Tầm quan trọng của lò luyện kim đối với ngành luyện kim

Tầm quan trọng của lò luyện kim đối với ngành luyện kim. Lời nói đầu Đề cập đến: Tầm quan trọng của lò luyện kim đối với ngành luyện kim. Đồ án nguyên lý lò luyện kik giải quýêt vấn đề gì? Việc hoàn thành đồ án nguyên lý lò luyện kim sẽ có lợi cho học tập chuyên ngành luyên kim như thế nào? Đồ án có lợi gì cho áp dụng thực tiễn sau này khi là mmột người cán bộ kỹ thuật? Lần đầu thực hiện đồ án môn học lần đầu không tránh khỏi những sai sót, rất mong sự đóng góp của đồng nghiệp. Lời cảm ơn sự giúp đỡ và tạo diều kiẹn của các tổ chức, cá nhân giúp đỡ. Một tham khảo Qua 20 năm đổi mới đất nước ta đã đạt được nnhững thành tựu to lớn trên con dường công nghiệp hóa hiên đại hóa. Các ngành công nhgiệp đã có những bước phát triển vượt bậc. Nhưng để đạt được mục tiêu hoàn thành công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ta cần phát triển hơn nữa công nghiệp,đặc buệt phải kể đến là những ngành công nghiệp trọng điểm. trong số này thì không thể thiếu công nhgiệp nặng. mà trong công nghiệp nặng thì không thể không kẻ đến ngành công nghiệp luyện kim. Môn nguyên lý lò luyện kim là một môn học kỹ thuật cơ sở chuyên ngành của ngành luyện kim. Nó nghiên cứu về việc sử dụng năng lượng nhiệt, các quá trình biến đổi hóa lý nhằm mục đích hiệu suất tinh luyện kim loại. Bản thân em là một sinh viên nên việc nắm vững lý thuyết và thực hành các thao tác từ đó rút ra bài học kih nghiệm để tính toán được chính xác và thiết kế được lò luyện kim thỏa mãn được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. cũng là một việc làm có ý nghĩa rất lớn nhằm giúp em và các sinh viên khác học ngành luyện kim có thêm kiến thức phục vụ tốt cho chuyên ngành của mình. Đây cũng là nhiệm vụ thực hành của một sinh viên vì nó nhằm củng cố. nâng cao các kiến thức đã học của . nắm được vai trò công nghệ ngành luyên kim, các vật liệu chịu lửa và cách sử dụng vật liệu chịu ảnh lửa sao cho đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật và kinh tế. Nắm được cấu tạo nguyên lý của cac thiết bị đốt nhiên liệ, biết cách bố trí, tính toán sự cháy của nhiên liẹu. nắm được quy trình lưu thông khí trong lò, biết cách tính toán thông gió cho lò. Nắm được ý nghĩa của trao đổi nhiệt trong lò luyện kim, biết xác định chế độ nung, thời gian nung kim loại, là cơ sở cho việc tính toán kich thước lò, biết cách tính toán cân bằng. Chương I: Tính toán sự cháy của nhiên liệu Tính toán sự cháy của nhiên liệu Thế hoán chuyển đổi thành phần C H O N S A W 84% 8% 2% 6% 3% 9% 2.5% A A Ta có: Chuyển - Thay các thành phần S A W vào công thức + Tính chuyển đổi thành phần tử hữu cơ sang dạng C= K. C= 0,860.84 = 72,24 % H= K. H= 0,860.8 = 6,88 % O= K. O= 0,860.2 = 1,72 % N= K. N= 0,860.6 = 5,16 % Kiểm tra C = 72,24 % H = 6,88 % O = 1,72 % N = 5,16 % S = 2,66 % W = 2,5 % A = 8,775 % ( C+ H+ O+ N+ S+ A+ W) = 100 % C= 72,24 % ; H = 6,88 % ; O = 1,72 %; N = 5,16 % ; S = 2,66 % ; W = 2,5 % ; A = 8,775 % ; ( % ) = 100 % Nhiệt trị của nhiên liệu Q – Áp dụng công thức Q = 339. C + 1030. H + 108,8(S- O) – 25,1 W Q = 339. 