- 28.06.2016
- 1224
- 0
Смотреть ещё
3 581
методическую разработку в категории другое
Перейти в каталогТәжірбиелік жұмыс №1
Тақырыбы: Жеке отын түрлеріне сипаттама.
Практикалық бөлік:
1 тапсырма — кестені толтыр
Қатты отынның атауы |
Отынның теплотехникалық сипаттамасы |
Қолданылуы |
Торф |
|
|
Қоңыр көмір |
|
|
Тасты көмір |
|
|
Антрацитті және жарты-антроцитті |
|
|
Жанғыш сланец |
|
|
2 тапсырма – сұпақтарға жауап бер:
1) Сұйық отынның қатты отынға қарағанда артықшылығы неде?
2) Мұнайлы қыздырған кезде қандай фракция пайда болады?
3) Мазуттың қандай физика-химиялық қасиеттері бар?
4) Бу күйіндегі отынның классификациясы қандай?
5) Бу күйіндегі отын қатты отынға қарағанда артықшылығы неде?
6) Табиғи газ қандай компонеттерден тұрады?
3 тапсырма – Қ.Р. картасын қолдана отырып, аз дегенде үш маңызды газ, сұйық, қатты күйдегі отындардың шыққан орындарын жазыңыз.
Практикалық жұмыс №2
Тақырыбы: Көмір құрамындағы отынын жұмыс есептеу.
Теориялық бөлім:
Қатты отын үш бөліктен тұрады:
Физикалық ылғалдылық — W
Жанбайтын қалдық — күл А
Кез келген қатты отынның органикалық құрам бөлікиерінің компонеттері: көміртек-К; сутек-Н; оттек-О; азот-N; күкірт-S тұрады.
Отынның жану есебі:
- отын құрамының есебі;
- жану кезіндегі ауаның қажеттілігінің есебі.
1) Күлдің жұмыс отынына есебі
АР = AC ∙ 100 - WP ̸ 100; (1.1)
мұндағы: АР – жанбайтын қалдық – күл – жұмыс отыны %
AC – күлді отынның құрғақ отынға есептеуі %
WP – жұмыс отынның ылғалдылығы.
2) Көміртектің құрамының есептелуі
СР = СГ ∙ 100 - WP- АР/ 100; (1.2)
мұндағы: СР – органикалық бөліктегі көміртек құрамының жұмыс отыны
СГ – көміртек құрамының жанғыш отын массасында.
3) Сутек құрамының есебі
НР = НГ ∙ 100 - WP- АР/ 100; (1.3)
мұндағы: НР – органикалық бөліктегі сутек құрамының жұмыс отыны
НГ – сутек құрамының отын жанғыш массасы.
4) Күкірт құрамының есебі
SР = SГ ∙ 100 - WP- АР/ 100; (1.4)
мұндағы: SР – органикалық бөліктегі күкірт құрамының жұмыс отыны
SГ – күкірт құрамының отын жанғыш массасы.
5) Оттегі құрамының есебі
ОР = ОГ ∙ 100 - WP- АР/ 100; (1.5)
мұндағы: ОР – органикалық бөліктегі күкірт құрамының жұмыс отыны
ОГ – күкірт құрамының отын жанғыш массасы.
6) Азот құрамының есебі
NР = NГ ∙ 100 - WP- АР/ 100; (1.6)
мұндағы: NР – органикалық бөліктегі күкірт құрамының жұмыс отыны
NГ– күкірт құрамының отын жанғыш массасы.
Жұмыс массасына отынның құрамы: WP=…%; AP=…%; CP=…%; HP=…%; SP=…%; OP=…%; NP=… Нәтижесі:..%.
Жұмыс массысына қалпына келтірушінің құрамы: WP=5,0%; AP=4,0%; CP=84,0%; HP=3,0%; SP=1,0%; OP=2,0%; NP=1,0% Нәтижесі: 100%.
Практикалық бөлімі:
Нұсқа |
Отынның құрамы, % |
||||||
A |
C |
H |
S |
O |
N |
W |
|
1 |
5,0 |
77 |
5,3 |
0,3 |
14,2 |
0,3 |
14,0 |
2 |
5,8 |
78 |
6,1 |
0,4 |
14,4 |
0,4 |
15,0 |
3 |
5,9 |
79 |
5,2 |
0,3 |
14,6 |
0,5 |
14,0 |
4 |
5,2 |
80 |
6,6 |
0,4 |
14,8 |
0,3 |
13,0 |
5 |
6,0 |
81 |
5,5 |
0,3 |
15,0 |
0,4 |
14,0 |
6 |
6,1 |
82 |
5,2 |
0,4 |
15,2 |
0,5 |
15,0 |
7 |
6,5 |
81,1 |
5,0 |
0,3 |
15,4 |
0,3 |
14,0 |
8 |
6,3 |
75 |
5,8 |
0,4 |
15,6 |
0,4 |
13,0 |
9 |
6,6 |
76 |
6,0 |
0,3 |
14,1 |
0,5 |
14,0 |
10 |
4,4 |
75,5 |
6,2 |
0,4 |
14,3 |
0,3 |
13,0 |
11 |
4,7 |
81,5 |
852 |
0,3 |
15,3 |
0,4 |
14,0 |
12 |
4,9 |
76 |
5,9 |
0,4 |
15,0 |
0,5 |
15,0 |
№ 3 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Ауаның отынды және қышқылды қалпына келтіргішті жағуға кеткен шығын есебі.
Тапсырма:
№ 2 ТЖ деректерін қолдана отырып, есептеулер жүргізу.
3.1 Ауаның отынды жағуға және қалпына келтіргішті тотықтыруға кеткен шығысын есептеу.
а) Оттегінің 21% көлемді құрамы және қалыпты жағдайларда (00С, сынап бағаны 760 мм) 1,293 кг/нм3 тең үлес салмағы бар құрғақ ауа үшін көмірдің 1 кг жағу үшін қажетті ауаның теориялық көлемі:
L0ауа= CP + SP + 8HP - OP), нм3/кг (1.7)
б) 1 кг қалпына келтіргішті тотықтыру үшін қажетті ауаның теориялық көлемі:
L0қалп.келт= CP + SP + 8HP - OP), нм3/кг (1.8)
Жентектің 1 тоннасына көмірді жағу және қалпына келтіргішті тотықтыру үшін есептелген ауаның теориялық көлемі:
L0= L0ауа ·170+L0қалп. келт.·40, нм3/т
Отынның толық жануы тек артық ауада мүмкін. Артық ауа отынның түрі және жағу камерасының сипаттамасымен қамтамасыз етіледі және L ауаның жұмыс шығысының L0 қажетті теориялыққа тең қатынасы а артық ауаның коэффициентімен анықталады:
а = L / L0 (1.9)
Көмір үшін артық ауаның коэффициенті құрайды а= 1,1–1,2. Есептеуді артық ауамен диапазонға жүргіземіз а1 = 1,2; а2 = 1,1;
Lа1 = а1· L0 (1.10)
Ауаның жұмыс шығысын қабылдаймыз – а1 = 1,2;
Артық ауа:
∆ L1= L а1- L0, нм3/т жентектеу (1.11)
3.2 Жану өнімдерінің құрамы.
