Звонок с сайта

4.7. Пример расчета кольцевой печи

Ниже приведен расчет кольцевой печи для нагрева круглых трубных заготовок.

Исходные данные:

назначение печи — нагрев трубных заготовок перед прошивкой;

размеры нагреваемых заготовок, м: диаметр d=0,4 (r =0,2), длина /=1,1;

качество металла — низколегированная сталь;

начальная температура металла 20°С (холодный посад);

конечная температура поверхности металла 1220°С;

допустимый конечный перепад температур по сечению металла 30°С;

нагрев — без ограничений;

производительность стана на такой заготовке Р_ст= 10 т/ч;

топливо—природный газ с теплотой сгорания Q^P_H=35 МДж/м3

температура подогрева воздуха t_в=200°С.

Принимаем для нагрева заготовок однорядную кольцевую печь со сводовым отоплением. Шаг раскладки заготовок принимаем S=0,8 м. Распределение температуры продуктов сгорания по длине печи принимаем в соответствии с данными табл. 1.2, как показано на рис. 4.2.

Для расчета нагрева металла разбиваем график распределения температур продуктов сгорания по длине печи на четыре расчетных участка: участок I — неотапливаемая зона с повышением температуры продуктов сгорания от 800 до 1000°С; участок II — 1-я зона отопления с повышением температуры продуктов сгорания от 1000 до 1100°С; участок III — 2-я зона отопления с повышением температуры продуктов сгорания от 1100 до 1250°С; участок IV —томильная зона с постоянной температурой продуктов сгорания 1250°С.

По табл. 1.4 удельное время нагрева для заготовки диаметром d=0,4 м в кольцевых печах составляет z=6 мин/см, а продолжительность нагрева по формуле (1.1): τ=6*0,4/0,6≈4 ч.

Для повышения экономичности работы печи и обеспечения низкой температуры уходящих продуктов сгорания принимаем удлиненное время нагрева в неотапливаемой методической зоне (τ₁= 1,25 ч). Продолжительность нагрева в остальных зонах принимаем: τ₂0,75 ч; τ₃=τ₄= 1 ч.

Расчет теплообмена излучением в рабочем пространстве печи приведен в табл. 4.3, а расчет нагрева металла — в табл. 4.4.

Основные размеры печи и напряжения пода даны в табл. 4.5.

Статьи прихода тепла сведены в табл. 4.6, а расчет расхода тепла на нагрев металла — в табл. 4.7.

В табл. 4.8 приведен расчет потерь тепла с уходящими продуктами сгорания.

Распределение температур в кольцевой печи