Расчёт 2-го огнеупорного слоя.

Выбираем в качестве 2-го (теплоизаляционного) слоя по приложению 16 [1] каолиновую вату со следующими рабочими свойствами: λ=0,116 Вт/мК, Т_пр=1100.

Рассчитаем толщину 2-го слоя:

Принимаем:

δ₂=0,022 м,

λ₂=0,116 Вт/мК.

Суммарная толщина свода: δ_СВ=δ₁+δ₂=0,23+0,022=0,252 м

Определяем плотность теплового потока от свода в окружающую среду:

Ошибка плотности теплового потока:

Расчёт верен.

Расчёт подины.

Расчёт 1-го огнеупорного слоя.

Внутренняя поверхность рабочего слоя подины копильника контактирует с основным расплавом (О=1,7). При высоте расплава 1,054 м и падении его температуры по глубине 105 град./м находим температуру расплава на поверхности рабочего слоя подины:Tвн =1165-105*1,054=1054,33 ºС по приложению 13 [1]и табл. 3.7 [1] форстеритовый огнеупор (ГОСТ 14832-79) со следующими рабочими свойствами: Т_пр=1450-1570ºС, λ=3,5-1,86*10^-3T Вт/мК.

Принимаем толщину 1-го слоя: δ₁=0,345 м

Поскольку =110 ºС, по таблице 3.13.[1] определяем плотность теплового потока от наружной поверхности подины к слою огнеупорного бетона фундамента: Вт/м²

Предварительно принимаем температуру наружного слоя: Т’₁=0,8*Твн=0,8*1054,33=843,46 ^оС;

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Температура наружной поверхности 1-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Уточняем коэффициент теплопроводности 1-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 1-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Окончательно принимаем:

Т₁=796,5 ⁰С,

δ₂=0,345 м,

λ₃=1,785 Вт/мК.

Расчёт 2-го огнеупорного слоя.

Для обеспечения механической прочности и герметичности подины в качестве материала второго слоя по приложению 13 [1] выбираем шамотный огнеупор ШВ со следующими рабочими свойствами:

=1250…1400 ºС

Принимаем толщину слоя шамота =0,325 м (5 кирпичей на плашку) и определяем температуру наружной поверхности слоя шамота Т₂. Для этого задаем и определяем значение :

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Уточняем коэффициент теплопроводности 2-го слоя:

Уточняем температуру наружной поверхности 2-го слоя:

Относительная погрешность расчёта:

Окончательно принимаем:

Т₂=435,5 ⁰С,

δ₂=0,325 м,

λ₃=1,199 Вт/мК.

Расчёт 3-го теплоизоляционного слоя.

Для обеспечения заданной температуры наружной поверхности подины t_под. = 110 ^оС необходимо выполнить дополнительный теплоизоляционный слой. В качестве 3-го слоя по приложению 15 [1] принимаю диатомитовую обожженную крошку в засыпке: Т_пр=900ºС, λ=0,012+17,4*10^-5T Вт/м К.

Рассчитаем коэффициент теплопроводности 3-го слоя:

Рассчитаем толщину 3-го слоя:

Окончательно принимаем:

Т₃=435,5 ⁰С,

δ₃=0,014 м,

λ₃=0,059 Вт/мК.

Определение расчетного значения плотности теплового потока от пода в окружающую среду.

;

Ошибка плотности теплового потока:

Расчёт верен.

Суммарная толщина пода: δ_под=δ₁+δ₂+δ₃=0,345+0,325+0,014=0,684 м.

Расчет процесса сжигания топлива для заданных температурных условий в печи

Рассчет ведется на один килограмм топлива.

Заключение