Көмірдің 1 кг жану өнімдері:
V0CO2 = 0,01·1,87·Cp, нм3/кг (1.12)
V0SO2 = 0,01·0,7·Sp, нм3/кг (1.13)
V0H2O = 0,111·Hp + 0,0124·Wp, нм3/кг (1.14)
V0көмірN2 = 0,8 · Np / 100 , нм3/кг (1.15)
V0N2 = 0,79·L0ауа + V0көмірN2, нм3/кг (1.16)
3.3 Жентектің 1 т есебінен көмірдің жану өнімдері. Жентектеу пешінде отынның жану есебін таңдау және сұлбаның күрделілігі қалпына келтіргіш жентектеу технологиясын қолдануға негізделген, онда жентектің 1 тоннасына шихтадағы қалпына келтіргіштің 40 кг беріледі және факелде көмірдің 170 кг жанады.
V0CO2 = V0CO2·170, нм3/т жентек (1.17)
мұндағы V0CO2 – көмірдің 1 кг жанған кезде пайда болатын CO2 саны, П.3.2.
V0SO2 = V0SO2 · 170, нм3/т жентек (1.18)
мұндағы V0SO2 - көмірдің 1 кг жанған кезде пайда болатын SO2 саны, П.3.2.
V0H2O = V0H2O · 170, нм3/т жентек (1.19)
мұндағы V0H2O - көмірдің 1 кг жанған кезде пайда болатын H2O саны, П.3.2.
V0көмір N2= V0көмірN2 · 170, нм3/т жентек (1.20)
мұндағы V0көмір N2 - көмірдің 1 кг жанған кезде пайда болатын N2 саны, П.3.2.
V0 1O2 = 0,21· Lа1 - 0,21·L0ауа ·170, нм3/т жентек (1.21)
V0 1 N2 = 0,79·Lа1 + V0көмірN2, нм3/т жентек (1.22)
Алынған нәтижелерді 1-кестеге жинақтаймыз.
1-кесте – α = 1,20 кездегі көмірдің жану өнімдерінің құрамы
Құрауыш |
Газдың көлемі жентектің 1 т нм3 |
Көлемі бойынша % |
CO2 |
|
|
SO2 |
|
|
H2O |
|
|
O2 |
|
|
N2 |
|
|
Барлығы: |
|
|
α 2 = 1,1 кездегі ауаның шығысы;
L α 2 = α 2·L0, нм3/т жентек (1.23) Артық ауа:
∆ L2 = L α 2 - L0, нм3/т жентек (1.24)
V0 2O2 = 0,21·L α 2 - 0,21·L0ауа ·170, нм3/т жентек (1.25)
V0 2 N2 = 0,79·L α 2 +V0көмірN2, нм3/т жентек (1.26)
2-кесте – α = 1,1 кездегі көмірдің жану өнімдерінің құрамы
Құрауыш |
Газдың көлемі жентектің 1 т нм3 |
Көлемі бойынша % |
CO2 |
Т.1 |
|
SO2 |
Т.1 |
|
H2O |
Т.1 |
|
O2 |
|
|
N2 |
|
|
Барлығы: |
|
|
Практикалық жұмыс №4
Тақырыбы: Көмірді жағу және тотығу өнімдерінің құрамы.
Тапсырма: № 3 ТЖ берілгендерін қолдана отырып есептеуді жүргізіңіздер.
3.4 Қалпына агентінің 1 кг төмендету агент тотығу өнімдерінің құрамы:
=00,11,87,/т жентектеу (1.27)
=0.010.7,/т жентектеу (1.28)
=0.111,/т жентектеу (1.29)
=0.8 ,/т жентектеу (1.30)
1 тонна күйе жентектеу үшін, 40 кг қалпына келтіргіш шығындалады
=/т жентектеу
=40,/т жентектеу
O=O/т жентектеу
=/т жентектеу
Оттегі және азоттың құрамы:
=0.21/т жентектеу (1.31)
=0.79L+/т жентектеу (1.32)
3-кесте. болғанда 1 т көмірді жағу және тотығу өнімдерінің құрамы
Компоненттер |
1 т жентектеу үшін газ көлемі, |
% |
||
Көмір |
Қалыптастырушы |
барлығы |
||
|
T.1 |
П.3.4 |
|
|
|
T.1 |
П.3.4 |
|
|
O |
T.1 |
П.3.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Барлығы: |
|
|
|
|
1 т жентектеу үшін көмірді жағу және тотығу өнімдерінің есептеу,
Оттегі мен азоттың құрамы:
=0.21/т жентектеу
=0.79L+/т жентектеу
4-кесте. болғанда 1 т көмірді жағу және тотығу өнімдерінің құрамы
Компоненттер |
1 т жентектеу үшін газ көлемі, |
% |
||
Көмір |
Қалыптастырушы |
барлығы |
||
|
T.1 |
Т.3 |
|
|
|
T.1 |
Т.3 |
|
|
O |
T.1 |
Т.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Барлығы: |
|
|
|
|
Практикалық жұмыс №5
Тақырыбы: Пештің негізгі өлшнмдерін есептеу.
Тапсырма: Сіздің жұмысыңызға сәйкес пештің негізгі өлшемдерін есептеңіз.
Нұсқа |
Болат балқытатын доға пештің сыйымдылығы G, т |
Ошақ қалыңдығы δп, мм |
Ошақ теңестіру қабаттарының қалыңдығы, мм |
Баурай деңгейінде қабырғаны қаптаудың қалыңдығы δот, мм |
Қабырғаның жоғары жағының магнезит қаптаудың қалыңдығы δот, мм |
Хромомсазды кірпішті қойманың қалыңдығы δсв, мм |
Сыртқы беттің температурасы |
||||
X |
Y |
Z |
X1 |
Y1 |
|
Қабырғаның жоғары жағы Т1, °С |
Қабырғаның төменгі жағы Т2, °С |
||||
1 |
75 |
690 |
150 |
450 |
300 |
375 |
30 |
290 |
415 |
300 |
250 |
2 |
60 |
580 |
145 |
430 |
280 |
370 |
25 |
280 |
405 |
290 |
235 |
3 |
110 |
920 |
190 |
490 |
330 |
450 |
20 |
305 |
465 |
355 |
295 |
4 |
120 |
940 |
195 |
500 |
335 |
455 |
25 |
310 |
470 |
360 |
290 |
5 |
35 |
410 |
120 |
390 |
240 |
305 |
15 |
240 |
380 |
265 |
210 |
6 |
40 |
430 |
125 |
400 |
245 |
310 |
15 |
255 |
385 |
270 |
215 |
7 |
90 |
850 |
185 |
470 |
310 |
410 |
10 |
300 |
455 |
340 |
290 |
8 |
135 |
950 |
200 |
510 |
340 |
460 |
25 |
315 |
460 |
370 |
305 |
9 |
145 |
990 |
210 |
520 |
345 |
475 |
30 |
320 |
470 |
380 |
310 |
10 |
85 |
710 |
155 |
465 |
315 |
415 |
10 |
305 |
425 |
340 |
280 |
11 |
170 |
1060 |
230 |
560 |
380 |
480 |
35 |
360 |
490 |
405 |
365 |
12 |
195 |
1090 |
245 |
575 |
390 |
485 |
45 |
375 |
500 |
415 |
375 |
|
Бастапқы деректер:
- доғалы болат балқытатын пештің сыйымдылығы (G) – 100т (немесе 100000 кг);
- баурай деңгейі бойынша қабырғаның қалыңдығы δот: X1=450 мм; Y1=20 мм;
- хромомсазды кірпіш қоймасының қалыңдығы δсв=450 мм.
1) Болат балқытатын доғалы пештегі сұйық металлдың көлемі, м3;
V=v∙G
Мұндағы, v – сұйық болаттың меншікті көлемі, v=0.145м3/т; G – пештің көлемі, 100 т.
V=0.145м3/т∙100т=14,5м3
2) Металл айнасының диаметрі, мм:
D=2000 ∙ C ∙ 3√V
С коэффиценті тұрған жерге төменде келтірілген кестеден, мәніндеріне келтіре D/H=5,0 (G ≥ 100т кезінде); D/H=4,5 (G < 100т);
D/H… 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0
C… 1043 1064 1085 1106 1127 1149 1165
D=2000 ∙ 10853√14.5=2000 ∙ 1085 ∙ 2.43=5273мм
3) Сұйық металл ваннасының тереңдігі, мм:
H=D/C H=5273/1085=4860мм
4) Шлактың есептелген көлемі, м3:
Vm=0.1 ∙ V Vm=0.1 ∙ 14.5=1.45м3
5) Шлак қабатының биіктігі, мм:
Hш=4*Vm/π*D2
D – металл айнасының диаметрі, 5273мм-ге тең. Есептеуге ыңғайлы болу үшін 5,273м түрінде аламыз.
Hш=4*1.45м3/3,14*5,2732=5.8/87.31=0.066мм
7) Шлак айнасының диаметрі, мм:
Dш=D+2Hш Dш=5273+2*0,066=5273,132мм
8) Жұмыс үстелінің шекті деңгейі шлакт айнасының деңгейінен 40мм жоғары орналасуы керек, ал баурайдың деңгейі жұмыс терезесінің деңгейінен 65мм. Онда баурай деңгейіндегі ваннаның диаметрі тең, мм:
Dот=Dш+2(Нш+40+65)
Dот=5273,132+2(0,066+40+65)=5483,326мм
9) Қабырға деңгейіндегі ваннаның диаметрі тең, мм:
DСТ=Dот+200 Dот=5483,264мм
10) Балқытатын кеңістіктің биіктігі Нпл пештің сыйымдылығына байланысты, мм:
G,т 12-60 61-100
Нпл/Dот 0,4-0,45 0,34-0,38
Нпл=0.38 ∙ Dот=0.38 ∙ 5483.326=2084мм
10) Ошақты қаптау δп, мм қалыңдыққа ие, отқа төзімді магнезитпен қапталған, қалыңдығы х мм, отқат төзімді магнезитті кірпішпен қалыңдығы y мм және жеңіл тартатын шамотпен қалыңдығы z мм. Ошақтың деңгейінде қаптау (δот) қалыңдығы x1 мм, магнезит кірпішінен тұрады, қаланған және қапталған жерлерді тазалаудағы ені y1, магнезитпен толтырылған.
11) Қаптаманың жоғарғы диаметрі, мм: Dк= Dст+2*δот
δот =450+20=470мм
DK=5683.264+2*470=6623мм
12) Қабырғаның жоғары жағындағы магнезитті қаптаудың қалыңдығын тең етіп аламыз δот. Қойманы хроммагнезитті қабырғадан жасайды δсв. Пештің көрсеткіш жинағының өтуі 15% крсеткішке тең болып табылады, мм:
Нсв=0,15*(DK-δсв)
Нсв=0,15*(6623-450)=926мм
13) Жұмыс терезесінің өлшемі, мм:
а) ені b=0.25 ∙ Dот=0.25 ∙ 5483.326=1371мм
б) ұзындығы h=0.65 ∙ b=0.65 ∙ 1371=891мм
Практикалық жұмыс №6
Тақырыбы: Жылу келу бабын есептеу.
Тапсырма: Есептеуге сәйкес сіздің жылу келу бабын есептеңіз:
Жылудың келуі
1) шихтадан келетін жылу ,кДж:
Qд = G ∙ d ш ∙ c ш ∙ t ш
Мұнда, G – электр доғалық пештің сыйымдылығы,кг;
d ш – металл үлесі (d ш = 0,97 – 0,99) ;
c ш – шихтаның жылу сыйымдылығы (c ш = 0,469 кДж/(кгК));
t ш – шихтаның температурасы (t ш = 20оС).
Qд =1000000,98 ∙ 0,469 ∙ 20 = 919240кДж=0,919224 ГДж
2) электр доғасы арқылы берілетін жылу, ГДж:
Qд = ηэл ∙ Wэл ∙ 10 -6,
Мұнда, ηэл – элктрлік к.п.д 0,87-0,92;
Wэл – пеште қолданылатын элетроэнергиясы, кДж.
3) экзотермиялық реакциясының жылуы, МДж:
С 100000 ∙ 0,074 = 7400
С 100000 ∙ 0,053 = 5300
Si 100000 ∙ 0,092 = 9200
Mn 100000 ∙ 0,0249 = 2490
Fe 100000 ∙ 0,0098 = 980
Fe 100000 ∙ 0,0248= 2480
Fe (түтінде) 100000 ∙ 0,2211 = 22110
Барлығы: Qэкз = 49960 МДж=49,960 ГДж
4) шлактанудағы жылу: , МДж; Qшл =G 0.01474
Qшлак-у =100000 ∙ 0,01474 = 1,474ГДж
Практикалық жұмыс №7-8
Тақырып: Жылу шығынын есептеу.
Тапсырма: Тапсырмаңызға сәйкес жылу шығынын есептеңіз:
1) болаттың физикалық жылуы, кДж:
Qбт = d бт ∙ G ∙ [cбтқт ∙ tбт.балқу т + Lбт + cбтсұйық (tбт - tбт.балқу т)]
мұндағы, d бт – болаттың шығуы (d бт = 0.91 – 0.97);
cбтқт – температура аралығында қатты болаттың меншікті
жылксыйымдылығы 0 – 1500°С(cбтқт = 0,7 кДж/(кг∙К));
cбтсұйық – температура аралығындағы сұйық болаттың меншікті
жылусыйымдылығы 1500 – 1600°С (сстж=0.837кДж/(кг∙К));
(tбт - tбт.балқу т) – болатты балқытудың температура аралығы (1600 – 1500°С);
Lбт – болат балқытудың жасырын жылуы (Lбт = 272,16 кДж/кг)
Qбт = 0.95∙100000∙(0,7∙1500+272,16+0,837∙100)=133556700 кДж=133,5567ГДж
2) қожбен жоғалатын болаттың физикалық жылуы, кДж:
Qбт.қ = dқ G [cбтқт tбт.балқу т + Lбт + cбтсұйық (tбт - tбт.балқу т)]
мұндағы, dқ – қождың үлесі (dқ = 0,005 - 0,008)
Qбт.қ=0.007100000(0.71500+272.16+0.837100)=984102 кДж=0,984102 ГДж
3) Қождың физикалық жылуы,кДж:
Qқ = dқ G (cқ tқ + Lқ)
мұндағы, cқ – 1700°С температурадағы қождың меншікті
жылусыйымдылығы (cқ = 1,25кДж/(кг*К));
Lқ – қожды балқытудағы жасырын жылу (Lқ = 209,35кДж/кг).