72,42 + 1030. 6,88 + 108,8(2,66-1,72) – 25,1 2,5 =31615 (kj/kg) Biểu diễn thành phần của nhiên liệu về KLPT M== M== M== M== M== Tính lượng không khí cần thiết Lượng Oxi cần thiết để đốt chấy 1kg nhiên liệu = 1,74(m/kg) + Lượng không khí cần thiết ở trạng thái khô L=4,762. =4,762.1,74=8,28(m/kg) + Lượng không khí ở trạng thái ẩm L= L+0,00124.d.l = 8,22.0,0124.18,9.8,28=8,477(m/kg) Trong đó: d 1ượng (g) hơi nước trong 1 m không khí khô d=18,9 (g/m) Lượng không khí cần thiết thực tế + Lượng không khí khô L=n.L=1,4.8,28=11,592(m/kg) + Lượng không khí ẩm L=n.L=1,4.8,47=11,858(m/kg) Tính lượng sản vận cháy Lượng khí CO ta có: V=0,0187 C V=0,0187.72,24=1,35(m/kg) Lượng hơi nước: Ta có: V=0,112.6,88+0,0124.2,4+0,00124.18,9.11,592 =1,07 Ở đây ta lấy lượng không khí ở 20 C và d=18,9 + Lượng khí SO: V=0,007.S=0,007.2,66=0,018 + Lượng khí N: V=0,008.N+0,79.L =0,008.5,16+0,79.11,592=9,15(m/kg) + Lượng khí O: V=0,21(n-1).20=0,21.(1,4-1).8,28 =0,69(m/kg) Vậy tổng lượng sản phẩm cháy V= V+ V+ V + V+ V =1,35+1,03+0,018+0,19+0,69=12,318(m/kg) Tính thành phần sản vậy cháy Áp dụng công thức %X=.100%. Ta có thành phàn của khí CO % CO=.100%==10,95 % Thành phần của hơi nước HO % HO = .100%=100% = 8,68 % Thành phần của khí SO % SO= .100% = Thành phần của khí N % N= 100% = .100% = 74,8% Thành phần của khí O % O= .100% =.100% = 5,6% CO= 10,95% ; HO= 8,68% ; SO= 0,14% N=74,6% ; O= 5,6 % ; =100% Tính trong lượng riêng của sản vật cháy Tính nhiết hàm tổng cộng của sản vật cháy Tính theo công thức: Trong đó : i i=0 vì nhiên liệu than đá không nung trước i nhiệt hàm không khí được nung trước Giả thiết không khí được nung ở 450C ta có: Đối lo kg/m i=143,15.4,18=598,367(kj/ m) i 2427+445=2872 (kj/ m) Theo giả thiết t=1700 ta có: i=0,5742.1700.4,18=4080 i=0,4560.1700.4,18=3240 i=0,3493.1700.4,18=2482 i=0,563.1700.4,18=4000 i=0.3698.1700.4,18=2627 =4080%CO+3240% HO+2482%N+4000%SO+2627%O =4080.0,1095+3240.0,0868+2482.0,746+4000.0,0014+2627.0,0560 =2732 Tại t=1800C i=0,5786.1800.4,18=4353 i=0,4555.1800.4,18=3424 i=0,3412.1800.4,18=2642 i=0,565.1700.4,18=4251 i=0.3716.1800.4,18=2795 =4353%CO+3424% HO+2642%N+4251%SO+2795%O =4353.0,1095+3424.0,0868+2642.0,746+4251.0,0014+2795.0,0560 =2907 Từ kết quả trên ta có: Ta có: () + Tính nhiệt độ chảy thực tế ta cho =0,75.1780=1335 Chương II: Tính toán thời gian nung Ta có kích thước phôi là 100 x 100 x 