Tính toán kỹ thuật nhiệt luyện kim hoàng kim cơ, đỗ ngân thanh, dương đức hồng

HỒNG KIM CO (chủ bìên) - Đ ố NGÂN THANH DƯONG Đ líc HƠNG THU ViEN I.A I HOC T H U ^S A N NHÀ XUẤT BÁN GIAO DUC '١ '-■* ١ HOÀNG KIM CƠ (chủ biên) - Đ'ỗ NGÂN THANH DƯƠNG ĐỨC HỔNG TÍNH TỐN KỸ THUẬT NHIỆT LUYỆN KIM ·.' i ٥ ٠ -٠ ٥ NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC - 2000 IỈ3‫؛‬F ■■■■‫■؟‬ -^·■ ■·'■ ١! :::ặ -'ì LỜI NOI ĐẨL Các thìết bi nhìệt ncVi chung dó có lị cong nghiệp nóì riêng dd dong glữ vai trò ٩uan trọng nhlền ngdnh kinh tế ٩nốc ddn, ٩nốc phòng, ph ‫ﺯﺍ‬c vr‫ ؛‬dờl sống, nên việc tinh todn ‫ﻵ(ﺍ‬ thnột nhiệt lu ١ ỹện klm ngd^ cdng dnợc ửng dụng rộng rdl vd có tầ ^ qnan trọng lởn cần dtíợc nghtên cửu sdu sác Cho dến n ٩ việc tinh todn k‫ ﻵ‬th^tột nh.lệt lu^íện klm cịn nhiều dlểw chua nhát quan)Về n٦ạt ١‫ ﻵ‬thu‫ﻻ‬ết phuơng phdp tinh todn ván dề dang duợc nghiên cltu dểhodn chỉnh nuớc ta na^١cdc tdl liệu "Tln.h todn k‫ ؟‬thuật nhiệt lu^ện klm ١١hầu nhu khOng cố.TrUỞc tln.h hln.h cổp thiết ١tộp thể cdn khoa h.ọc truOng Dql h.ọc Bdch Khoa ٧ lện nghiên cứu khoa học (Bộ Cơ kh.1 lu‫ﻻ‬ện klnt١ dd biên soạn sdch nà^ Idnt glốo trinh cho sinh viên cdc trUỜng Đql học k‫ﻵ‬ thuật, Idnt, tàl liệu than ٦khdo cho cân gldng da‫ ﻻ‬và nghiên cứu thuộc nhiều lĩnh vực chuvên mơn khdc có liên quan dến k‫ ﻵ‬thuật nhiệt lu‫ﻻ‬ện kln٦ Cuốn sách gồm chươỉìg phcìn cơng tác giả hiên soạn nhu sau : TS.PGS Hồng Klm Cơ lch.ủ blên ١biên soqn cdc chuơng , ,7 , 8' Thủ ‫ ﻻ‬kh.1 động lr‫ ؛‬c hqc ('ơ h^c chdt khl tru^ền nhiệt, tinh cdn bồng nhiệt vd xac dinh luợng tiêu hao nh-lên liệu, tinh todn k‫ ﻵ‬thuột nh-l-ệt cdc thiết h‫ ﺍ‬trao dổl nlilệt, tinh, todn k‫ ﻵ‬thuột nhiệt lò làm vlgc liên tuc gldn doqn TS.C ^C Duong ĐiVc Hổì\g blÊn soạn chuơng : Tinh todn sụ chá^ nhlênllệu KS Dỗ N gdn Thanh biên soqn cdc chuơng , : Thiết bị đốt nhiên llệu ١th ểxá ^ tinh todn khrtng 10 dơn gldn Cuốn sdch chắn khơng trdnh khổl thiếu sót, chUng t^l mong nhộn duợc cốc ‫ ﻵ‬klỄ'n đống góp cUa bqn dọc dê kịp thời chinh 1‫ ﻷ‬bổ sung lần tdl bdn sau Cảc tác gỉả Chương T Í M H T O Á l \ S ự• C H Ả Y C Ủ A Ỉ V H lÊ r V L I Ệ٠U CÓ thể đánh giá mức độ phát triển đất nước dựa vào nhu cầu sử dụng nhiên liệu Nhiên liệu nguồn nãng lượng cho công nghiệp luyện kim Nhiên liệu loại vật chất mà cháy tỏa lượng nhiệt lớn Những vật chất dùng làm nhiên liệu phải đáp ứng yêu cầu sau : - Lượng tàng trữ phải nhiều dễ khai thác đảm bảo cho việc khai thác sử dụng có lợi mặt kinh tế - ،Sản phẩm cháy phải dễ dàng thoát khỏi vùng cháy Dạng sản phẩm cháy tốt dạng khí - Sản phẩm cháy phải khơng có hại mơi trường xung quanh thiết bị nhiệt mà xảy cháy nhiên liệu - Quá trình cháy phải dễ khống chế - Lượng chất cháy chứa đom vị vật chất dùng làm nhiên liệu phải nhiều Chỉ có chất có nguồn gốc chất hữu đồng thời thỏa mãn yêu cầu Cácbon hyđrô hai nguyên tố tạo thành chất hữu bị ơxy hóa có hiệu ứng nhiệt lỏn, sản phẩm cháy thể khí trường hợp nồng độ khơng lớn loại khí khơng có hại Tương ứng với phân tích người ta phân biệt nhiên liệu : thành