Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Расчет воздухонагревателя доменной печи

Название: Расчет воздухонагревателя доменной печи
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа Добавлен 10:05:34 30 марта 2009 Похожие работы
Просмотров: 327 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Расчет горения топлива

Состав природного и доменного газов, %.

Газ CO СО2 СН4 С2 Н4 С2 Н6 С3 Н8 С4 Н10 H2 N2 О2

W

г/м3

Природный - 0.5 87.6 1.3 2.9 0.8 0.5 - 5.7 0.7 -
Доменный 27.6 9.8 0.7 - - - - 3.5 58.1 0.3 45

1. Пересчитываем состав сухого газа на влажный. Объем влаги в 100м3 доменного газа:

Н2 О=(W*100)/(803.6+W)=(45*100)/(803.6+45)=5.3%

2. Коэффициент пересчета на влажный газ:

kд =(100-5.3)/100=0.947

3. Состав влажного доменного газа:

СОвл = kд *СО=0.947*27.6=26.14%

СО2вл = kд *СО2 =0.947*9.8=9.28%

СН4вл = kд *СН4 =0.947*0.7=0.66%

Н2вл = kд2 =0.947*3.5=3.31%

N2вл = kд *N2 =0.947*58.1=55.02%

О2вл = kд2 =0.947*0.3=0.28%

4. Состав влажных газовв %:

Газ СО2 СО Н2 N2 СН4 О2 Н2 О
Доменный 9.28 26.14 3.31 55.02 0.66 0.28 3.6

5. Вычислим теплоту сгорания газов:

а)для природного газа:

=0.127CO+0.108H2 +0.358CH4 +0.586C2 H4 +0.636C2 H6 +

+0.913C3 H8 +1.185C4 H10 =0.358*87.6+0.586*1.3+0.636*2.9+

+0.913*0.8+1.185*0.5=35.28 [мДж/м3 ]

б)для доменного газа:

=0.127CO+0.108H2 +0.357CH4 =0.127*26.14+0.108*3.31++0.358*0.66=3.91 [мДж/м3 ].

6. Определим состав смеси. Доля доменного газа в смеси:

1-X – природный газ

X – доменный газ

х=(-)/(-)=(35.28-8)/(35.28-3.91)=

=0.869 [мДж/м3 ].

7. Доля природного газа:

1-х=1-0.869=0.131

8. Состав смешанного газа:

СОсм =СОд *х+СОп (1-х)=26.14*0.869=22.7%

СО2см =СО *х+СО2п (1-х)=9.28*0.869+0.5*0.131=8.13%

СН4см =СН *х+СН4п (1-х)=0.66*0.869+87.6*0.131=12.05%

С2 Н4см2 Н *х+С2 Н4п (1-х)=1.3*0.131=0.17%

С2 Н6см2 Н *х+С2 Н6п (1-х)=2.9*0.131=0.38%

С3 Н8см3 Н *х+С3 Н8п (1-х)=0.8*0.131=0.1%

С4 Н10см4 Н10д *х+С4 Н10п (1-х)=0.5*0.131=0.06%

Н2см *х+Н2п (1-х)=3.31*0.869=2.87%

N2см =N *х+N2п (1-х)=55.02*0.869+5.7*0.131=48.56%

О2см *х+О2п (1-х)=0.28*0.869+0.7*0.131=0.33%

H2 Oсм2 Од *х+Н2 Оп (1-х)=5.3*0.869=4.6%

Состав смешанного газа в %:

Газ CO СО2 СН4 С2 Н4 С2 Н6 С3 Н8 С4 Н10 H2 N2 О2

W

г/м3

ПДС 22,7 8,13 12,05 0,17 0,38 0,1 0,06 2,87 48,56 0,33 4,6

9. Расход кислорода на горение:

=0,01*((22,7+2,87)*0,5+2*12,05+3*0,17+3,5*0,38+5*0,1+

+6,5*0,06-0,33)=0,393 [м33 ].

10. Теоретически необходимое количество воздуха:

L0 =(1+3,762)*0,393=1,87 [м33 ].