1000 Hàm lượng cacbon C=0,25% nên ta chọn nung 2 mặt và chế độ nung ơhôi 3 giai đoạn (sầy - nung - đều nhiệt) Tính thời gian nung ở vùng sấy 1 theo giản đồ chế độ nhiệt ta có: ; Chọn hệ số điều chình là 1,1 Tính hệ số dẫn nhiệt =1,16(60 - 8,7.0,28 – 14,4.0,35 – 29.0,15) =56,18 Tính các tiêu chuẩn và giá trại nhiệt độ tâm cuối giai đoạn rấy Tiêu chuẩn t xđ theo ct Tiêu chuẩn BíO sỏ bộ: Bi= Vì nung 2 mặt =0,55.0,1=0,055(m) Hệ số dẫn nhiệt = Căn cứ vào tra giản đồi ta có: Fo=4 và =0,35 Vậy nhiệt tâm sơ bộ của phôi thép cuối qđ xấy là : =1000 – 0,35(1000 - 20) =657C xđ tiêu chuẩn Bicx ở vùng rầy ta có: = Từ và =0,306 Và Vậy nhiệt độ chính xác tâm phôi cuối gđ rầy Tính hệ số dẫn nhiệt a =3,6. Mà ta có: Vậy Vậy Vậy nhiệt độ rầy là: tính toán thời gian nung phôi trong vùng nung nhiệt độ trung bình của khí là: nhiệt độ trung bình theo bề mặt phôi nung Ta tính hệ số bức xạ Xđ Ta tính hệ số truyền nhiệt trung bình sơ bộ Ta có: = Từ các giá trị và Tra bảng ta được Fo=3 và nhiệt độ tâm phôi ở cuối gđ nung Tiêu chuẩn BiOCx chính xác Bicx= Từ Bicx =0,2 và Fo=3 Ta giản đồ ta được Vậy nhiệt độ tâm phôi chính xác là: =1300-0,34.(1300-686,4)=1091 nhiệt độ trung bình của phôi thép cuối giai đoạn nung Tính hệ số dẫu nhiệt a a= mà i=408 vậy Ta suy ra nhiệt độ của vùng nung Do trong quá trình nung có sự tạo thành các vẩy oxit nên thực tế thời gian nung sẽ kéo dài hơn khoảng 20% d) tính thời gian đồng đều nhiệt do đạc điểm của giai đoạn này là quá trình nung nhiệt độ bề mặt không tăng nên tính gđ này sẽ dung CT cho trường hợp này khi nhiệt độ bề mặt không đổi gọi là hiệu só nhiệt độ cuối giai đoạn đồng nhiệt thời gian đồng đều nhất xác định theo CT: Trong đó: m là hệ số phụ thuộc S và tỉ số của thổi (B: bề rộng ; S: bề dày ) căn cứ vào dk tính toán trên ta có: =1100-1091=9 Cho phép Tra giản đồ ta được m=0,54 Nhiệt độ trung bình got đồng nhiệt Tra bảng hạn nhiệt ta có: a=3,6. Vậy thời gian đồng nhất sẽ là: Vậy 0,31+0,4356+0,14=0,885(h) Chương III xác định kích thước lò xác định kích thước cơ bản của lò B=n.l+(n - 1).C+2.b L=1m chiều dài phôi nung n: số hang phôi xếp theo chiều rộng chọn n=1 C: khoảng cách giữa 2 đầu phôi =0,1m b: khoảng cách đầu phôi và tường lò chọn b=2 B=1.1+2.0,25=1,5 (m) chiều cao của lò được xác định theo CT chiều cao vùng rầy: Với Ta có bảng giá trị: Căn cứ vào bảng t = 1000C A chọn 0,65 H = 10.1000.(0,65 + 0,05.1,5) = 0,725 (m) Chiều cao thực tế H = m Chiều cao thực tế của vùng sấy ADCT : H = m.H + s. S chiều dày phôi Vậy H = 1.0,725 + 0,1 = 0,825 (m) Vì trong thực tế m trường = 1 +) Chiều cao vùng nung: H = 0,5B = 0,5.1,5 = 0,75(m) Chiều cao thực tế : H = m.H + s = 1.,75 + 0,1 = 0,85 +) chiều cao vùng điều nhiệt ; Chiều cao có hiên : H = 10.t(A + 0,05B) =10.