tқ – қождың температурасы (1700°С)
Qқ = 0.007100000 = (1.251700 + 209.35)=163404 кДж=1,634045 ГДж
4) газтәріздес өнімдер алыпкететін tух=1500°С,Дж температуралы
реакцияның жылуы:
Qух =295*G
Qух =295 100000 = 29500000 Дж=0,0295 ГДж
5) Fe2O3 бөлшектерімен ұшатын жылу, кДж:
QFe2O3=dFe2O3 G (cFe2O3 tyx + LFe2O3)
мұндағы, cFe2O3 – Fe2O3-тің 1500°С температурасындағы меншікті жылусыйымдылық (cFe2O3 = 1.23кДж/(кг*К));
LFe2O3 – балқытудың жасырын температурасы Fe2O3-ті
(Lшл = 209,34кДж/кг)
dFe2O3 – түтінмен шығатын Fe2O3-тің бөлігі (dFe2O3=0.04-0.05)
QFe2O3 = 0.05 100000 (1.23 1500 + 209.34)=10271700 кДж = 10,2717 ГДж
6) Цехта 30°С-қа тең температураны (Тос) қабылдағанда, 100000кг (100т),
сыйымдылыққа арналған пеш қабырғалары арқылы жылудың ақауы, ГДж-ге тең:
Q1жылу = 4.896 ГДж
7) 100000кг (100т) сыйымдылыққа арналған пеш арқылы жылуды беру ақауы, ГДж:
Q2жылу = 4,293 ГДж
8) 100000кг(100т) сыйымдылыққа арналған пештің ошағынан шығынға кеткен жылу ақаууы, ГДж:
Q3жылу = 1,205ГДж
9) Пештің қаптауы арқылы жылуөткішпен барлық шығындалған жылуды есептейміз. Олар пештің қабырғаларынан, жаны және ошағы арқылы шығындалған жылудың жиынымен есептеледі
Qжылу = Q1жылу + Q2жылу + Q3жылу
Qжылу = 4,896+4,293+1,205=10,394 ГДж
11) Балқыту аралығындағы жылудың шығыны (ашық тұрған ошақ
арқылы өткен жылу шығыны, газбен бірге шығындалған жылу, пештің қаптауы арқылы суытатын су және жылуөткізгішпен бірге шығындалған жылу), ГДж:
Qбалқыту.т = (Qжылу+Qсуытқыш + 0,5 ∙ Qух) ∙ kе ∙ τб/τе
мұндағы, kе – есептелмеген шығындардың коэффициенті, kе=1,1 – 1,2;
τе = 9504 сек; τб = 2160 сек; Qсу = 12 ГДж
Qбалқыту.т = (10,394+12+0,0295 0,5) 1,1 2160/9504=5,599 ГДж
12) Электроэнергия шығынын доға болат балқытатын пештің балқу периодындағы жылу балансы теңдеуінен табамыз:
Qкіріс = Qшығыс
Qш+Qд+Qэкз+Qқ=Qб+Qб-қ+Qқ+Qух+QFe2O3+Qжылу+Qбалқыту.т
0,91924+Qд+49,96+0,884=133.5567+0.984102+1.634045+0.0295+10.2717+10.394+5.599
51.76 ГДж + Qд = 162,486ГДж Qд = 162,486 - 51,76 = 110,708 ГДж
Болат балқытатын доға пеште балқыту кезіндегі жылу балансының нәтижесін 1-кестеге енгіземіз.
1-кесте. Болат балқытатын доға пеште балқыту кезіндегі жылу балансы.
Кіріс жинағы |
ГДж(%) |
Шығын жинағы |
ГДж(%) |
|
1.Шихтамен келетін жылу (Qш) |
|
Физикалық дене: 1.Болаттың (Qст) |
|
|
2.Доғамен келетін энергия (Qд) |
|
2.Қожбен бірге жоғалатын болаттар (Qст-шл) |
|
|
3.Қождың (Qшл) |
|
|||
4.Газ өнімдерімен бірге кететін жылу (Qух) |
|
|||
5.Fe2O3 бөлшектерімен кететін жылу (Fe2O3) |
|
|||
6.Жалпы жылу шығындары (Qтепл) |
|
|||
3. Экзотермиялық реакцияның жылуы (Qэкз) |
|
7.Балқытып қойып қою кезіндегі жылу шығыны (Qмп) |
|
|
4.Қожқалыптастырудың жылуы (Qшл.обр) |
|
|||
Барлығы: |
|
Барлығы: |
|
|
№ 9 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Жылу берілуінің бөлімдерін есептеу.
Тапсырма: Тапсырмаңызға сәйкес жылу берілуіні бөлімдеріне есептеу жүргізіңдер.
Нұсқа |
Ср, % |
Hр, % |
Oр, % |
Nр, % |
Sр, % |
Aр, % |
Wр, % |
1 |
84,65 |
11,70 |
0,30 |
0,15 |
0,15 |
0,05 |
3,0 |
2 |
81,32 |
14,89 |
0,28 |
0,20 |
0,10 |
0,51 |
2,7 |
3 |
80,66 |
15,11 |
0,22 |
0,17 |
0,20 |
0,74 |
2,9 |
4 |
78,30 |
12,34 |
4,15 |
0,18 |
0,11 |
0,10 |
4,82 |
5 |
79,91 |
13,89 |
3,25 |
0,25 |
0,25 |
0,09 |
2,36 |
6 |
81,00 |
13,12 |
2,86 |
0,11 |
0,35 |
0,06 |
2,5 |
7 |
84,67 |
11,68 |
0,30 |
0,13 |
0,17 |
0,05 |
3,0 |
8 |
82,62 |
13,59 |
0,29 |
0,20 |
0,10 |
0,51 |
2,69 |
9 |
79,30 |
11,34 |
4,05 |
0,17 |
0,12 |
0,10 |
4,92 |
10 |
83,19 |
13,11 |
0,25 |
0,15 |
0,22 |
0,08 |
3,0 |
11 |
82,75 |
13,60 |
0,30 |
0,15 |
0,15 |
0,05 |
3,0 |
12 |
80,99 |
12,80 |
3,20 |
0,35 |
0,25 |
0,06 |
2,35 |
Пештің жылу балансын есептеу
Бастапқы деректер:
Ср -...; |
Hр -...; |
Oр-...; |
Nр - ...; |
Sр -...; |
Aр -...; |
Wр -...; |
Пештің жылу балансын жасау үшін Д.И. Менделеевтің формауласы бойынша мазут жануының төмен жылылығын табамыз (МДж):
Qpн = 0,339·Cp + 1,256·Hp - 0,109·(Op - Sp) - 0,225·Hp - 0,025·Wp
Құрамынан және ылғалды сақтау тәуелділігінде мазут жануының төмен жылылығы 35615-39805 кДж/кг шегінде өзгереді.