11. Действительное количество воздуха при n=1.1:

Lд =n*L0 =1.1*1,87=2.06 [м33 ].

12.Количество продуктов горения:

a) Vсо2 =(СО+СО2 +СН4 +2С2 Н4 +2С2 Н6 +3С3 Н8 +4С4 Н10 )*0.01=

(22,7+8,13+12,05+2*0,17+2*0,38+3*0,1+4*0,06)*

*0.01=0.4452 [м33 ]

б) Vн2 о=(2СН4 +2С2 Н422 О+3С2 Н6 +4С3 Н8 +5С4 Н10 )0.01=

=(2,87+2*12,05+2*0,17+3*0,38+4*0,1+5*0,06+4,6)*

*0.01=0.3375 [м33 ]

в) VN2 =0,01N2 +nkVо2 =0,01*48,56+1,1*3,762*0,393=

=2.1119 [м33 ]

г) V° о2 =(n-1)*Vо2 =(1.1-1)*0,393=0.0393 [м33 ]

13. Общее количество продуктов горения:

Vпс =Vсо2 +Vн2 о+VN2 +Vо2 =0.4452+0.3375+2.1119+0.0393=

=2.9339 [м33 ]

14.Состав продуктов горения:

СО2 =(Vсо2 *100%)/Vпс =(0.4452*100%)/2,9339=15.17%

Н2 О=(Vн2 о*100%)/ Vпс =(0.3375*100%)/2,9339=11,5%

N2 =(VN2 *100%)/Vпс =(2.1119*100%)/2,9339=71,98%

О2 =(Vо2 *100%)/Vпс =(0.0393*100%)/2,9339=1.35%

Состав продуктов горения в %:

СО2 Н2 О N2 О2 Сумма
15,17% 11,5% 71,98% 1,35% 100%

15. Теплота сгорания природно-доменной смеси (по заданию): 8[мДж/м3 ].

Определение количества продуктов сгорания, поступающих в насадку, и его параметров

16. Определяем энтальпию продуктов сгорания;

приймем tв =20°C, iв =26.1 [кдж/м3 ]

==2745.07 [кДж/м3 ].

Определяем калориметрическую температуру продуктов сгорания. В первом приближении калориметрическую температуру продуктов сгорания принимаем равной t’кал = 1600°С.

i1600 ==

= 2630,89 [кДж/м3 ]

Так как i0 >i1600 , принимаем более высокую температуру 1700°С.

Энтальпия продуктов сгорания при этой температуре

i1700 =2813,52[кДж/м3 ]

Поскольку i0 <i1700 , то истинную температуру определяем по формуле:

tкал = t’кал +

tкал =1600+=1662,5°С

18. Действительная температура продуктов сгорания:

tд =htкал =0.95*1662,5=1579,4°С

tдн =0.97*1579.4=1532°С

tд ¢=1500°С

19. Определяем энтальпию продуктов сгорания:

а) на входе в насадку (при tд ¢=1500°С): iдн =(3545,34*15.17+2758.39*11,5+2170,55*71,98+

+2296,78*1.35)/100= 2448,41 [кДж/м3 ].

б) на выходе из насадки (низ). Принимаем среднюю за период температуру уходящих из насадки газов tдк =250°С:

iдк =(470,2*15.17+384.46*11,5+327*71,98+339.56*1.35)/

/100=355,5 [кДж/м3 ]

20. Определяем средний за воздушный период расход воздуха. Принимаем, что пути от верха насадки до печи температура дутья понижается на 20°С.

tвмин =tвк +20=1200+20=1220°С.

Эта температура соответствует концу периода нагрева дутья. Для предварительных расчетов принимаем, что в течение воздушного периода температура воздуха понижается на величину Dtв ¢¢=200°С. Тогда средняя температура воздуха на выходе из насадки в течение воздушного периода составит:

tвкср =tвмин + Dtв ¢¢/2=1220+200/2=1320°С.

Этой температуре соответствует энтальпия:

iвк =1908,18 [кДж/м3 ].

