Расчет торцевых стенок.

Рисунок 2 - Эскиз торцевых стенок печи.

Количество слоев, их состав торцевых стенок такие же, как у боковых стенок, толщина стенок S₁=115мм , S₂=01мм, S₃=0,075мм.

Используя данные, приведенные в таблице 8, находятся площади торцевых стенок: H_вн = H_вн∙B_вн = 0,6∙0,9 = 0,54 м²;

H_1,2 = H_1,2∙B_1,2 = 0,85∙1,15=0,978 м²;

H_2,3 = H_2,3∙B_2,3= 1,35∙1,05=1,418 м²;

H_нар = H_нар∙B_нар = 1,75∙1,35=2,363 м².

Рассчитываются средние площади слоев:

;

Коэффициенты теплопроводности для шамота класса А (ША), муллитокремнеземистой плиты МКРП-340, и муллитокремнеземистого войлока МКРП-200 соответственно:

Зададимся температурами между слоями футеровки и наружной поверхности кладки соответственно равными t_1,2 = 855˚С, t_нар = 50˚С, тогда:

Значения коэффициентов теплопроводности:

Проверка:

;

;

;

;

Результаты расчета удовлетворительны.

Расчет свода.

Рисунок 3 - Эскиз свода печи

Свод печи состоит из трех слоев: огнеупорного материала – шамот класса А, толщиной S₁=0,115м; теплоизоляционного материала муллитокремнеземистой плиты МКРП-340 толщиной S₂=0,1м и муллитокремнеземистого войлока МКРП-200 толщиной S₃=0,15м.

Используя данные, приведенные в таблице 8, находятся площади торцевых стенок:

H_вн = B_вн∙L_вн = 0,900∙1,8 = 1,62 м²;

H_1,2 = B_1,2∙L_1,2 = 1,15∙2,05 = 2,3575 м²;

H_2,3 = B_2,3∙L_2,3 = 1,35∙2,25 = 3,0375 м²;

H_нар = B_нар∙L_нар = 1,75∙2,350 =4,1125 м².

Рассчитаем средние площади слоев:

;

Коэффициенты теплопроводности для шамота класса А (ША), муллитокремнеземистой плиты МКРП-340, и муллитокремнеземистого войлока МКРП-200 соответственно:

Зададимся температурами между слоями футеровки и наружной поверхности кладки соответственно равными t_1,2 = 900˚С, t^нар = 70˚С тогда:

;

Проверка:

;

;

;

;

;

Результаты расчета удовлетворительны.

Расчет пода печи.

Потери тепла через под состоят из потерь самого пода Q и потерь через опоры, которые удерживают футировку зоны рабочей камеры Q_оп .

Q_под =Q + Qоп (5.18)

Опоры - выполнены из кирпича пенодеатомита 5 типоразмер 250×125×65. Количество опор 6 штук.

Рисунок 4 – Расположение кирпичей в опоре.

S_оп =24 ∙ S_к =0.75м² ,

где S_к – площадь основания одного кирпича – 0,03125м².

Рисунок 5 - Эскиз пода печи.

Под печи состоит из трех слоев: огнеупорного материала – шамот класса А, толщиной S₁=0,115 м; теплоизоляционного материала –муллитокремнеземистой плиты МКРП-340 толщиной S₂=0,11м и муллитокремнеземистого войлока МКРП-200 толщиной S₃=0,15м. Используя данные, приведенные в таблице 8, находятся площади подовых стенок:

H_вн = Bвн∙Lвн = 0,9∙1,8 = 1,62 м²;

H_1,2 = B_1,2∙L_1,2 = 1,15 ∙ 2,05 = 2,3575 м²;

H_2,3 = B_2,3∙L_2,3 = 1,35 ∙ 2,25 = 3,0375 м²;

H_нар = B_нар∙L_нар = 1,75∙2,350=4,1125 м².

Так как стойки проходят через слои теплоизоляционного материала, то площади подовых стенок будут меньше на S_оп .

H_вн = 0,87 м²; H_1,2 = 1,6075 м²; H_2,3 = 2,2875 м²; H_нар = 3,3625м² .

Рассчитаем средние площади слоев:

;

Коэффициенты теплопроводности для шамота класса А (ША), муллитокремнеземистой плиты и муллитокремнеземистого войлока:

;

.

.

Зададимся температурами между слоями футеровки и наружной поверхности кладки соответственно равными t_1,2 = 860˚С, t_нар = 50˚С, тогда:

;

,

.

.

Проверка:

;

;

;

;

;

.

Результаты расчета удовлетворительны.

Расчет опор.

Рисунок 6 - Эскиз пода печи.

Опоры печи состоят из двух слоев: огнеупорного материала – шамот класса А, толщиной S₁=0,115 м; теплоизоляционного материала – пенодеатомита толщиной S₂=0,26 м.

Коэффициенты теплопроводности для шамота класса А (ША) и пенодеатомита:

Зададимся температурами между слоями футеровки и наружной поверхности кладки соответственно равными t_1,2 = 920˚С, t_нар = 20˚С, тогда:

;

.

,

.

Проверка:

;

;

;

.

Результаты расчета удовлетворительны.

Тепло, теряемое вследствие теплопроводности кладки печи найдем, подставив численные значения потерь тепла в результате теплопроводности через под, свод и стены печи в формулу:

Потери тепла через открытые загрузочные, разгрузочные окна и другие отверстия в футеровке.

Расчет потерь тепла излучением в окружающую среду производится по формуле:

(13)

где - константа излучения абсолютно черного тела

– коэффициент диафрагмирования;

Fотв– площадь поперечного сечения отверстия, ;

ТП–температура печи, К;

ТВ – температура окружающей среды, К;

ε - степень черноты излучающего тела, ε=0,8;

∆τ - доля времени, в течение которого открыто окно.

Доля времени определяется:

∆τ= = =0,014, т.к заготовок 15 шт.,то ∆τ =0,216 (14)

Исходя из размеров окна загрузки–выгрузки, определяется его площадь:

F_отв= H_отв∙ В_отв=0,58∙0,96=0,5568 м². (15)

Согласно справочным данным (рис.8) коэффициент диафрагмирования принимаем равным =0,35.

Потери тепла вследствие тепловых коротких замыканий

В большинстве случаев эти потери не могут быть точно учтены и их принимают обычно равными 50…100% от потерь теплоты через стенки, то есть:

(16)