Кальцийлену пешінің жылу балансына есептеу жүргізу.
Жылудың келуі.
1) Отынның химиялық жылылығы, кДж/кг:
Qохж = Qpн· G / Pпештің (1)
мұндағы Qpн – мазут жануының төмен жұмыс жылылығы, кДж/кг;
G – мазуттың орташа сағаттық шығысы, 4158,0 кг/сағ.;
Pпештің – зерттеу кезеңі ішіндегі пештің орташа сағаттық өнімділігі, 43580 кг/сағ. тең.
2) Отынның физикалық жылылығы, кДж/кг:
Qофж= Cгаз · tм· G / Pпештің (2)
мұндағы Cгаз – мазуттың орташа жылу сыйымдылығы, Ст=2,1 кДж/(нм3·0С);
tм – мазуттың орташа температурасы, tм = 1000С.
3) Алюминийдің құрғақ гидрооксидімен жылылық, кДж/кг:
Qжқ =1,53·CAl(OH)3·tAl(OH)3 (3)
мұндағы CAl(OH)3 – алюминий гидрооксидінің орташа жылу сыйымдылығы, CAl(OH)3 = 1,04 кДж/(нм3·0С);
t Al(OH)3 – алюминий гидрооксидінің орташа температурасы, t Al(OH)3 = 500С.
4) Алюминий гидрооксидінің гигроскопиялық сумен жылылығы, кДж/кг:
Q су = Ссу · Gсу · tсу (4)
мұндағы Ссу – судың орташа жылу сыйымдылығы, Ссу= 4.19 кДж/(нм3·0С);
tсу – алюминий гидрооксидіндегі судың орташа температурасы, tсу=500С;
Gсу – гигроскопиялық судың шығысы, кг. Гидраттың ылғалы 13,7% болған кезде Ссу= 0,211 кг.
5) Тоңазытқыштан шығатын ыстық ауаның жылылығы, кДж/кг:
Qт.суық ауа. ж = 2(Cауа шығ · t ауа · Gауа.ж / Pпештің ) (5)
мұндағы Cауа.ж – ауаның орташа жылу сыйымдылығы, C ауа.ж = 1,3 кДж/(нм3·0С);
t ауа – тоңазытқыштан шығатын ыстық ауаның орташа температурасы, tауа = 348,30С;
Gауа шығ – ауаның шығысы, м3; G ауа шығ = 18900 м3.
6) Сорылатын ауамен жылылық, кДж/кг:
Qсор. ауа= к · Vжө · Cвоз · t ауа · Gгаз / Pпештің (6)
мұндағы к – ауаны сору коэффициенті, к=0,2 пайда болған жану өнімдерінің санынан;
Vжө – пайда болған жану өнімдерінің саны, Vпг = 14,07 м3/кг мазут;
Cвоз – ауаның орташа жылу сыйымдылығы, Cвоз = 1,3 кДж/(нм3·0С);
t ауа – сорылатын ауаның орташа температурасы, t ауа = 200С;
Gгаз – ауаның шығысы, м3; Gгаз= 4700 м3.
7) Пешке қайтарылатын айналма шаңымен жылылық, кДж/кг:
Qшаң= 2(Cшаң· tшаң· Gшаң_ / Pпештің) (7)
мұндағы Cшаң – шаңның орташа жылу сыйымдылығы, Cшаң= 0,96 кДж/(нм3·0С);
tшаң – шаңның орташа температурасы, tшаң= 1500С;
Gшаң – пештен шығарылатын шаңның саны, Gшаң= 45500 кг/сағ.
№ 10 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Жылу шығысының бөлімдерін есептеу.
Тапсырма: Тапсырмаңызға сәйкес жылу шығысының бөлімдеріне есептеу жүргізіңдер.
Жылудың шығысы.
1) Пештен жербалшық болып шығатын жылылық, кДж/кг:
Qжерб= Gжерб·Cжерб·tжерб (1)
мұндағы Gжерб – пештен шығатын жербалшықтың шығысы; Gжерб= 1,0 кг;
Cжерб – жербалшықтың орташа жылу сыйымдылығы, Cжерб=0,96 кДж/(нм3·0С);
tжерб – пештен шығардағы жербалшықтың орташа температурасы, tжерб=708,70С
2) Алюминий гидрооксидінің гигроскопиялық суы булануының жылылығы, кДж/кг:
Qив = Gв · Rбқ (2)
мұндағы Gв – гигроскопиялық судың шығысы, кг/кг. Гидраттың ылғалы 13,7% болған кезде Gв= 0,211 кг.
Rбқ – бу қалыптасуының жасырын жылылығы, Rбқ=2493,05 кДж/кг.
3) Алюминий гидрооксидінің дегидрация жылылығы, кДж/кг:
Qд= Gд · Rд (3)
мұндағы Gд – гигроскопиялық судың шығысы; Gд=0,53 кг/кг;
Rд – дегидрацияның жасырын жылылығы, Rд=3632,73 кДж/кг.
4) Қайтатын пеш газдарымен жылылық, кДж/кг:
Qқайт= ∑(Vқайт · Cқайт) / Pпештің · (tқайт · 1000) (4)
мұндағы ∑(Vқайт · Cқайт) / Pпештің – өндірілген жану өнімдерінің және жылу
сыйымдылықтарының қайтатын газдардың температурасына сәйкес келетін сомасы, кДж/(кг·0С);
tқайт – қайтатын газдардың температурасы, tқайт=2140С.
5) Пештен шығарылатын шаңның жылылығы, кДж/кг:
Qшығ. шаң = 2 (∑ (Gшаң · Cшаң) · tшаң) / Pпештің (5)
мұндағы ∑ (Gшаң · Cшаң) · tшаң) / Pпештің – шығарылатын шаңның үлес шығысы, кг/кг
tшаң – шаңның орташа температурасы, tшаң=1500С.
6) Корпус арқылы жылылықтың қоршаған ортаға шығынын отынмен шығарылатын жылудан 16% қабылдаймыз, кДж/кг:
Qос=0,16 · Qхтт
1-кесте. Кальцийлену пешінің жылу балансы
Келуі |
кДж/кг |
% |
Шығысы |
кДж/кг |
% |
Отынның химиялық жылылығы |
|
|
Пештен шығатын жербалшықпен жылылығы |
|
|
Отынның физикалық жылылығы |
|
|
Гигроскопиялық судың булану жылылығы |
|
|
Алюминийдің құрғақ гидрооксидімен жылылығы |
|
|
Дегидратация жылылығы |
|
|
Гигроскопиялық сумен жылылығы |
|
|
Қайтатын пеш газдарымен жылылық |
|
|
Тоңазытқыштан шығатын ыстық ауаның жылылығы |
|
|
Пештен шығарылатын шаңның жылылығы |
|
|
Сорылатын ауамен жылылығы |
|
|
Қоршаған ортаға шығыны |
|
|
Пешке қайтарылатын айналма шаңымен жылылық |
|
|
Баланстың үйлеспеушілігі |
|
|
Жиыны |
|
|
Жиыны |
|
|
№ 11 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Пештегі қысымның шығынын есептеу.
