Проектирование промышленных печей

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Кафедра теплофизики и промышленной экологии

Семестровая работа

по курсу: Проектирование, строительство и ремонт промышленных печей

Вариант № 17

Выполнил: ст. гр. МТ-051

Чубейко М.В.

Проверил: к.т.н., доцент

Соловьев А.К.

Новокузнецк

2009

Содержание

1. Расчет теплоизоляционного слоя. 3

Контрольные вопросы.. 7

2. Определение состава обычных и огнеупорных бетонов на цементных вяжущих16

2.1 Расчет огнеупорного бетона заданной марки. 16

Контрольные вопросы.. 20

2.2 Расчет строительного бетона заданной марки. 23

Контрольные вопросы.. 24

3. Определение количества кирпичей и состава раствора для кладки арочных сводов25

3.1 Расчет количества прямых и клиновидных кирпичей для кладки арочного свода25

3.2 Расчет состава воздушно-твердеющего раствора. 27

Контрольные вопросы.. 30

Список используемой литературы.. 35

1. Расчет теплоизоляционного слоя

Элемент стены печи выполнен из двух слоев: огнеупорного и теплоизоляционного. При реконструкции печи предусматривается замена существующего теплоизоляционного слоя другим теплоизоляционным материалом.

Определить, какой толщины должен быть теплоизоляционный слой, чтобы потери тепла через 1 м² кладки стены не превышали тепловые потери через футеровку печи до реконструкции.

Данные, необходимые для расчета:

- Внутренний слой кладки – ШЛ-0,9;

- Наружный слой кладки:

до реконструкции – П-250;

после реконструкции – Д-500;

- Толщина слоя кладки, мм:

внутренний слой – 348 мм;

наружный слой – 116 мм;

- Температура, °С:

t₁ – 1300°С;

t_о – 10°С.

Элемент стены нагревательной печи выполнен из двух слоев: внутренний слой из шамотного легковеса толщиной S_ш =0,348 м, наружный слой из перлита толщиной S_к =0,116 м. Температура внутренней поверхности кладки t₁ =1300°С, температура окружающей среды t_о =10°С. Определим потерю тепла через 1 м² кладки стены.

При реконструкции печи предусматривается замена наружного слоя кладки диатомитовым теплоизоляционным материалом.

Вычислить, какой толщины должен быть теплоизоляционный слой, чтобы потери тепла через 1 м² кладки не превышали тепловые потери через футеровку печи до реконструкции.

Согласно [1, таблица 1], теплопроводность шамотного кирпича

;

теплопроводность перлитового кирпича

.

Обозначим температуру на границе раздела слоев как t₂ .

Тогда

.

Принимаем в нулевом приближении температуру наружной поверхности стенки .

Поскольку режим передачи тепла стационарный, то плотности тепловых потоков через шамотную и перлитовую кладки одинаковые, т.е.

,

или с учетом зависимости коэффициента теплопроводности от температуры

.

Решая это квадратное уравнение, получим:

.

Теперь

,

,

,

.

Находим коэффициент теплоотдачи конвекцией от наружной поверхности стенки к окружающей среде:

Плотность теплового потока

.

Проверим принятое значение температуры наружной стенки

,

откуда

.

Поскольку полученное значение близко к принятому, перерасчета не производим.

Согласно заданию, реконструкцией предусматривается замена наружного слоя кладки диатомитовым теплоизоляционным материалом. Определим, какая должна быть толщина теплоизоляционного слоя S_д , чтобы потери тепла через 1 м² стены не превысили бы тепловых потерь до реконструкции, т.е. .

Так как предельная допускаемая температура диатомитового кирпича составляет 900°С [1, таблица 4], принимаем значение t₂ на 50°C меньше допускаемой температуры

.

Тогда

,

,

где – принимаем в нулевом приближении

,

.

Толщину диатомитового слоя определим из уравнения

,

.

.

Проверяем принятое значение температуры наружной поверхности стенки

.

Поскольку полученное значение близко к принятому, т.е. , перерасчета не производим.

Расчеты показали, что замена наружного слоя из перлитового кирпича диатомитовым кирпичом приводит к снижению потерь тепла теплопроводностью на 6%.

Контрольные вопросы

1. К естественным общестроительным материалам относятся бутовый камень, щебень, гравий и песок; к искусственным – глиняный (красный и силикатный) кирпич.

Бутовый камень представляет собой крупные куски (0,1 – 0,02 м³ ) гранита, песчаника или известняка, используемые для кладки фундамента и в качестве заполнителя в бутобетоне. В печестроении предпочтение отдают песчаниковым камням, которые способны выдерживать температуру до 600°С, в то время как известковые камни могут использоваться только до 250°С. Объемный вес бутового камня 1400–1600 кг/м³ .

Щебень и гравий применяют в качестве заполнителя в бетонных смесях. Щебень получают путем дро

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать