- •Содержание
- •Введение
- •Расчет регенератора одноканальной мартеновской печи для подогрева воздуха Исходные данные
- •1.Удельная поверхность нагрева.
- •2. Количество воздуха, подсосанное насадками
- •3. Состав и количество продуктов горения
- •4. Количество тепла, отданное насадками воздуху
- •5. Расчет энтальпии продуктов горения
- •6. Скорость воздуха в насадках
- •7. Коэффициенты теплоотдачи конвекцией
- •8.Степень черноты продуктов горения по горизонтам насадки
- •9.Суммарный коэффициент теплоотдачи
- •10. Поверхность нагрева насадок и их размеры
Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра МЧМ
Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Теплотехника металлургических печей»
на тему
«Расчет регенератора мартеновской печи»
Выполнил: ст.гр.МЧМ-09-2
Проверил: ас. Кузнецов Д.Ю.
Алчевск, 2011
Содержание
Введение……………………………………………………………...….…. 3
Исходные данные ………………………………………………………….. 4
1. Удельная поверхность нагрева…………………………………………… 5
2. Количество воздуха, подсосанное насадками ....………...……………… 6
3. Состав и количество продуктов горения………………………………….. 6
4. Количество тепла, отданное насадками воздуху…………………….…... 7
5. Расчет энтальпии продуктов горения
Таблица 2.1……………………………………………….……………..…. 8
Таблица 2.2……………………………………………………….…….….. 9
6. Скорость воздуха в насадках…………………………………………...… 10
7. Коэффициенты теплоотдачи конвекцией……………………………...… 11
8.Степень черноты продуктов горения по горизонтам насадки…………… 12
9.Суммарный коэффициент теплоотдачи…………………………………….14
10. Поверхность нагрева насадок и их размеры…………………..………… 28
Список использованной литературы …………………………………………29
Рисунок 1 ……………………………………………………………….. …… 30
Рисунок 2 ……………………………………………………………...........… 31
Рисунок 3 ……………………………………………………………...........… 32
Рисунок 4 ……………………………………………………………...........… 33
Рисунок 5 ………………………………………………………….......……… 34
Рисунок 6……………………………………………………………........…… 35
Введение
Регенераторы мартеновских печей работают в условиях высоких температур и интенсивной шлаковой атаки. Температура дымовых газов на входе в регенератор составляет 1500 – 1600 , насадка нагревается до 1350 – 1400 , после насадки tд = 500 – 700 . Температура подогрева газа и воздуха 1100 – 1250 . Регенераторы позволяют возвращать в рабочее пространство более 50% тепла дымовых газов. Все регенераторы мартеновских печей выполняются в соответствии с принципом Грум-Гржимайло. Он состоит в том, что для обеспечения равномерного распределения газов по сечению насадки регенераторов, остывающие газы должны направляться сверху вниз, а нагревающиеся снизу вверх.
Регенераторы мартеновских печей выполняются однооборотными и двухоборотными. Для крупных мартеновских печей более 400 – 500 т устанавливают двухоборотные регенераторы, так как увеличение высоты насадки более 7 м сопряжено со значительными затратами, поскольку регенераторы необходимо располагать ниже уровня земли.
В однооборотных регенераторах, насадка верхние 20 рядов обычно выполняют из форстерита (высокоглиноземистый огнеупор), хорошо сопротивляющегося воздействию окислов железа, нижние – из шамота.
В однооборотных регенераторах обычно применяют насадку Сименса с размерами ячейки 150 150 мм и 180 180 мм.
Расчет регенератора одноканальной мартеновской печи для подогрева воздуха Исходные данные
Емкость печи – 300 т.
Секундный объем продуктов горения на входе в регенератор, /с:
V’п.г. = 11,0.
Состав продуктов горения на входе в насадку, %:
CO2 =13 ,0; H2O = 15,0; O2 = 2,0; N2 = 70,0.
Секундный расход подогреваемого воздуха на входе в поднасадочное пространство регенератора, /с: V’в = 5,9.
Температура подогрева воздуха на выходе из регенератора: t”в = 1050 .
Температура воздуха начальная: t’в = 45 .
Температура продуктов горения на входе в насадку: t’п.г. = 1500 .
Размеры ячейки регенератора: d = 0,18 м (180 180 мм).
Толщина кирпича: м.
Ширина камеры регенератора: В = 6,2 м.
Отношение ширины насадки к её длине: .
Принять тип насадки однооборотный, состоящий из верхней форстеритовой части, выложенной по системе Каупер и нижней шамотной, выложенной по системе Сименс.
Принять, что одну треть тепла воздух получает от форстеритовой и шамотной частей.
Необходимо определить высоту насадки, в том числе её форстеритовой и шамотной частей.
Принимаем период полуцикла теплообмена:
с (0,125 ч.).
Из заданного соотношения рассчитаем длину регенератора:
м.
Тогда площадь поперечного сечения камеры составит:
.
Определяем удельное живое сечение насадки по формуле:
.
Сечение для прохода продуктов горения (воздуха):
.