Тапсырма: Тапсырмаңызға сәйкес пештегі қысымның шығынына есептеу жүргізіңдер.
Нұсқалар |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Биіктігі H, м |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
Ауаның тығыздығы ρ в, кг/м3 |
1,27 |
1,28 |
1,29 |
1,26 |
1,25 |
1,27 |
1,28 |
1,29 |
1,26 |
1,25 |
1,29 |
1,26 |
Газдардың тығыздығы ρ г, кг/м3 |
1,33 |
1,34 |
1,35 |
1,36 |
1,37 |
1,38 |
1,37 |
1,34 |
1,33 |
1,34 |
1,35 |
1,36 |
Газдың жылдамдығы ω, м/сек |
0,85 |
0,86 |
0,87 |
0,91 |
0,95 |
0,84 |
0,93 |
0,97 |
0,92 |
0,89 |
0,91 |
0,96 |
К |
0,11 |
0,14 |
0,18 |
0,21 |
0,26 |
0,29 |
0,17 |
0,23 |
0,32 |
0,35 |
0,33 |
0,24 |
g, м/сек2 |
9,81 |
2) 1,2-суреттерді салу.
3) 1-суретте қысымның шығын мәнін белгілеу.
Гидравлика сұйықтықта болатын қысымның төрт түрін ажыратады: геометриялық, пьезометриялық, динамикалық, біткен.
Суреттегі сұйықтығы бар ыдыста 1 нүкте геометриялық қысыммен, немесе сұйықтықтың жоғарыдан төменге ауысуын көрсететін және осы нүктедегі сұйықтықтың потенциалды энергиясын көрсететін орын қысымымен hг сипатталады. Сұйықтық бағанының биіктігі жоғары болған сайын H, соғұрлым мөлшеріде жоғары hг. 2 нүктеде сұйықтықтың ыдыстан ағуын көрсететін пьезометриялық немесе статистикалық қысымға hП ие. Пьезометриялық қысым сұйықтықтың потенциалды энергиясын көрсетеді. Ыдыстан ағатын сұйықтықтың ағынында тұрған 3 нүкте қозғалатын сұйықтықтың кинетикалық энергиясын көрсететін динамикалық немесе жылдамдықты қысымға hд ие. Ыдыстың түбінде тұрған 4 нүктеде сұйықтық біткеннен кейін шартты түрде біткен қысым hПОТ бар.
1) 1 нүктеде газда бар геометриялық қысым hГ 1 нүкте арқылы өтетін 1 м2 көлбеу жазықтығына қатынасы бойынша ыдыста жасалған сыртқы ауа бағаны мен газ бағаны салмағының әр түрлілігі ретінде анықталуы мүмкін:
hГ=gH (ρа – ρГ), кг/м2 (1)
мұндағы g – ауырлық күшін үдету, м/сек2;
H – сұйықтық бағанының биіктігі, м;
(ρа – ρГ) – ауа мен газ тығыздығының әр түрлілігі, кг/м3.
hГ теріс мәні ыдыстың сұйылтуда немесе вакуумда тұрғанын көрсетеді. Ыдыстағы газдың қысымы атмосфералық қысымнан аз.
2) Газдың статистикалық қысымын ρ, кг/м2 көрсететін пьезометриялық қысым hп арнайы математикалық формуласы жоқ.
3) Динамикалық қысым hд мынадай теңдеумен көрсетілуі мүмкін:
hд=ω2 /2 ·(ρг), кг/м3 (2)
мұндағы ω – газдың жылдамдығы, м/сек;
ρг – газдың тығыздығы, кг/м3.
4) Газдың қозғалыс жолы бойынша түрлі кедергілерді өтуге жұмсалған энергия көлемін анықтайтын біткен қысым hПОТ газдың қозғалысын анықтайтын қысыммен байланысты болуы тиіс, яғни динамикалық қысыммен. Әдетте, біткен қысым динамикалық қысымнан болатын функциямен көрсетіледі:
hПОТ=К w2 / 2 (ρг) (3)
мұндағы К – газ жолы телімінің кедергілерін сипаттайтын мөлшерсіз коэффициент.
Бір түрден екінші түрге ауысуы.
№ 12 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Түтін шығаратын құбырдың биіктігін есептеу және түтін сорғыны таңдау.
Тапсырма: Тапсырмаңызға сәйкес түтін шығаратын құбырдың биіктігіне есептеу жүргізіңдер.
Нұсқалар |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Өтетін газдардың сағат көлемі, м3/сек |
8,2 |
8,4 |
8,6 |
8,8 |
9,0 |
9,2 |
9,4 |
9,6 |
9,8 |
10,0 |
10,5 |
9,5 |
Құбыр аузындағы газдың жылдамдығы, м/сек |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
4 |
4,5 |
5 |
5,5 |
6 |
6,5 |
2) Түтін шығаратын құбыр пеште технологиялық барыс кезінде бөлінетін отынның жану өнімдері мен реакциялық газдар қозғалысы үшн қажетті сұйылтуды құруға мүмкіндік береді, пештің жұмыс кеңістігі, түтін өткізу жүйесі және жылу пайдалану қондырғысы арқылы оларды жеткілікті жоғары биіктікте қоршаған ортаға жоюмен. Көптеген жағдайда, химиялық өнеркәсіптегі пештерден шығарылатын газдар зиянды заттардан тұрады, олардың рұқсат етілетін концентрациясы өнеркәсіптік кәсіпорындарды жобалаудың санитарлық нормаларымен регламенттелген. Сондықтан, қажетті сұйылту бойынша құбырдың биіктігін анықтағаннан кейін жер бетіндегі газдың үлесті концентрациясын тексеру қажет. Рұқсат етілетін газдардың үлесті концентрацияларын құру үшін құбырдың биіктігін ұлғайту қажеттілігі жағдайында пеште қажетті сұйылту құру үшін құбырдың белгілі биіктігінде қайтадан гидравликалық есеп жүргізген жөн. Санитарлық техника мен өрттен қорғау талаптарына сәйкес түтін шығаратын құбырдың биіктігі 100 м радиустағы жоғары ғимараттың төбесінен 3-5 м биік болуы тиіс.
Химиялық өнеркәсіпте қолданылатын түтін шығаратын құбырлар агрессивті газдардан тәуелділікте олардың температурасы және биіктігі бойынша әр түрлі (1-сурет). Кірпіштен жасалған түтін шығаратын құбырлар 150 м ең жоғары биіктікке ие; олар арқылы өткізілетін газдардың рұқсат етілетін температурасы 8000С дейін. Темірбетонды құбырлар – ең жоғары биіктігі 200 м, газдардың рұқсат етілетін температурасы 2000С. Жай бетоннан жасалған құбырлар футеровка мен жылу оқшаулағыш болған кезде 5000С аса қызбауы тиіс.