(0,65 + 0,05.1,5) =0,906(m) Vậy chiều cao thực tế . H = m.H + s = 1.0,096 + 0,1 = 1,006(m) Lựa chọn kết cấu xây lò: Kết cấu xây lò về việc chọn kích thức thể xây tới đáy lò vì t khí lò là 1300 nên ta phải chọn gạch chịu lửa có nhiệt độ lớn hơn 1300C vì vật nung trong lò là thép khi bị OXH KL. Dựa vào tính chất và từng loại gạch ta chọn vật liệu chịu lửa và crômmanhêrit để chống mài mòn lớp gạch chịu lửa, xây thành 2 lớp nghiêng có tổng chiều dày 2x113. Gạch chịu lửa dựa vào t/c gạch samôt loại nhẹ cách nhiệt có tính chung tính nên thường được chọn lớp gạch cách nhiệt trong lò.Vì t cao nên dùng 2 lớp cách nhiệt xây có chiều dày 2x65 đó là gạch đỏ dễ kiếm nên ta chọn lớp tiếp theo cho đáy lò xây thành 2 lớp có chiều dày 2x65 cuối cùng là bê tông 200mm. Tường lò chọn vật liệu có ý nghĩa quan trọng được xây bằng 2 lớp : Lớp chịu lửa gạch samôt a nằm ngang:s = 230mm Cách nhiệt : lớp cách nhiệt gạch diadômin s = 113 mm. Nóc lò có kích thước .Ta chọn nóc lò kiểu vòm uốn U = 60 xây = 2 lớp: Lớp chịu lửa ; 1 lớp gạch samôt a xây thẳng đứng có chiều dày 250mm. Lớp chịu nhiệt điatômin nghiêng 113mm. ống khói hinh chữ nhật tường và đáy. Được xây = gạch samôt c có chiều dày 230mm.Nóc lò được xây = gạch samôt c : s = 113mm, bên ngoài bọc lớp vỏ thép tấm có chiều dầy 3mm. Tường lò được xây = 2 lớp . (+)Vùng sấy : Lớp chịu nhiệt = gạch samôt dày 240mm Lớp cách nhiệt xây = gạch đỏ bề dày 240mm (+) Vùng nung: Lớp chịu nhiệt xây = gạch samôt có chiều dày 250mm Lớp cách nhiệt xây = gạch đỏ dày 230mm (+) Vùng đều nhiệt : Lớp chịu nhiệt xây = gạch samôt có chiều dày 250mm Lớp cách nhiệt xây = gạch đỏ có dày 230mm. (+) Nóc lò Lớp chịu nhiệt = gạch samôt dày 230mm Lớp cách nhiệt xây = tấm amiăng dày 100mm Vỏ lò được làm = thép tấm xung quanh 5mm. Xác định kích thước ngoại hình lò L = L + S L = L + S + S Mà S = 0,24 + 0,24 + 0,1 + 0,005 = 0,585 S(đn) = 0,25 + 0,23 + 0,1 + 0,005 = 0,585 (m) Vậy L = L + S + S(đn) = 5,3 + 0,585 + 0,585 = 6,47 (m) Ở nhiệt cao thế xây bị giãn nở theo nhiệt tỉ lệ 56 mm/1m Chiều dài ngoại hình lò chọn 0,005 = m/1m L = L + S(nở nhiệt) Với S(nở nhiệt) = 6,47.0,005 = 0,032 Chiều dày ngoại hình lò : L = 6,47 + 0,032 = 6.502 chiều rộng ngoại hình lò chiều rộng ngoài vùng sấy B = B + 2(0,24 + 0,24 +0,005) = 1,5 + 2(0,24 + 0,24 + 0,005) = 2,47 (m) chiều rộng ngoài vùng nung và vùng đều nhiệt B = B= B + 2 (0,25+0,23+0,005) = 1,5+2(0,25+0,23+0,005) =2,67 (m) b. Xác định chiều dài của lò Chiều dài vùng lấy được xác định theo công thức : L= Với b: chiều rộng p : năng suất của lò n : lò hang phôi nung : thời gian nung L= =1,49 (m) Chiều dài vùng đều nhiệt L= L=(m) CHƯƠNG IV : TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT 1. Các khoản nhiệt thu a. Nhiệt độ đốt cháy