Сьогодні відбувся
Вебінар:
«
Визначення освітніх труднощів першого рівня підтримки в освітньому процесі
»
Взяти участь Всі події

Практична робота. Розрахунок потужності електричної печі за допомогою складання теплового балансу печі.

Професійна освіта

Для кого: Дорослі

30.04.2021

98

0

0

Опис документу:
Метою практичної роботи з розрахунку потужності електричної печі за допомогою складання теплового балансу печі є: 1. Навчитися застосовувати теоретичні знання на практиці. 2 .Навчитися виконувати тепловий баланс печі.
Перегляд
матеріалу
Отримати код

Практична робота №10

Тема роботи: розрахунок потужності електричної печі за допомогою складання теплового балансу печі.

Мета роботи: 1. Навчитися застосовувати теоретичні знання на практиці.

2 .Навчитися виконувати тепловий баланс печі.

Завдання:

1. Визначити потужність кам'яної електропечі, опір для нагріву заготовок з низьколегованої сталі перед обробкою тиском. Кінцева температура нагріву металу

tМ = 1150°С. Продуктивність печі Р=400кг / год. Зовнішня поверхня кладки печі

F=19,8 м2.

Хід роботи:

Потужність печі визначається при складанні теплового балансу печі і знаходиться за формулою: РΣ = Qзаг. × К (1)

де Qзаг. - загальна витрата тепла, Вт

Qзаг. = Qкор. + Qвит. + Qт.к.з. (2)

Qкор. - корисне тепло на нагрів металу.

Qвит. - сума втрат тепла теплопровідністю через кладку, випромінюванням через вікна, з охолоджуючою водою і.т. п. Вт

Qт.к.з. - втрати на коротке замикання ( 70% від втрат тепла теплопровідністю через кладку)

К - коефіцієнт запасу потужності, що враховує падіння напруги мережі проти номінального значення (збільшення опору нагрівачів з плином часу - "старіння")

К=1,2..1,3 - для безперервно працюючих печей; К=1,4...1,5 - для періодично працюючих печей.

2. Витрата тепла на нагрів металу в печі

Qкор. = Р×СМ×( tМ – tО.) (3)

Qкор. = (400/3600) × 0,67×103×(1150-20)=84122Вт

СМ- середня теплоємність низьколегованої сталі при температурі 1150°С

СМ = 0,67 кДж/кг×К


3. Втрати тепла теплопровідністю через кладку печі визначаємо за формулою (4)

Qвит. = (tП – tО) / (SШ / λШ + Sд / λд + 1/α) ×F , Вт (4)

де tП – температура внутрішньої поверхні кладки, прийнята рівній температурі печі:

tП = tМ +50°С

tП = 1150+50=1200°С

SШ , Sд - товщина шару відповідно з шамоту Кл. А (0,115), діатоміту (0,3 м)

λШ , λд - коефіцієнти теплопровідності шамоту і діатоміту, Вт / м2×К

α - коефіцієнт тепловіддачі конвекцією від зовнішньої поверхні кладки в навколишнє середовище, α = 11,63 Вт / м2×К

3.1. Середня температура шару шамоту:

tШ= (tП +t')/2 де,

t' - температура на межі шарів; t' = tП - 85°С; t' = 1200 – 85=1115°С

tШ= (1200 +1115)/2=1157,5 °С

3.2. Середня температура шару діатоміту;

tд= (t' + tО)/2

tд= (1115 + 20)/2 = 567,5°С

3.3. Коефіцієнти теплопровідності:

а) шамота λШ = 0,698+0,64×10-3× tШ

б) діатоміта λд = 0,145+0,314×10-3× tд

λШ = 0,698+0,64×10-3×1157,5=1,438 Вт / м2×К

λд = 0,145+0,314×10-3× 567,5=0,322 Вт / м2×К

3.4. Підставляємо отримані дані в формулу (4)

Qвит. = (1200– 20) / (0,115 / 1,438 + 0,3 / 0,322+ 1/11,63) ×19,8=21285 Вт

4. Втрати на теплові, короткі замикання:

Qт.к.з. = 0,7× Qвит. = 0,7× 21285=14899 Вт

5. Загальна витрата тепла в печі :

Qзаг. = Qкор. + Qвит. + Qт.к.з.= 84122+21285+14899=120306 Вт

6. Потужність печі:

РΣ= Qзаг. ×К=120306×1,2=14436 Вт

7. Коефіцієнт корисної дії печі визначаємо за формулою (5)

η= Qкор. / Qзаг. ×100% (5)

η= 84122 / 120306 ×100%=69,92%

Висновок: потужність печі і К.П.Д. електричної печі опору можна визначити, виконавши тепловий баланс.

Для полум'яних печей метою розрахунку теплового балансу є визначення витрати палива.






Вихідні дані для практичної роботи №10.

варіанту

tМ

°С

tО

°С

F

м2

Р

кг / год

Найменування

сталі

1

1050

20

19,0

380

Вуглецева

2

1060

25

19,1

385

Низьковуглецева

3

1070

30

19,2

390

Трансформаторна

4

1080

20

19,3

400

Жаростійка хромиста

5

1090

25

19,4

105

Жаростійка хромонікелева

6

1100

30

19,5

410

Вуглецева

7

1120

20

19,6

420

Низьковуглецева

8

1140

25

19,7

425

Трансформаторна

9

1160

30

19,8

430

Жаростійка хромиста

10

1170

20

19,9

435

Жаростійка хромонікелева

11

1180

25

20,0

440

Вуглецева

12

1200

30

20,1

445

Низьковуглецева

13

1220

20

20,2

450

Трансформаторна

14

1240

25

20,3

455

Жаростійка хромиста

15

1250

30

20,4

460

Жаростійка хромонікелева



Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу.