Главная / Рефераты / Рефераты по теплотехнике
Реферат: Стекловаренная печь
Notice: Undefined variable: ref_img in /home/area7ru/area7.ru/docs/referat.php on line 323
1.Назначение печи. В данном курсовом проекте будет рассмотрена ванная печь непрерывного действия. Тип печи-регенеративная ,проточная с подковообразным направлением пламени. Конструктивно печь имеет варочный и выработочный бассейн, соединенные между собой по стекломассе протоком. Для загрузки шихты и стеклобоя печь оборудована двумя герметизированными загрузочными карманами ,расположенными по ее боковым сторонам. Варочный бассейн печи отапливается природным газом. Для отопления варочного бассейна, печь оборудована шестью горелками, расположенными с торцевой стены ванной печи, противоположной ее выработочной части. Удаление дымовых газов из варочного бассейна стекловаренной печи осуществляется через систему дымовых каналов, оснащенных дымовоздушными клапанами, отсечным, поворотным шиберами и металлической дымовой трубой при помощи основного и резервного дымососов ДН-9У. Для использования тепла отходящих дымовых газов, печь оборудована регенераторами с насадкой типа «Лихте» с ячейками 170х170. Тепло отходящих газов используется также в котле-утилизаторе. Производительность печи-70 тонн в сутки.Вырабатываемый ассортимент-бутылка из темнозеленого стекла. 2.Обоснование производительности.
Тип печи-регенеративная, проточная с подковообразным направлением пламени. Производительность печи-70 тонн в сутки. Форма и размеры выработочного бассейна приняты конструктивно из условия размещения одной машинолинии АЛ- 118-2 (восьми секционная, двух-капельная). Автомат обслуживается одной бригадой из трех человек в смену(два машиниста и один наладчик стеклоформующей машины). Всего смены три. Вырабатываемый ассортимент- бутылка из темнозеленого стекла. Масса бутылки- 340 грамм. Количество резов составляет-80(в минуту). Коэффициент использования стекломассы (КИС)-0,95. Данная стекловаренная печь предусматривает эффективную тепловую изоляцию стен и дна бассейна, стен пламенного пространства, горелок, сводов варочного, выработочного бассейнов, горелок и регенераторов, что заметно увеличит производительность стеклотары на данном участке производства. 3.Выбор удельного съема и расчет основных геометрических размеров печи. Химический состав стекла: SiO2-72 % Fe2O3+AL2O3-2,3 % Na2O+К2О-14% CaO+MgO-11,5% SO3-0,2% Максимальная температура варки-1500?C В температурном интервале от 23 до 1500?С вязкость стекол изменяется на 18 порядков. В твердом состоянии вязкость составляет примерно 1019 Па с, в расплавленном состоянии-10 Па с. Температурный ход вязкости показан на рисунке. При низких температурах вязкость меняется незначительно. Наиболее резкое снижение вязкости происходит в интервале 1015-107 Пас. Кривая температурного хода вязкости. Определяем основные размеры рабочей камеры. Площадь варочной части печи, м2: F=G* 103/g; Где G-производительность печи, кг/сутки; g-удельный съем стекломассы с зеркала варочной части, кг/(м2*сут). Принимаем g=1381 кг/(м2*сут.). Тогда F=70000/1381=50,68 м2. Длина варочной части для печи с подковообразным направлением пламени рассчитывается из соотношения L:B=1,2:1 L:B=1,2 L*B=50,68 1,2*х*х=50,68 х2=50,68:1,2 х=6,5м (ширина B) 6,5*1,2=7,8 м (длинаL) Соотношение длины и ширины L/B=7,8/6,5=1,2 Ширина пламенного пространства на 120 мм больше ширины бассейна, т.е. 6,5+0,12=6,62 м Высота подъема свода f=6,62/8=0,83 м. Длина пламенного пространства 7,8+0,2=8 м. Глубина бассейна: студочного мм , варочного мм. Площадь студочной части при температуре варки 1500С принята равной площади варочной части:Fст= 50,68м2. Ширина студочной части составляет 80% ширины варочной части: 6,5*0,8=5,2 м. Принимаем ширину загрузочных карманов (6,5-0,9)/2=2,8 м, где 0,9 м – ширина разделительной стенки. Длина загрузочного кармана 1 м. 4.Обоснование распределения температур в печи. Термический процесс, в результате которого смесь разнородных компонентов образует однородный расплав, называется стекловарением. Сыпучую или гранулированную шихту нагревают в ванной печи, в результате чего она превращается в жидкую стекломассу, претерпевая сложные физико- химические взаимодействия компонентов, происходящие на протяжении значительного температурного интервала. Различают пять этапов стекловарения: силикатообразование, стеклообразование, осветление (дегазация), гомогенизация (усреднение), студка (охлаждение). Отдельные стадии процесса стекловарения следуют в определенной последовательности по длине печи и требуют создания необходимого температурного режима газовой среды, который должен быть строго неизменным во времени. Распределение температур по длине и ширине ванной печи зависит от свойств стекла и условий варки. При варке темнозеленого стекла температура в начале зоны варки (у загрузочного кармана) 1400-1420?С, так как в этой части бассейна печи происходят нагрев, расплавление и провар шихты, т. е. завершение стадий силикатообразования, стеклообразования и частичное осветление стекломассы. Температура стекломассы у загрузочного кармана 1200-1250?С. В зоне осветления температура газовой среды поддерживается максимальной-1500?С, так как при такой температуре вязкость стекломассы снижается, происходит интенсивное осветление и завершается гомогенизация. В зоне студки температура газовой среды плавно понижается до 1240?С, что приводит к увеличению вязкости стекломассы. В зоне выработки температурный режим устанавливается в зависимости от требований, необходимых для нормальной выработки стекломассы и формования из нее стеклоизделий. Для установления стационарного температурного режима газовой среды в печи необходимо регулировать количество и соотношение топлива и воздуха, подаваемого в печь, тщательно их смешивать и своевременно отводить отходящие дымовые газы. Возможность установления определенного температурного режима предусматривается конструкцией ванной печи. На изменение температурного режима оказывает влияние давление газов в рабочей камере печи. Повышение давления до определенных пределов способствует более равномерному прогреву отдельных частей печи, так как объем рабочей камеры максимально заполняется пламенем. Создание разряжения в печи приводит к уменьшению распространения пламени и присосу холодного воздуха через отверстия. Это ухудшает равномерность распределения температур и вызывает понижение температур в тех участках печи, куда проникает холодный воздух. Температурный режим печи зависит также и от температуры факела пламени и ее распределения по длине факела. Температура факела регулируется подачей воздуха.
5.Расчет горения топлива, действительной температуры факела и минимальной температуры подогрева воздуха.
Теплоту сгорания топлива определяют по его составу: Qн=358CH4+637C2H6+912C3H8+1186C4H10; Qн=358*93,2+637*0,7+912*0,6+1186*0,6=35200 кДж/м3 Уравнения реакций горения составных частей топлива: CH4+2O2=CO2+2H2O+Q; C2H6+3,5О2=2СО2+3Н2О+Q; C3H8+5O2=3CO2+4H2O+Q; C4H10+6,5O2=4CO2+5H2O+Q. Коэффициент избытка воздуха L=1,1. Расчет горения сводим в таблицу: СоставСодержаниРасход воздуха на 1м3 Выход продуктов горения на 1 м3 топливе газа, топлива, м3 топлива,м3 а, % м3/м3
О2Т О2Д N2Д VL CO2 H2O N2 O2 VД CH4-93,2 0,932 1,864 1,96х1,1 2,16х х3,76 2,16+ +8,10 0,932 1,864 - - 2,796 С2Р6-0,7 0,007 0,025 0,014 0,021 Из воздуха Из воздуха 0,035 С3H8-0,6 0,006 0,030 0,018 0,024 8,1 0,2 8,142 C4H10-0,6 0,006 0,039 0,024 0,030 - - 0,054 N2-4,4 0,044 0,044 - 0,044 СО2-0,5 0,005 - 0,005 0,205 Сумма-100 1 1,96 2,16 8,1 10,26 0,993 1,939 8,144 0,2 11,276 О2ТиО2Д-расход кислорода соответственно теоретический и действительный, при L=1,1; N2Д- действительный объем азота из воздуха; VL-действительный расход воздуха для горения 1 м3 газа; VД-объем продуктов горения на 1 м3 газа. Объемный состав продуктов горения, %: CO2=0,993*100/11,28=8,80 H2O=1,939*100/11,28=17,20 N2=8,144*100/11,28=72,23 O2=0,2*100/11,28=1,77 _ Сумма-100
Определим расход топлива: Составим тепловой баланс варочной части печи. Приходная часть 1.Тепловой поток ,поступающий при сгорании топлива, кВт: Ф1=QнХ, где Qн-теплота сгорания топлива,кДж/м3; Х- секундный расход топлива, м3/с. Ф1=35200Х кВт. 2. Поток физической теплоты, поступающий с воздухом, кВт: Ф2=VLcвtвХ, где VL-расход воздуха для горения 1 м2 топлива,м3; tв- температура нагрева воздуха в регенераторе-горелке?,С; св-удельная теплоемкость воздуха при температуре нагрева(данные взяты из приложения), кДж/(м3?С). Принимаем температуру подогрева воздуха в регенераторе1100?С и повышение температуры в горелкена 50?С. Тогда Ф2=10,26*1150*1,455=17150Х кВт. Потоками физической теплоты топлива, шихты и боя пренебрегаем ввиду их незначительности. Общий тепловой поток будет равен: Фприх.=35200Х+17150Х=52350Х кВт. Расходная часть 1.На процессы стеклообразования, кВт: Ф1=ng, где п- теоретический расход теплоты на варку 1 кг стекломассы, кДж/кг; g- съем стекломассы, кг/с. Так как состав стекла и шихты в расчете не учитываются, то по данным Крегера, можно принять расход теплоты на получение 1 кг стекломассы и продуктов дегазации равным 2930 кДж/кг: g=70*1000/24*3600=0,81 кг/с; Ф1=2930*0,81=2373 кВт , 2.Тепловой поток, теряемый с отходящими из печи дымовыми газами, кВт: Ф2=VДtДCДX, Где VД -объем дымовых газов на 1м3 топлива, м3; TД-температура уходящих из рабочей камеры дымовых газов, ?С; принимается равной температуре варки 1500? С; CД –удельная теплоемкость дымовых газов при их температуре, кДж/(м3*?С). Удельную теплоемк...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
|
Добавлено: 2010.10.21
Просмотров: 2737
|
Notice: Undefined offset: 1 in /home/area7ru/area7.ru/docs/linkmanager/links.php on line 21
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная! |