§ . Шамамен есептелген. Кедергілі электрлі пеш. Пештің жылулық есебі.

§. Шамамен есептелген

Кедергілі электрлі пеш

Камералық кедергі электр пеші қ ыздыруын есептеу ү шін шаршы дайындамаларды тараппен 0, 2 м, қ алың дығ ы 0, 1 м қ ысыммен ө ң деу алдында. Соң ғ ы қ ыздыру температурасы металл = 1150°С±10°С.

Бастапқ ы температурасы = 20°С. Пештің ө німділігіне Р=400 кг/сағ. жылу физикалық параметрлері материалдың дайындамаларды: орташа жылу сыйымдылық с=0, 67 кДж/(кг*К); тығ ыздығ ы р = 7800 кг/м³; жылу ө ткізгіштік коэффициенті λ =31, 4 Вт/(м*К). Қ ыздыру екі жақ ты атмосферада болады, жану ө німдерінің керосин болуында.

Пешті қ уат желісінің ү ш фазалық токтың кернеуі 380 В.

Пештің жылулық есебі.

Пештің ө лшемдері. Пештер ү шін осы ү лгідегі екі жақ ты бұ йымдарды қ ыздыру кернеуі белсенді 500—700 кг/(м²*сағ ).

Ескере отырып, р - 600 кг/(м²*сағ ), алаң ы еденінің металмен бос еместігін табамыз.

Ғ _н = Р/р = 400/600 = 0, 667 м*.

Дайындамаларды табандық тарда қ ыздыру жү ргізіледі. Ескере отырып ені тү бегінің тең 0, 7 м, ұ зындығ ын анық таймыз науаны:

L_м = Ғ _и/В_ы — 0, 667/0, 7 = 0, 955 м.

Ескере отырып, қ ыздыру элементтері орналасқ ан қ абырғ аларғ а, пештер, ішіне қ абырғ алардан шығ ып жұ мыс кең істігін 50-150 мм, ал ара қ ашық тығ ы қ ыздырғ ыш элементтердің металғ а дейін кем болмауы тиіс 100-250 мм қ абылдаймыз ені пештің =1, 1 м, ұ зындығ ы пештің L=1, 3 м.

Ал екі жақ ты қ ыздыру қ ыздырғ ыш элементтері орналасқ ан, сондай-ақ жинау жә не табанда. Ескере отырып, ұ сынылғ ан арасындағ ы қ ашық тық жылыту, қ абырғ алары пештің жә не қ ыздырылғ ан металмен қ абылдаймыз, арасындағ ы қ ашық тық ережелер жиынтығ ымен жә не қ ыздырылғ ан металмен 0, 35 м, арасындағ ы қ ашық тық тұ ғ ыры бар жә не табаны 0, 15 м.

Жалпы пештің биіктігі Н = 0, 6 м.

Ескере отырып, жылубергіштік ү шін беті пештің ішкі беті оны шегендеу есептегенде жә не газ ортағ а мө лдірсә уле, келтірілген сә улелену коэффициентін мына формула бойынша табамыз

Мұ нда - қ ыздырылғ ан металдын жылуқ абылдағ ыш беті

F_п — пештің жылубергіш беті (екі жақ ты қ ыздыру F_м = 2*0, 667= 1, 334 м²; Ғ _п= 1, 3*0, 6*2+ 1, З * 1, 1 -2+1, 1 * 0, 6 * 2 = 5, 74 м²);

ε _м и ε _п — тиісінше чернотты дә режесін беттерін металл жә не пешті шегендеу. Шегендеу ү шін ε _п=0, 8; болат ү шін қ ыздыру кезінде қ орғ аныш атмосферада (VI қ осымша) ε _м=0, 45.

= 2, 51 Вт/(м²К⁴)

(83) формуласы бойынша орташа жылу беру сә улелену коэффициентін табамыз:

α ^{сә у}= = 174, 5 Вт/(м²*К).

Ескере отырып, жылу беру коэффициенті конвекцией а^конв = 11, 63 Вт/(м^2*К), жиынтық жылу беру металл коэффициентін табамыз:

а = 174, 5 + 11, 63 = 186, 13 Вт/(м²*К).

Био Ві критериі = =0, 297

Температура ө лшем ү шін дайындама беті

θ _пов =0, 0425

Бойынша номограмме сур. 19 Фурье критерийін Fo= 11, 6 табамыз.

Жылуө ткізгіштік коэффициент кіретін Фурье критерийі тең

α = = =6, 05*10^-6м²/с

Қ ыздыру ұ зақ тығ ы

τ = Fo = 11, 6 = 4800 с (1, 335 ч).

Номограмме бойынша табамыз температуралық ө лшемдер орталығ ы ү шін жылытылатын дайындамаларды кезінде Bi=0, 297 жә не Ғ о=11, 6; 0цент ⁼ 0, 045.

Сонда

θ _орт= =0, 045

Одан

=1147⁰С.

Демек, температуралық ауытқ уы қ алың дығ ы дайындамалар аспайды берілген.

Нақ тылаймыз негізгі ө лшемдері пеш. Қ амтамасыз ету ү шін, берілген ө німділігін пешке бір мезгілде болуы тиіс келесі металл саны:

G = Рτ = 400*1, 335 = 534, 0 кг.