Согласно заданию на проектирование объем дутья

Vв =195000 [м3 /час]. Это максимальное количество воздуха, которое пройдет через воздухонагреватель к концу воздушного дутья периода. Средний расход дутья за воздушный период определим из соотношения:

20. Определяем требуемый расход топлива. Требуемый расход топлива Vг определим из уравнения теплового баланса насадки за цикл её нагрева и охлаждения.

Vг Vпс (0.95iдндк )tд =Vвсрвквн )tв ,

отсюда

:

где 0.95 – коэффициент, учитывающий потери тепла в насадке;

івн – энтальпия воздуха на входе в насадку. Температура воздуха на входе в насадку tвн =170°С (после воздуходувки), что соответствует её энтальпии івн =222,65[кДж/м3 ];

tд и tв – длительность дымового и воздушного периода, час.

Предварительно принимаем tд =2.0 час, а время, затрачиваемое на перекидку клапанов tп =0.1 час. При числе воздухонагревателей п=4 длительность воздушного периода будет равна:

Продолжительность цикла:

tS =tд +tв =2.0+0.7=2.7 [час].

Расход ПДС:

Расход доменного газа:

Vпс =Vсм *0.869=18415*0,869=16003 [м3 /ч]

Расход природного газа:

Vкг = Vсм *0.131=18415*0.131=2412 [м3 /ч]

21. Количество воздуха необходимое для горения топлива:

Vв =Lд Vг =2.06*18415=37935 [м3 /ч]

22. Количество продуктов сгорания поступающих в насадку:

Vпс =Vд Vг =2,93*18415=53956 [м3 /ч]

Предварительное определение поверхности

нагрева насадки

23. Определяем количество тепла, затраченное на нагрев воздуха:

Qв =Vвсрвквн )tв =180227(1908,18-222,65)0.7=

=2,1264*108 [кДж/цикл]

24. Средне логарифмическая разность температур °C:

25. Средние за период температуры дыма и воздуха:

26. Средние температуры верха и низа насадки:

а) дымовой период:

б) воздушный период:

27. Определение коэффициента теплоотдачи для верха и низа насадки. Для определения теплоотдачи конвекцией aкд и aкв воспользуемся формулой:

Nu=ARen

Значение коэффициентов А и п : 0.0346 и 0.8 соответственно.

Результаты вычислений приведены в таблице.

28. Примем скорость продуктов сгорания при нормальных условиях Wод =2 м/с. Тогда скорость воздуха при нормальных условиях будет:

29. Действительную скорость продуктов сгорания определяем по формуле:

а) для верха насадки

б) для низа насадки

30. Так как воздуходувка подает воздух под давлением Р=354.5 [кПа], то действительную скорость воздуха для верха и низа насадки найдем по формуле:

,

где Р0 =101.3 кПа, Т0 =273°К

а) для верха насадки

б) для низа насадки

31. Коэффициенты теплоотдачи для верха и низа насадки.

Параметры и единицы измерения

Расчет форму

ла

Предварительный расчет Уточненный расчет
Верх Низ Верх Низ
Дым Возд Дым Возд Возд Возд
Средние за период темпе- ратуры дыма и воздуха 1187,5 1032,5 562,5 457,5 - -
Коэф. Теплопровод ности l*102 вт/м°С 12,47 8,32 6,95 5,09 - -
Кинематический коэф вязкости u*106 м2 218,7 182,85 87,75 72,63 - -
Определяющий диаметр канала , м 0,031 0,031 0,031 0,031 - -
Действительная скорость продуктов сгорания и воздуха м/с 10,7 9,13 6,12 5,11 - -
Критерий Рейнольдса 1516,69 1547,88 2162,05 2181,05 - -
Критерий Нуссельта 12,13 12,33 16,1 16,22 - -
Коэф теплоотдачи конвекций aк , вт/м2 °С 49,48 33,09 36,09 26,63 - -
Коэф теплоотдачи излучением aл , вт/м2 °С 8,2 - 4 - - -
Суммарный коэф теплоотдачи, вт/м2 °С aк + aл 56,68 33,09 40,09 26,63 - -

Теплофизические параметрыматериала насадки

32. Средние температуры верха (динас) и низа (шамот) насадки:

33. Теплофизические параметры материала насадки – теплоемкость Ср , коэффициент теплопроводности l в зависимости от средней температуры определяем по формулам:

Динас:

Шамот:

34. Эквивалентная полутолщина кирпича:

V, f1 , f2 – живое сечение насадки.

V=0.7 [м33 ] , f1 =38.1 [м23 ] , f2 =0.2925 [м23 ]

(из методического пособия №127)

35. Коэффициент аккумуляции тепла кладкой определяем по формуле:

вследствие преобразований получаем:

а) динас

б) шамот

Теплофизические параметры материала насадки и коэффициент аккумуляции тепла для верха и низа регенеративной насадки.

Параметры и еденицы измерения

Расчет

ная формула

Предварительный расчет Уточненный расчет
Верх Низ Верх Низ
Динас Шамот Динас Шамот
Средняя температура насадки, °С 1110 510 - -
Объемная плотность, r, кг/м3 2000 2025 - -
Коэф теплопроводности l, вт/м°С 2 1.11 - -
Теплоемкость Ср , кДж/кг°С 1.29 1.08 - -
Коэф температуропро водност. а м2 0.00279 0.00182 - -
Критерий Фурье 22.15 14.45 - -
Коэф аккумуляции 0.943 0.915 - -

Так как полученные значения коэффициента аккумуляции тепла hк <1/3, то вся масса кирпича принимает участие в процессе аккумуляции тепла. В этом случае нет необходимости уменьшать толщину кирпича и величину коэффициентов, учитывающих различие в температурах кирпича в дымовом и воздушном периодах можно принять xн =5.1 для низа насадки и xв =2.3 для верха. y- принимаем равным 1/3.

36. Определяем суммарный коэффициент теплоотдачи:

Тогда суммарный коэффициент теплопередачи для верха насадки:

для низа насадки:

37. Средний коэффициент теплоотдачи для всей насадки:

38. Поверхность нагрева насадки:

39. Объем насадки:

V=F/f1 = 44441/38.1=1166 м2

40. Площадь поперечного сечения насадки в свету:

41. Общая площадь горизонтального сечения насадки:

42. Высота насадки:

Определение изменения температуры воздуха

за воздушный период

43. Теплоемкость потока воздуха:

44. Теплоемкость насадки:

45. Теплоемкость потока дыма:

тогда:

46. Определяем значение условий постоянной времени воздушного периода, т.е. время, в течение которого температура воздуха на выходе из насадки изменяясь с постоянной скоростью, достигла бы значения Dt´´=200°С:

47. Определяем изменение температуры на выходе из насадки в течение воздушного периода:

Поскольку полученное значение Dt´´ мало отличается от принятого при предварительном расчете (Dt´´=200°С), повторять расчет нет необходимости:


Кверх Книз Кср

F

м2

V

м3

w

м2

Fобщ

м2

Н

м

39,6 38,17 38,9 44441 1166 7,49 25,62 45

Wв

кВт/°С

Сн

кДж/°С

Wд

кВт/°С

mв

Тв

час

°С

73 1.95*106 25,5 1 9,5 0,9 4,38 199

Невязка:

(Для повторного расчета разница менее 1%).

Размеры и масса насадки

Принимаем геометрические параметры насадки, полученные в повторном расчете : Н=45м, Fобщ =25,62м2 .

48. Масса кирпича в насадке:

49. Коэффициент стройности насадки:

что удовлетворяет условию равномерного распределения газа по сечению насадки.

50. Принимая скорость продуктов сгорания в шахте горения равной Wдо =2.5 м/с, определяем площадь горизонтального сечения шахты:

51. Суммарная площадь горизонтального сечения воздухонагревателя:

FS =Fш +Fобщ =6+26,62=32,62 [м2 ]

52. Диаметр воздухонагревателя по внутренней поверхности кладки:

53. оптимальное время между перекидками клапанов:

54. Оптимальная длительность воздушного периода:

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:18:11 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
20:21:02 28 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Расчет воздухонагревателя доменной печи

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150292)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru