr) 1, с. 279