Металлды футерленген құбырлар: ең жоғары биіктігі 60 м; рұқсат етілетін температурасы 8000С дейін. Пештерден агрессивті газдарды шығару үшін, бұзылған жағдайда құбыр бағанының кез келген бөлігін ауыстыруға мүмкіндік беретін арнайы тірек құрылымдарда орнатылған биіктігі 150 м дейін жекелеген тот баспайтын болаттан жасалған металл құбырлар қолданылады.
Есептер
1) Құбырдың аузындағы диаметрді dy (одан шығарда) мына формула бойынша анықтаймыз, м:
dy=√4Vух.г./ πw (1)
мұндағы Vух.г. - өтетін газдардың сағаттық көлемі, м3/сек;
w – құбырдың аузындағы газдардың жылдамдығы, м/сек.
Есептеу кезінде құбырдың негізіндегі ішкі диаметр d0 құбыр аузының ішкі диаметрінен dy 1,5 есе көп, яғни
d0=1,5· dy (2)
Кірпішті, темірбетонды және футерленген металл құбырлары үшін ауыздың ең аз диаметрі dy= 800 мм кем емес болуы тиіс.
Сурет. Түтін сорғыш құбыр.
а – темірбитонды; б – кірпішті; в – металды;
1 – фундамент; 2 – тока төзімді футеровка; 4 – кеңістік; 5 – боров; 6 – шыңыстергіш;
№ 13 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Қабырға арқылы бір газдан екінші газға жылу таратуды есептеу.
Теориялық бөлімі:
1) Бір қабатты қабырға арқылы жылу өткізгіштікті есептеу:
q= (t1 - t2) / (δ / λ) , вт/м2 (15)
мұндағы a – жылу беру коэффициенті, вт/(м2·град);
λ – жылу өткізгіштік коэффициенті, вт/(м·гард);
δ / λ – қабаттың жылу кедергісі.
2) Екі қабатты қабырға арқылы жылу өткізгіштікті есептеу:
q= (t1 – t3) / (δ1 / λ1) + (δ2 / λ2) , вт/м2 (16)
3) Үш қабатты қабырға арқылы жылу өткізгіштікті есептеу:
q= (t1 – t4) / (δ1 / λ1) + (δ2 / λ2) + (δ3 / λ3) , вт/м2 (17)
Тәжірибелік бөлімі:
Жылу өткізгіштік коэффициенті λ және сыртқы қабаттарда температурасы t1 және t2 бар қалыңдығы δ қабырға арқылы жылу ағымының көлемін q анықтау. Егер соммарлық қалыңдығын және сыртқы қабаттар температурасын өзгертусіз бір қабатты қабырғадан қабырғалар қалыңдығы δ1 және δ2 және жылу өткізгіштік коэффициенттері температураға тәуелді еместігін ескере отырып, жылу өткізгіштік коэффициенттерімен λ1 және λ2 екі қабаттыға ауыстырса жылу ағыны тығыздығының көлемі қалай өзгереді:
Нұсқалар |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
δ, м |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
0,2 |
0,03 |
0,05 |
0,4 |
0,7 |
0,36 |
0,8 |
0,65 |
0,9 |
λ, вт/(м·град) |
0,88 |
0,86 |
0,80 |
4,3 |
350 |
350 |
0,6 |
0,3 |
0,16 |
0,4 |
0,55 |
0,23 |
t1,0С |
1400 |
900 |
1250 |
1500 |
900 |
750 |
800 |
960 |
1150 |
1350 |
1020 |
940 |
t 2,0С |
450 |
320 |
580 |
800 |
400 |
380 |
300 |
320 |
350 |
420 |
390 |
310 |
δ1,м |
0,2 |
0,25 |
0,6 |
0,1 |
0,015 |
0,025 |
0,1 |
0,5 |
0,16 |
0,3 |
0,035 |
0,7 |
δ2,м |
0,1 |
0,22 |
0,2 |
0,1 |
0,015 |
0,025 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,5 |
0,025 |
0,3 |
λ1, вт/(м·град) |
0,6 |
4,4 |
4,3 |
4,3 |
350 |
35 |
4,3 |
8,2 |
4,3 |
0,16 |
3,4 |
3,9 |
λ2, вт/(м·град) |
0,16 |
0,88 |
0,16 |
0,16 |
40 |
207 |
0,88 |
1,6 |
0,88 |
4,3 |
0,76 |
0,8 |
№ 14 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Конвекциямен жылу таратуды есептеу, зерделеу.
Нұсқа |
Көтерменің қалыңдығы δП, мм |
Көтерменің футерлеу қабаттарының қалыңдығы, мм |
Еңістер деңгейінде қабырғаларды футерлеудің қалыңдығы, δот, мм |
Қабырғаның үстіңгі бөлігіндегі магнезитті футерлеудің қалыңдығы δст, мм |
Хром магнезитті кірпіштен жинақтардың қалыңдығы δсв, мм |
Сыртқы бетінің температурасы |
||||
X |
Y |
Z |
X1 |
Y1 |
Қабырғаның үстіңгі бөлігі T1, 0C |
Қабырғаның төменгі бөлігі T2, 0C |
||||
1 |
690 |
150 |
450 |
300 |
375 |
30 |
290 |
415 |
300 |
250 |
2 |
580 |
145 |
430 |
280 |
370 |
25 |
280 |
405 |
290 |
235 |
3 |
920 |
190 |
490 |
330 |
450 |
20 |
305 |
465 |
355 |
295 |
4 |
940 |
195 |
500 |
335 |
455 |
25 |
310 |
470 |
360 |
290 |
5 |
410 |
120 |
390 |
240 |
305 |
15 |
240 |
380 |
265 |
210 |
6 |
430 |
125 |
400 |
245 |
310 |
15 |
255 |
385 |
270 |
215 |
7 |
850 |
185 |
470 |
310 |
410 |
10 |
300 |
455 |
340 |
290 |
8 |
950 |
200 |
510 |
340 |
460 |
25 |
315 |
460 |
370 |
305 |
9 |
990 |
210 |
520 |
345 |
475 |
30 |
320 |
470 |
380 |
310 |
10 |
710 |
155 |
465 |
315 |
415 |
10 |
305 |
425 |
340 |
280 |
11 |
1060 |
230 |
560 |
380 |
480 |
35 |
360 |
490 |
405 |
365 |
12 |
1090 |
245 |
575 |
390 |
485 |
45 |
375 |
500 |
415 |
375 |
Футерлеу арқылы жылу өткізгіштік жылуының шығыны
1) Қабырғалар төменгі және үстіңгі телімде түрлі қалыңдығының екі түрлі биіктігі бойынша телімге ие. Материал – магнезитті кірпіш. Науқанның соңына қабырғаларды футерлеу және жинақтау 50%-ға тозуы мүмкін, бастапқы қалыңдықтың 75%-ға тең футерлеудің есептік қалыңдығын қабылдаймыз. Футерлеудің ішкі беткі температурасы t1=16000С тең, үстіңгі бөлікті сыртқы беткі температурасын Т1-ге тең және Т2 төмен қабылдаймыз.