nhiên liệu cung cấp Q=B.Q Với : B : lượng nhiệt tiêu hao Q : nhiệt trị của nhiên liệu = 31615 kj/kg =31615000 J/kg Q= 31615000B (w) 2. Nhiệt vật lý do không khí nung nóng trước Q=B.L.C.t.f C.t = i là nhiệt hàm của kk được nung nóng trước i = 450C L là L lượng không khí cần thiết để đốt cháy 1 đơn vị nhiên liệu m/kg f là phần không khí được nung nóng trước Q= 11,858.i.450B = 11,858.56,45.450B =301223B Nhiệt vật lý do nhiên liệu nung nóng trước Q= B.C.t C , t = i là nhiệt hàm của nhiên liệu Q=5650.a.G.10 a : là phần kim loại bị ô xi hóa a = 0.01 G : năng suất lò 3000kg/h =0.83 kg/s 5650 là lượng nhiệt tỏa ra khi ô xi hóa 1kg Fe Q= 56500.0,01.10.0,83 = 468,950 Vậy tổng nhiệt thu Q = Q+Q+Q = 31615000B + 301223B + 468,95 = 319016003B+468,95 3. Các khỏan nhiệt chi a. Nhiệt độ để nung nóng hay nấu chảy kim loại Q= G.Cp( t-t ) = G ( i-i) Mà i= i=9,3 (KJ/kg) = 9300 (J/kg) i= i = 183,7424.481= 768,033 kJ/kg i = 768033 ( J/kg) Q= 0.83 ( 768033-9300) = 629748,4 (w) +) nhiệt mất do cháy không hoàn toàn hóa học Q= B.p.Vn (12140.10).W 12140 : nhiệt trị của hỗn hợp khí C và khí H sinh ra p: lượng khí C và khí Hchưa kịp cháy ra khỏi lò p = (0,005 0,03) chọn p = 0,03 Vn : tổng lượng sản phẩm cháy Q= 0,03.12,318.12140.10.B = 4486215B +) nhiệt mất do cháy không hoàn toàn cơ học Q= K.B.Q.10 K = 0,02cho K = 0,03 Q : nhiệt trị cuă nhiên liệu Q= 0,03.31615. 10.B = 948450B b. Mất nhiệt do dẫn nhiệt qua tường lò Q= Q+Q+Q mất nhiệt ở vùng sấy chọn nhiệt độ mặt trong của vách t=1025C t=40 nhiệt độ mặt ngoài ta có: F=F+2F=HB+2L.H Mà H=0,825 (m) L= 1,19 (m ) B = 1,5 (m) F = 0,825.1,5+2.1,19.0,825 = 3,2 Giả thiết : t=C t=C t=C Hệ số dẫn nhiệt của lớp ngach chịu nhiệt. Gạch samot nên : =0,7+0,0064.779=1,2 Hệ số dẵn nhiệt của lớp gạch đỏ cách nhiệt =0,21+0,0017.t =0,81+0,00017.287=0,86 Tính q: Ta có : q = trong đó: s, slà chiều dày gạch samot là hệ số truềyn nhiệt đối lưu từ mặt ngoài thế xay ra mt không khí =11,63 à = 0,086 à q ==1743 (W/m) Tính lại: t- t - q=1025-1743=676,4C chọn lại t=680C t==C t=C ta có =0,7+0,00064.852,5=1,245 Vậy q = Tính lại t=t-qC do đó: Q=q.F=1777.1,19=2114,63(W) nhiệtmất qua nóc lò ở vùng sấy F=Lsấy +Lnung Mà Lnung chính là chiều dài của nóc lò hình vòm Lnung = = .2.3,14.1,5 =1,57 Trong đó 1,5 là chiều rộng của lò F=1,19.1,57=1m87 Giả thiết t=C t=C t=C hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch samot ttra bảng 13b trang 10 tập bảng =0,7+0,00064.779=1,2 =0,157+0,00014.287=0,2 +) tính lại q: q= Ta tính lại tta có t = t-q. =1025-1266.=782 (0) Chọn lại t ta có t=785C t=C t=C C) C) q = tính lại t t= t-q=1025-1327.=786C vậy t=786C àdo đó Q=q.F=1327.1.87=2481,5 mất nhiệt do nhiệt truyền qua đáy lò ở vùng sấy Qsấy=0,15.Qsấy+g=0,15.2114,63=317,2W Ta có Qsấy = Qtq+ Q(nóc)+ Q(sấy,đáy) à Qsấy = 2114,63+317,2+2481,5 =4913,33(W) mất nhiệt ở vùng nung +) nhiệt mất ở vùng nung qua tường lò Chọn nhiệt độ tường : t=1300C Và s=0,25 (m) s=0,23 (m) àchiều dày của tường Chọn nhiệt độ vành ngoài lò là t=40C Ttq=2.Ln.Hn Vì ở nhiệt độ cao nên tường bị giãn nở mà L = L.1,005=0,854 Ftq= 2.1,1407.0,854=2,4 (m) Giả thiết t=C t=C t=C hệ số dẫn nhiệt qua tường lò ở vùng nung của lớp gach dẫn nhiệt = 0,88+0,00023.985= 1,107 (W/mC) Chọn hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt (W/m) Tính q : q= 771 (W/m) tính lại t=t-q = 1126C chọn lại t=1110C t=C ta có t=C =0,88+0,00023.1205=1,1157 +) hệ số dãn nhiệt qua lớp gạch cach nhiệt =0,116+0,00016.575=0,208 Ta tính lại q q=) tính lại t t=1300-895.C Q=q.F=895.2,4=2148(W) Tính nhiệt mất do qua nóc ở vùng nung Fnóc= 1,4.1,57=2,198 m Giả thiết t===670C t=C t=C hệ số dãn nhiệt qua noc lò ở vùng nung củat lớp gạch chịu nhiệt t = 0,7+0,00064.985=1,33 Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch cách nhiệt là tấm Amiang =0,157+0,00014.355=0,207 Tính q q= =1698 (W/m) tính lại t=1010C ta có t=C t=C hệ số dẫn nhiệt qua nóc của lơp gạch chiu nhiệt =0,7+0,00064.1155=1,44 =0,15+0,00014 . 525=0,23 (W/m) Tính lại q q = ) tính lại t t= t-q.C vậy t=1000C do đó : Qnóc = q.Fnóc=1851.2,198=4068,5(W) Q=0,15.2148=322,2 Vậy Q= Q+Q+Q =2148+4068,5+322,2=6538,7 (W) nhiệt mất ở vùng đều nhiệt Chon nhiệt độ ở mật trong vách là : t = 1250C s=250 nhiệt độ mặt ngoài lò t=40c diên tich tường vùng đều nhiệt Fđn(tg) = 2F+F=L+H Fđn(tg) =0,54.1,006.0,85 = 0,45 (m) Vậy Fđn = 2.0,46+0,814=1,734(m) Chọn t===645C t==947,5C t==C hệ số dẫn nhiệt =0,81+0,00017.342,5=0,87(W/mC) Tính q q= = ta tính lại t t=1250-2236=823C chọn lại t=830C t==1404C t===435C =0,7+0,00064.1040=1,366(W/mC) =0,81+0,00017.435=0,88(W/mC) Tính lại q q = = tính lại t t = 1250-2281.=832C vậy t=830C do đó Q= q.F = 2281.1,734=3955 nhiệt mất qua nóc là ở vùng đều nhiệt Lđn(nóc)=Lđn.Lcung =0,54.1,57=0,885 Giả thiết t===645C t==947,5C t===342,5C hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch cách nhiệt =0,7+0,00064.947,5=1,31(W/mC) =0,157+0,00014.342,5=0,205(W/mC) Tính q q = =(W/mC) tính lại t t=t-q=1250-1614.=966(C) chọn lại t=970C Chọn hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt 0,16 + 0.00016.t = 0,116 + 0,00016.355 = 0,174 () Tính q = = = 771 (w/m) Tính lại t = t - q = 1300-771. = 1126C Chọn lại t= 1110C t = = 1205C ta có t = = = 575C 0,00023.1205 = 1,1157 (W/mc) +) Hệ số dẫn nhiệt qua lớp gạch cách nhiệt = 0,116 + 0,00016.5 + 5 = 0,208 (w/mc) Ta tính lại q : q = = 895 (w/m) ta tính lại t: t = 1300 – 895. = 1106C Q tường ( nung ) = q.F = 895.2,4 = 2148 (w) Tính nhiệt mất do qua nóc lò ở vùng nung : F = 1,4.1,57 = 2,198 m Giả thiết t = = = 670C t = = 985C t = = 355C Hệ số dẫn nhiệt qua nóc lò ở vùng nung của lớp gạch chịu nhiệt = 0,7 + 0,00064.T = 0,7 + 0,00064.985 = 1,33 Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch cách nhiệt là tầng Ami ăng = 0,157 + 0,00014.355 = 0,207 Tính q = = = 1698 Tính lại t = 1010C Ta có : t = = = 1155C t = = = 525C Hệ số dẫn nhiệt qua nóc lò của lớp gạch chịu nhiệt = 0,7 + 000064.1155 = 1,44 = 0,15 + 0,00014.525 = 0,23 (w/m) Tính lại q = = 1851 (w/m) t = t - q = 1300 - 1851 = 1005C Vậy t = 1000C Do đó Q nóc = q.F = 1851.2,198 = 4068,5 (w) Qđáy = 0,15.Qtg(nung) = 0,15.2148 = 322,2 Vậy Qnung = Qtg nung + Qnóc + Qđáy = 2148 + 4068,5 + 322,2 = 6538,7 (w) (+) Nhiệt mất ở vùng đều nhiệt Chọn nhiệt độ ở trong vách là: t = 1250C s = 250 Nhiệt độ mặt ngoài là t = 40C Diện tích tg vùng đều nhiệt F = 0,54.1,006.0,85 = 0,46 (m) F = B.H = 1,5.1,006.0,54 = 0,814 (m) Vậy F = 2.0,46 + 0,814 = 1,734 m t = = = 1110C3 t = = = 505C = 0,7 + 0,00064.1110 = 1,41 (w/mc) = 0,157 + 0,00014.505 = 0,228 (w/mc) Tính lại q = = = 1759 Tính lại t = t - q = 1250 - 1759 = 963C Vậy t = 970C Do đó Qđn(nóc) = q.F = 1759.0,85 = 1495,15(w) Qđn(đáy) = 0,15.3955 = 593,25 (w) Qđn = Qđn(tường) + Qđn(móc) + Qđn(đáy) 3955 + 1495,15 + 593,25 = 3043,4 (w) Vậy tổng lượng nhiệt mất: = = = 5317,04 (w) d. Mất nhiệt do bức xạ nhiệt qua cửa lò Q = C().F. Trong đó : C: là hệ số bức xạ của vạt đen tuyệt đối = 5,7 w/mK t : nhiệt độ trung binh của lò tính = K F : diện tích phần mở cửa và khe hở(m) : hệ số thời gian mở cửa = 1 : hệ số màng chắn = 0,72 ở vùng sấy về lò nung liên tục có cửa vào phôi luôn mở. Diện tích cửa quan sát 100x100mm Chọn 2 cửa quan sát . F = 2.0,1.0,1 = 0,02 (m) Trong đó 2 là số cửa quan sát F = 1,5.0,15 = 0,225 Tổng diện tích qua cửa lò và cửa quan sát F = F + F = 0,02 + 0,225 = 0,245 Nhiệt độ lò = 1000C e. Lượng nhiên liệu mất theo lúc qua cửa lò ra khe hở Q = 0,6.CK + V.q.10 C = 599,655 Với V = v = .12,318 = 0,6159(m) Q(sấy) = 0,28.599,655.0,6159.10 = 103411,7041(m) ở vùng đè nhiẹt i = i = 1794 (KJ/m Q = 0,28.1794.0,6154.10 = 309127,728 Với i = i = 1872,6(KJ/m) Q(nung) = 0,28.1872,6.0,6154.10 = 1794(m) Q = 1794 + 309127,728 + 103411,7041 = 414333,4321 e. Lượng do sản phẩm cháy mang ra khỏi lò Q = i(B.V.).10 Với = .12,318 = 0,6159 Với i = i = 1380 (KJ/m) Q = 1380(B.12,318-0,6159).10 = (16998,84B – 849,992).10 = 16998840B – 849942(w) : Nhiệt do nước làm nguội =3191623,3B + 46,895 = 25625127,3.B + 232754,367 Vậy Q sấy: Q Vùng đều nhiệt có 1 cửa ra phôi và 1 cửa quan sát hệ số thời gian mở cửa quan sát là Q Hệ số thời gian mở cửa phôi ra là: (vì mỗi lần mở cửa rộng) m: số lần mở trong 1 giờ m= p: năng suất lò 3000/m n: số hang phôi m==19,23 (lần) quả phôi ra lò: Diện tích của quan sát