Салмағ ы бір дайындаманың g=31, 2 кг.

Бір мезгілде пеште болуы тиіс:

п = G/g = 534, 0/31, 2 = 17, 2 = 18 дайындамалар.

Кезінде тығ ыз тө сеу арналғ ан тұ ғ ырық тар 18 дайындамалар ауданы

Ғ '_м = 18*0, 04 = 0, 72 м².

Табандағ ы қ ысым р=Р/Ғ _м-=400/0, 72= 556 кг/(м²*ч).

Алынғ ан шама кернеу белсенді м жақ ын сол, ол қ абылданды кезде шамалы есептеген, сондық тан қ айта есептеу уақ ыт қ ыздыру емес шығ арамыз.

Он сегіз дайындамаларды поддондағ ы қ олда алты қ атардан ү ш дайындамалар бірқ атар.

Сонда ені табанның В_ы= 0, 2*3=0, 6 м, ұ зындығ ы табанның L’_м =0, 2*6= 1, 2 м.

Орналасуын ескере отырып, қ ыздырғ ыш элементтердің бү йір қ абырғ асында, жинау жә не жастары ө німді пештің болады шамамен қ абылданғ ан мө лшері, пештің жұ мыс кең істігін тү пкілікті деп санауғ а болады.

Ө йткені температураларда пеш 1000-1200°С пайдалану ұ сынылады судан тұ ратын екі қ абатты шегендеу, отқ а тө зімді қ алау орындалады класс – А қ алың дығ ы 0, 115 м, ал жылу оқ шаулау бірі диатомиттілік кірпіш қ алың дығ ы 0, 3 м.

Пештің қ уаты. Пештің қ уаттылығ ын формула бойынша (157) табамыз.

Жылу шығ ыны қ ыздыруғ а металды пеш

Q_пол = 0, 67*10⁸ (1150 — 20) = 84000 Вт.

Жылуды жылу арқ ылы қ алау пештер кезінде стационарлық режимде жұ мыс мына формула бойынша анық таймыз

Q_жылу =

мұ ндағ ы t_n — температура ішкі бетін қ алау, қ абылданғ ан температурасы бірдей пештің t_пеш=1200°С;

t₀ - қ оршағ ан ортаның температурасы (20°С);

S_Ш, S_Д — қ абаттардың қ алың дығ ы, тиісінше, шамоттың жә не диатомиттің, м;

λ _ш, λ _д — жылу ө ткізгіштік коэффициенттері тиісінше шамота жә не диатомитті, Вт/(м-К);

α — жылу беру коэффициенті конвекцияның сыртқ ы бетінен қ алау қ оршағ ан ортағ а, α = 11, 63 Вт/(м²*К);

F_нар — сыртқ ы беті қ алау пештер, м².

Ескере отырып, қ абылданғ ан қ алың дығ ы қ абырғ аларының сыртқ ы беті қ алау

Ғ _нар = 2, 13*1, 43*2 + 2, 13*1, 93*2+ 1, 43*1, 93*2= 19, 84 м².

Қ алың дығ ы қ абаттарын қ алау барлық қ абырғ аларының, еденінің жә не пеш жиынтығ ының бірдей қ абылдаймыз.

Орташа температура қ абатының шамоттың

Орташа температура қ абатының диатомитті (t_нар—t_o есептегенде)

Мұ нда t' — температурасы бө лімінің шекарасында қ абаттар, °С. Шамоттың жылу ө ткізгіштік коэффициенті

λ _ш = 0, 698 + 0, 64*10^-3t_ш.

Диатомиттің жылу ө ткізгіштік коэффициенті λ _д =0, 145 +0, 314-10^-3t_д.

Ө йткені қ арастырамыз жылуды шеген арқ ылы стационарлық режимде, онда былай жазуғ а болады:

= (t' - to).

Жоғ арыда келтірілген ө рнектерді ескере отырып жазуғ а болады:

)

немесе

0, 114 * 10^-3 (t')² + 0, 227t' - 389, 6 = 0.

Бұ л тең деудің шешілгені бізге береді t'= 1115°С.

Сонда орташа температура қ абатының шамоттың

t_ш = (1200 + 1115)/2 = 1157, 5 °С.

Орташа температура қ абатының диатомиттің

t_Д = (1115 + 20)/2 = 567, 5 °С.

Жылу ө ткізгіштік шамоттың коэффициенті тең:

λ _ш = 0, 698 + 0, 64 * 10^-3 * 1157, 5 = 1, 438 Вт/(м * К).

Жылу ө ткізгіштік коэффициенті диатомитті тең:

λ _д =0, 145 + 0, 314 *10^-3*567, 5 = 0, 322 Вт/(м*К).

Жылудың азаюы жылуө ткізгіштік арқ ылы

Жоғ алту жылу қ ысқ а тұ йық талу қ абылдаймыз тең 70% жылу шығ ыны арқ ылы қ алауды:

Q_{ж. қ. ж} = 0, 7*21400 = 15000 Вт.

Жалпы жылу шығ ыны пеш

Q_жлп = 84000 + 21400 + 15000 = 120400 Вт.

Пештің қ уаты Р_Σ = 120400*1, 2 = 144500 Вт.

Пайдалы ә сер коэффициенті, пештің мына формуласы бойынша есептейміз (149)

12 Следующая ⇒