Пештің қабырғалары арқылы жылудың шығынын табамыз, вт/м2:
а) Жылу шығынын есептеу үшін жылу беру коэффициентін есептейміз, Вт/(м2·К):
а2=10+0,06·Т2 (1)
б) Қабырғалардың сыртқы бетінің аумағын есептейміз, м2:
F=π·Dk·Hпл/2 (2)
в) Магнезит жылу өткізгіштігінің коэффициенті тең
λм=6,28-0,0027·tср Вт/(м·К) (3)
г) Цехта 300С-қа тең температураны (Тос) қабылдаймыз:
qжылу= t1-Tос / ∑δi/λi+1/a2 · (F · τp) (4)
i=1
мұндағы δi – қабаттың қалыңдығы, м;
λi – осы қабаттың орташа температурасы кезіндегі қабаттың жылу өткізгіштік коэффициенті, Вт/(м·К);
F – қабырғалардың сыртқы беткі аумағы, м2;
a2 – жылу беру коэффициенті, Вт/(м2·К).
Пештің жинағы арқылы жылу шығынын табамыз, вт/м2:
2) а) Жинақтың сыртқы бетінің аумағын мынадай формула бойынша анықтаймыз, м2:
F=π·[0,152· (Dk-δст)2+(Dk- δст)2]/2 (5)
б) Жинақтың жылу шығынын анықтау үшін 1,3 формулалар бойынша сыртқы беті мен жылу беру коэффициенті мәнін қолданамыз:
λхм=2,8-0,00087*1000; Вт/(м·К)
в) Мынадай формула бойынша жинақ арқылы жылу шығынын есептейміз (4):
3) а) Пештің көтермесі арқылы жылу шығынын анықтаймыз. Көтерменің ішкі бетінің температурасы 16000С, сыртқы (tпод) 2000С.
Көтерме конвекциясының жылу беру коэффициенті тең (төмен бетіне айналған).
а2=0,7(10+0,06· tпод) (6)
б) Көтерменің аумағын анықтаймыз Fпод:
Fпод=π·Dk·(Hпод – δп), (7)
Hпод= δп + H + Hшл + 0,04 + 0,065 (8)
в) Көтерменің жылу шығынын анықтау үшін сыртқы беті мен формула бойынша аумақ мәнін пайдаланамыз (4):
n
qжылу= t1-Tос / ∑δi/λi+1/a2 (F · τp)
a=15,4 F=104м2 τ=9504с Tос=300С t1=2000С
δ1=0,15м δ2=0,45м δ3=0,3м
λ1=4,3-0,003*200
λ2=6,28-0,0027*200
λ3=0,225-0,00022*200
№ 15 ТӘЖІРИБЕЛІК ЖҰМЫС
Тақырыбы: Күрделі жылу таратуды есептеу.
Теориялық бөлімі:
Жылу тарату – жылу энергиясын ыстық денеден аса суық денеге немесе тікелей (байланыс кезінде), не қандай да бір материалдан бөлетін (дене немесе орта) кедергі арқылы таратудың физикалық барысы. Бір жүйенің физикалық денесі әр түрлі температурада болса, онда жылу энергиясын бір денеден екінші денеге термодинамикалық тепе-теңдігі түскенге дейін беру жүреді. Өздігінен пайда болатын жылу тарату аса ыстық денеден аса суық денеге жүреді, бұл термодинамиканың екінші заңы салдары болып табылады.
Әр түрлі жылу алмасу құрылғысы жұмысының нақты шарттарында жылу бір уақытта жылу өткізгіштікпен, конвекциямен және сәулеленумен беріледі. Мұндай құбылыс күрделі жылу алмасу деп аталады.
Қалыңдығы d бір қабатты жазық қабырғаны және 1 жылу өткізгіштігін қараймыз (12.1-сурет).
12.1-сурет. Жазық қабырға арқылы екі сұйықтық арасында жылу тарату сұлбасы (а) және қабырғадағы температуралық жиекті анықтаудың графикалық әдісі (б)
Ыстық сұйықтық (орта) температурасы t´ж, суық сұйықтық (орта) t´´ж.
Ньютон-Рихман заңы бойынша қабырғаға ыстық сұйықтықтан (ортадан) берілген жылу саны мынадай түрге ие:
Q=a1 · (t´ж- t1) · F, (1)
мұндағы a1 – температурасы t´ж ыстық ортадан температурасы t1 беткі қабырғаға жылу тарату коэффициенті;
F – жазық қабырғаның есептік беті.
Қолданылған әдебиеттер
Негізгі:
1. Крапухин В.В. «Печи для редких и цветных металлов»Металлургия 1981 г.
2. Вагин А.А.. Кривандин В.А.Прибытков ИА, Перлов Н.И. «Топливо, огнеупоры и металлургические печи» М, Метаялургия 1978г.
3. Долотов Г.ІХ, Кондаков ЕЛ. Печи и сушила литейного производства. - М.: Машиностроение, 1984. - 232 с.
4. Ливчевский В Л. Ошы және оныц жануы. - М.: Металлургиздат, 1959. - 398 с.
5. Мастрюков Б.С., Сборщиков Г.С. Теплофизика мегаллургнческих процессов: учебник. - М.: Металлургия, 1993. - 319 с.
6. Металлургическая тешютехника. Учебннк для вузов. В 2-х томах. Т. 1. Теорегические основыУ Кривандин В.А-, Арупонов Масгрюков Б.С. и др. - М.: Металлургия, 1986. - 424 с.
Қосымша:
1. Уткин Н.И., Металлургия цветыых мегаллов. М.( Металлургия 1985г.
2.Кривандин В.А., Марков БЛ. «Металлургические печи» М,Металлургия 1977г.
3. Гордон Г.М., Пенсахов ИЛ Пьшеулавлнвание «очяспса газов вцветной металлургңи» М., Металлургия 1977г.
4. Пяавка в жидкой ванне іюд рвд. Ванюкова А.В. М,, Метаялургия1989г.
5. Купряков ЮЛ. Автогеныая плавка медных концешратов во взвешенном состоянии М., Металлургия 1976г.
6.Основы пракгической теорин горенияУ Под ред. В.В. Померанцева. - Ленинград: Энфгоатомнздат, 1986.-312 с.
7.Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. В 2-х томах. Т.2. Расчеш металлургнческих печейУ Под ред. В. Крнвандина, Б.С. Мастрюкова. — М.: Металлургия, 1986.-376 с
8.Электроплавнльные печи цветной металлургни/ Башевко В.В., Довской А.В., Соломахин И.М. - М.: Металлургня, 1971. - 320 с.
В нашем каталоге доступно 73 214 рабочих листов
Перейти в каталогПолучите новую специальность за 3 месяца
Получите профессию
за 6 месяцев
Пройти курс
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 653 756 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Нурахметова Нурбану Абдулхамитовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
4 ч.
Мини-курс
6 ч.
Мини-курс
6 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.