F=0,1.0,1=0,01(m) Nhiệt mất theo cửa quan sát: Q Q Nhiệt mất theo cửa ra. Q = 20012,8 (W) CHƯƠNG 5 HỆ THỐNG DẪN THOÁT KHÓI Xác định tổn thất trên đường ống dẫn Vk = Vn.B -V. (m/h) Trong đó B Lượng tiêu hao nhiên liệu Vn là lượg sản phẩm cháy tạo ra khi đót cháy 1 dơn vị nhiên liệu ;V; là tổng lượng khí mất qua cửa Ta có : B = 0,46 (Kg/S) Vn = 5,2822 ; (M m/M/m) Khối lượg riêng của sản phẩm cháy = = =1,2659 (Kg/m) Kích thước tiết diện ngang cuối buồng là F =B.H Trong đó B là chiều rộng B =2,3(m) : H là chiều cao thực tế ở vùng sấy :H=1,312 (m) : F= 2,3.1,312 =3 (m) Chọn chiều rộng của ống khói là b=0,5(m) nên chiều cao của cống khói là: Đuờng kính thủy lực của cống khói là: Vì C=2.(b=h) Để giảm nhiệt độ trong cống khỏi là 2C/m theo luật tiết ký thì chiều dài từ kinh đến thiết bị trao đổi nhiệt là 8(m) nen nhiệt độ khói giảm 18 vì vậy khong nhiệt độ vàothất hụt là: Nhiệt độ TB của khối trong cống là: tổn thất do masat là: h = Tổn thất năng lượng do 2 lần đổi chiều từ công đến thiết bị trao đổi nhiệt: Vậy tổn thất từ kinh đứng đến thiết bị: 3. Tổn thất năng lượng trong thiết bị trao đổi nhiệt bao gồm tổn thất mỏ dột khải, nghỉ ra khỏi thiết bị trao đổi nhật tổn thất khí bao quanh hồ ống, khi đứng Chọn kích thước dặt thiết bị 2x1,5=3,5(m) Nhiệt da khỏi lò của khối: Trong đó: Nhiệt độ trung bình của khói trong thiết bị Ta có tốc độ khói quá thiết bị Sẽ doi theo chiều sâu bể ống m=10(m) tổn thất năng lượng do đột ngột mở K=0,02 thuộc hoảng 28 náh thiết kế là vận dụng tổn thất năng lượng khi khói cd bao quanh ống Với C= C= hệ số k=5,2 W Tổng tổn thất năng lượng trong thiết bị trao đổi nhiệt: 4. Xác định tổn thất năng lượng từ thiết bị trao đổi nhiệt đến van Khi khá thiết bị trao đổi nhiệt thì mữ đọ trỏe xuống nhiệt mà 1/m. Giả thiết tiết diện của cống là không đổi Tổng tổn thất từ trường là đến van khói là: =89,09+69,06+30,1+42,74 =141,9 (N/m) 5. Tính toán chiều cao ống khói Nhiệt độ tại ống khói là : 409C Khối lượng riêngcủa khói Nhiệt độ môi trường ngoài là 20+273=293 k Lượng sản phẩm qua ống khói là V=2,166 Bề mặt tiết diện định ống khói là: F2=1,083(m) Đg tích ống: d1=1.5d2=1,5.1,2=1,8(m) Ta có: Tiết diện thành ống khói: F PHẦN 3:KẾT LUẬN Trong quá trình tính toán đồ án em cũng đã mắc phải nhiều khó khăn .Nhưng được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo QUÁCH THÀNH GIANG và các bạn trong tập thể lơp CĐ LUYỆN KIM ĐEN K47 em cũng đã hoàn thành đồ án Trong đồ án em vẫn có nhiều sai sót .Em rất mong được sự giúp đỡ và góp ý cua các thấy cô giáo và các bạn để lần sau em rút ra được những kinh ngiệm và làm bài đạt kềt quả cao hơn Một lần nữa em xin trân thanh cảm ơn sự giup đỡ tận tình của thầy giáo QUÁCH THANH GIANG đã giúp đỡ em hoàn thành bài đồ án trên