Тепловий розрахунок тунельної печі

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

де ε –міра чорноти, для цегельних стіною знаходиться в прибудовах 0,9-0,98 (приймаємо ε=0,95).

Тоді:

Приблизно загальні коефіцієнти  тепловіддачі можна підрахувати  по формулі 

Тоді:

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки:

Різниця між розрахунковою  температурою зовнішньої стінки і прийнятою  раніше не перевищує ±5⁰С. Тому розрахунок не повторюємо.

Питомий тепловий поток з поверхні стіни

Поверхня стенів першої ділянки 

де l₂ – довжина ділянки l=10,0м

H₂ - висота тунеля   Н=1,8 м

Тоді:

Втрати тепла через  стінку на першій ділянці:

Визначаємо втрати тепла через зводи. Розрахунок виконуємо аналогічно розрахунку втрат тепла через стінки. Обчислюємо середню температуру на другій ділянці (приймаю t_н = 85 ⁰С):

t_cр =1175⁰С

Потім знаходимо 

                                                       

Тоді:

Знаходимо температуру на кордонах шарів:

Визначаємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Уточнюємо величину питомого теплового потоку:

Уточнюємо температури на кордонах шарів:

Уточнюємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

Загальний коефіцієнт тепловіддачі:

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки:

Це значення не перевищує  прийняту раніше (t_н=85 ⁰С) температуру більш ніж на ±5⁰С.

Ширину зводу визначаємо як суму ширини каналу і товщини стін печі:

Поверхня теплопередачі:

Втрати тепла через  зведення:

Втрати тепла через  під вагонетки приймаємо рівним 16-20% від втрат тепла стінками і зведенням:

Загальні втрати тепла  на 2ій ділянці:

3.Третя ділянка

Розрахунок проводимо  по ділянках аналітичним методом. Розраховуємо питомий тепловий потік q₀ з поверхні стіни третій ділянки за нормальних умов, прийнявши температуру зовнішньої поверхні стіни 70⁰С, а середню температуру охолоджування рівній середній температурі  на ділянці:

З таблиці 1 і 3 знаходимо:

                                                       

Тоді 

Обчислюємо температуру  на кордонах шарів кладки:

Визначаємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Уточнюємо величину питомого теплового потоку:

Уточнюємо температури на кордонах шарів:

Уточнюємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

де ε – міра чорноти, для цегельних стіною знаходиться в прибудовах 0,9-0,98 (приймаю ε=0,95).

Тоді:

Приблизно загальні коефіцієнти  тепловіддачі можна підрахувати  по формулі 

Тоді:

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки:

Різниця між розрахунковою  температурою зовнішньої стінки і прийнятою  раніше не перевищує ±5⁰С. Тому розрахунок не повторюємо.

Питомий тепловий поток з поверхні стіни:

Поверхня стенів першої ділянки:

де l₃ – довжина ділянки l₃ = 32 м,

H₃ - висота тунеля Н=1,8 м,

Тоді:

Втрати тепла через  стінку на першій ділянці

Визначаємо втрати тепла  через зведення. Розрахунок виконуємо  аналогічно розрахунку втрат тепла  через стінки. Обчислюємо середню  температуру на третій ділянці:

t_cр =1450⁰С

Потім знаходимо:

                                                       

Тоді:

Знаходимо температуру на кордонах шарів:

Визначаємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Уточнюємо величину питомого теплового потоку:

Уточнюємо температури на кордонах шарів:

Уточнюємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

Загальний коефіцієнт тепловіддачі:

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки:

Це значення не перевищує  прийняту раніше (t_н=115⁰С) температуру більш ніж на ±5⁰С.

Ширину зводу визначаємо як суму ширини каналу і товщини стін печі:

Поверхня теплопередачі:

Втрати тепла через  зведення:

Втрати тепла через  під вагонетки приймаємо рівним 16-20% від втрат тепла стінками і зведенням:

Загальні втрати тепла  на 3ій ділянці:

4.Четверта ділянка

Розрахунок проводимо  по ділянках аналітичним методом. Розраховуємо питомий тепловий потік q₀ з поверхні стіни четвертої ділянки за нормальних умов, прийнявши температуру зовнішньої поверхні стіни 70 ⁰С, а середню температуру охолоджування рівній середній температурі  на ділянці:

З таблиці 1 і 3 знаходимо:

                                                       

Тоді :

Обчислюємо температуру  на кордонах шарів кладки:

Визначаємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Уточнюємо величину питомого теплового потоку:

Уточнюємо температури на кордонах шарів:

Уточнюємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

де ε – міра чорноти, для цегельних стіною знаходиться в прибудовах 0,9-0,98 (приймаємо ε=0,95).

Тоді:

Приблизно загальні коефіцієнти  тепловіддачі можна підрахувати  по формулі :

Тоді :

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки:

Різниця між розрахунковою  температурою зовнішньої стінки і прийнятою  раніше не перевищує ±5⁰С. Тому розрахунок не повторюємо.

Питомий тепловий потік з  поверхні стіни:

Поверхня стенів першої ділянки:

де l₄ – довжина ділянки l=30,0 м,

H - висота тунеля1 Н=1,8 м

Тоді:

Втрати тепла через  стінку на першій ділянці:

Визначаємо втрати тепла  через зводи (t_н=75). Розрахунок виконуємо аналогічно розрахунку втрат тепла через стінки. Обчислюємо середню температуру на четвертій ділянці:

t_cр =1275⁰С

Потім знаходимо 

                                                       

Тоді:

Знаходимо температуру на кордонах шарів:

Визначаємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Уточнюємо величину питомого теплового потоку:

Уточнюємо температури на кордонах шарів:

Уточнюємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

Загальний коефіцієнт тепловіддачі:

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки:

Це значення не перевищує  прийняту раніше (t_н=75⁰С) температуру більш ніж на ±5⁰С.

Ширину зводу визначаємо як суму ширини каналу і товщини стін печі:

Поверхня теплопередачі:

Втрати тепла через  зводи:

Втрати тепла через  під вагонетки приймаємо рівним 16-20% від втрат тепла стінками і зведенням:

Загальні втрати тепла на четвертій уділянці:

5. П’ята ділянка

Розрахунок проводимо  по ділянках аналітичним методом. Розраховуємо питомий тепловий потік q₀ з поверхні стіни п’ятої ділянки за нормальних умов, прийнявши температуру зовнішньої поверхні стіни 50⁰С, а середню температуру охолоджування рівній середній температурі  на ділянці:

З таблиці 1 і 3 знаходимо:

                                                       

Тоді 

Обчислюємо температуру  на кордонах шарів кладки:

Визначаємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Уточнюємо величину питомого теплового потоку:

Уточнюємо температури на кордонах шарів:

Уточнюємо середню температуру  кожного шару і відповідні коефіцієнти  теплопровідності:

Розраховуємо коефіцієнти  тепловіддачі від зовнішньої поверхні до повітря:

де ε – міра чорноти, для цегельних стінок знаходиться в прибудовах 0,9- 0,98 (приймаємо ε=0,95).

Тоді:

Приблизно загальні коефіцієнти  тепловіддачі можна підрахувати  по формулі:

Тоді:

Визначаємо розрахункову температуру зовнішньої стінки: