- •Содержание
- •Задание на курсовой проект по курсу: «Металлургическая теплотехника и теплоэнергетика»
- •1 Общая часть
- •1.1Конструкция воздухонагревателя и насадки. Тепловая работа воздухонагревателя
- •2 Расчетная часть
- •2.1 Исходные данные для расчета.
- •5.Количество воздухонагревателей – 4 шт.
- •8.Химический состав газов, %:
- •2.2 Расчет горения топлива с построением диаграммы.
- •2.2.2 Теплота сгорания газов.
- •2.2.3 Состав смешанного газа. Пусть х – часть доменного газа в смеси, тогда
- •2.2.4 Определение расхода воздуха, состава и количества продуктов сгорания.
- •2.2.5 Материальный баланс горения топлива на 1 м3 газа при нормальных условиях.
- •2.2.6 Определение температуры горения топлива.
- •2.2.7 Расчет теоретической температуры горения.
- •2.3 Расчет воздухонагревателя доменной печи объемом 2700 м3.
- •2.3.1 Предварительный расчет поверхности нагрева насадки. Тепло, затрачиваемое на нагрев воздуха за цикл
- •54,417 КДж/(м2цикл*град)
- •Общая площадь горизонтального сечения насадки
- •36,224 КВт/град
54,417 КДж/(м2цикл*град)
Поверхность нагрева насадки
28445,213м2
Объем насадки
= 746,594 м3
Площадь горизонтального сечения насадки в свету
=11,8036 м2
Общая площадь горизонтального сечения насадки
=40,3542 м2
Высота насадки
= 18,501 м
2.3.2 Определение измерения температуры воздуха между перекидкой клапанов.
При =260945,455 м3/час = 62,835/с теплоемкость потока воздуха равна
101,452 кВт/град
Теплоемкость насадки
1,2473235*106 кДж/град
При =70307,303 м3/час=219,5298 м3/с теплоемкость потока дыма равна
36,224 КВт/град
= 0,98
=6,0546
По графику =1
= 9,95318 час
= = 239,927 0С
Этот размер сильно отличается от принятого значения ( =150 0С). Для повторного расчета поверхности нагрева насадки возьмем среднее значение этих величин 194,963 0С
2.3.3 Повторный расчет расхода топлива и количества продуктов сгорания.
Средняя температура дутья в течение воздушного периода
1327,48 0С, соответствующая энтальпии 1912,7 кДж/м3
Средний за период расход воздуха
= 222376 м3/час
Необходимый расход смешанного газа:
21718,26368 м3/час
Расход продуктов сгорания:
258824,18*3,887=68694,5421 м3/час.
2.3.4 Повторный расчет поверхности нагрева
Тепло, расходуемое на нагрев воздуха, остается неизменным.
Рассчитаем среднелогарифмическую разницу температур дыма и воздуха.
793,412 0С
Необходимые для расчета размеры приведены в таблицах 3.1 и 3.2. Все размеры изменяются при повторном расчете незначительно, а те, которые значительно изменяются, приведены в таблице 3.3
Таблица 3.3 – Значения размеров, которые используются при повторном расчете.
|
|
|
,м2 |
,м3 |
, м2 |
, м2 |
кДж/(м2цикл*град) |
||||||
54,252 |
55,26 |
54,756 |
26776 |
702,78 |
10,601 |
19,391 |
,кВт/град |
,кДж/град |
,кВт/град |
|
|
|
,м |
89,487 |
1,176*106 |
32,533 |
0,963 |
6,5 |
0,89 |
4,701 |
5,722 час
В этой же таблице приведены данные по изменению температуры воздуха на выходе из насадки в течение воздушного периода.
При этом
= =202,31 0С
Т.е. мало отличается от принятой температуры 194,963 0С
Размеры и масса насадки
Принимаем геометрические параметры насадки, полученные при повторном расчете
Масса кирпича в насадке
990,04 кг
Коэффициент стройности насадки = = 3,221, что удовлетворяет равномерному распределению газов по сечению насадки.
Принимаем скорость дыма в шахте сгорания =2,5 м/с, тогда площадь горизонтального сечения шахты
7,63273 м2
Суммарная площадь горизонтального сечения насадки
= 8,193+38,901= 43,8755 м2
С учетом футеровки = 45,815 м2.
Диаметр воздухонагревателя по внутренней поверхности насадки
D= = =7,64 м
Оптимальное время перекидки клапанов
= =1,48459 час
Оптимальная длительность воздушного периода
0,8282 час