Расчёт насадки регенератора

Энтальпия воздуха на входе в насадку:

Конечная температура воздуха:

Энтальпия воздуха на выходе:

Количество воздуха, проходящего через насадку:

Тепло, затраченное на нагрев воздуха:

Среднелогарифмическая разность температур:

Тогда:

Скорость дымовых газов в мартеновской печи принимаем равной 1м/с, тогда скорость воздуха равна:

Энтальпия дымовых газов при :

Энтальпия дымовых газов при :

Расход дымовых газов:

Средние температуры верха и низа насадки в дымовом и воздушном периоде и за весь цикл:

Скорости дыма и воздуха при заданных температурах:

Таблица 5.

Определение коэффициентов теплоотдачи

Наименование, обозначение единицы измерения величины	Расчётная формула и источник	Верх камеры	Низ камеры
дым	воздух	дым	воздух
Средние за период температуры дыма и воздуха, °C	см. в тексте	1322,5	737,5	907,5	272,5
Коэффициент теплопроводности дыма и воздуха , Вт/(м·град)	Приложение 2	13,70	6,88	10,09	4,42
Кинематическая вязкость дыма и воздуха , м^2/с	»»»	252,2	122,5	154,1	44,6
Определяющий размер канала, м.	см. в тексте	0,12	0,12	0,12	0,12
Действительная скорость воздуха и дыма, м/с		5,84	5,87	4,32	3,15
Re		2778,7
Nu		26,4	24,4	30,8	33,3
Коэффициент теплоотдачи конвекцией , Вт/(м^2·град)		30,14	14,00	25,90	12,26
Коэффициент расхода воздуха	см. в тексте	1,3		1,3
Состав продуктов сгорания, %:	»»»
CO2		9,15		9,15
H2O		15,33		15,33
Эффективная длина луча , м.		0,108		0,108
	[3, рис.100-103, с.358-361]	0,22		0,23
	0,95		0,95

Продолжение таблицы 5

Наименование, обозначение единицы измерения величины	Расчётная формула и источник	Верх камеры	Низ камеры
дым	воздух	дым	воздух
Коэффициент теплоотдачи излучением , Вт/(м^2·град)	[ рис.7]
, Вт/(м^2·град)		62,14	14,00	44,90	12,26

Поверхность нагрева насадки:

Объём кирпича насадки:

Живое сечение насадки:

Таблица 6.

Температура кирпича, физические величины материала и коэффициент аккумуляции тепла для верхней и нижней половины регенеративной насадки.

Наименование величин	Расчётная формула	Верх камеры (форстерит)	Низ камеры (шамот)
Средняя температура кирпича насадки, °C	См. в тексте
Объёмная плотность , кг/м^3
Коэффициент теплопроводности , Вт/(м·град)	Приложение 2	1,59	1,13
Теплоёмкость , кДж/(кг·град)	»»»	1,32	1,12
Коэффициент температуропроводности , м^2/ч		0,00172	0,00180
Эквивалентная толщина кирпича (при )		0,03	0,03
		0,646	0,666
Коэффициент аккумуляции тепла		0,324	0,333

При расчёте коэффициента аккумуляции тепла в случае полутолщины кирпича оказалось , т.е. в этом случае целесообразно было бы уменьшить толщину кирпича. Однако дальнейшее уменьшение толщины кирпича для данной насадки нецелесообразно из-за возможного ухудшения её стойкости.

Суммарный коэффициент теплоотдачи от продуктов сгорания к воздуху () равен:

где и - коэффициенты теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке и от стенки воздуху, Вт/(м²·град);

и - длительность дымового и воздушного периодов, ч.;

- коэффициент, корректирующий внутреннее тепловое сопротивление насадки при реальных циклических условиях её работы;

- эффективная полутолщина кирпича, м.;

- коэффициент теплопроводности материала кирпича, Вт/(м·град);

- объёмная плотность кирпича насадки, кг/м³;

- теплоёмкость кирпича насадки, кДж/(кг·град);

- коэффициент гистерезиса температуры насадки средней по массе в дымовой и воздушный периоды.

Принимаем , . Тогда:

В среднем (для насадки в целом):

Плотность нагрева насадки:

Объём насадки:

Площадь горизонтального сечения насадки в свету:

Общая площадь горизонтального сечения насадки:

Высота насадки:

Дата добавления: 2014-11-29