phần hữu cơ, thành phần cháy, thành phần khô, thành phần sử dụng mô tả theo sơ đồ (bảng 1) : Bảng L l Ký hiệu thành phần nhiên liệu rắn, lỏng Thành phần Ký hỉệu c H h Thành phẫn hữu c Thành phần cháy k Thành phần khô d Thành phần sử dụng N s A w 1.1 NỘI DUNG TÍNH TỐN Phản ứng cháy nhiến liệu với chất oxy hóa (phần lớn trường hợp oxy khơng khí) tạo thành sản phẩm cháy có nhiệt độ cao Tính tốn cháy nhiên liệu khâu đầu việc tính tốn kỹ thuật nhiệt lị cơng nghiệp nhằm xác định : - Lượng khơng khí cần thiết cho cháy nhiên liệu ; - Thành phần lượng sản phẩm cháy lạo thàmh ; - Nhiệt độ cháy 1.1.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH t h Uc t í n h t o n c h u y ể n đ ổ i t h n h p h ầ n n h iê u l i ệ u công a) Nhiên liệu rắn, lỏng Thành phần nhiên liệu thường biểu thị dạng ; thành phần hữu c ‫؛‬١+ H‫؛‬٦+ ‫؛‬٦+ N٠٦ = 100% thành phần cháy c + H + + N" + s = 100% thành phần khô c." + H ‫ ؛‬+ ‫ ؛‬+ N." + s." + A " = 100% thành phần sử dụng c ٥ + H٥ + ٥ + N٥ + s ٥ + A٥ + w ٥ = 100% Muốn chuyển thành phần biết nhi،ên liệu vể thành phần cần chuyển đổi (x^٥) dùng công thức : cđ X = k X ( 1) : X - thành phần đ ã biết, % ; k - hệ số chuyển đổi (bảng 1.2) Bảng L 2, Hệ số tính chuyển đổi k nhiên Iỉệ‫؛‬u rắn lỏng Thành phần cần chuyển đổi thành Thành phần đà biết hữu oơ (h) cháy (c ) khô (k) sử dung (d.) 100 - s" 100 S٠) - 100 ‫ ؛‬+ A '،) 100 0 -(S٥ + A + ٥V'*) 100 A - 100 ‫؛‬ 100 0 -(A٥ + w ٥) 100 hữu (h) 100 cháy (c) 100 - khô (k) sử dụng (d) 100 100 100^(S" ٠f A ،=) 100 - A.، 100 100 lob 0 -(S٥ + W + A٥'‫)؛‬ w + 100-(A٥‘‫)؛‬ 100 - w ٥ ١ 100- w ٥ 100 Ví dụ, xác định thành phần sử dụng nhiền liệu cô số liệu cho trước : C" = 85,0% ; H٠١ = 4,8% ; 7,0 = ‫؛‬% ١ ; N٠١ = 3,2% ; s = 5,0% ; A." = 10% ; w ٥ = 2,5% 100 100 d s٥ = s‘ jd _ 100 - ( A “ + w ^ ) 00 9.75% : 100 ٥٥- ( 2.>5 + ,75) ,A = 5,0 100 = 4,38% ; d , d ١١.d 100 - (S^ + A" + w -) 100 ٠ 0 - ( ,3 9.7S_) ٠ 100 33, ٠ ٥ = 7,0.0,8337 - 5,84% H٥ =4,8.0,8337 =4,00% c ٥ = 85,0.0,8337 = 70,86% w٥= 2,5% Tổng cộng 100% h) Nhiên liệu khí Có hai cách biểu thị thành phần nhiên liệu khí : Thành phần khơ : c o | + c o '، + + c h | + C2H^ + N2 + = 100% Thành phần ẩm : CO| + CO٥ + H | + CH4 + C2H4 + N | + .+ H2 ٥ = 100% Muốn chuyển đổi thành phần khô thành phần ẩm dùng công thức : X = k.x ( ) hệ số chuyển đổi : ١ 100 - H2O‘ k = — 100 100 (1.3) 100 + 0,1242 co Trong cơng thức (1.3) H20٥ phần trăm thể tích nước chứa khí đốt ẩm, lưcmg nước bão hịa nhiệt độ định nhiên liệu khí 100 (0 H20 ^ = ^ ■'^ - ١‫؛؟‬١ ^ CÙ+ 803,6 ; (0 - lượng nước bão hịa tính gam nv khí khơ nhiệt độ khác nhau, g/m ^ (bảng 1.3) Ký hiệu : m^ - thể tích khí (khơng khí) điều kiện tiêu chuẩn Bảng 1.3 Khối lượng nước bão hòa t, ٥c -3 -25 -20 - 15 - 10 - 5 10 co g/m^ 0.30 0.50 0.81 1.30 2.10 3١ 20 4.80 7,1 9.8 t, °c 15 20 25 30 35 40 45 50 55 khí khơ nhiệt độ khác nhau, g/m co, g/m^ 13.7 18١ 26,0 35١ 47.3 63.1 84,0 111.4 148,0 t ٠c 60 65 70 75 80 85 90 95 100 co, g/m٥ 196,0 265.0 361,0 499.0 716 1092 1871 Sau chuyển đổi xong ta có : CO‫ = ؛‬k CO‫ ؛‬, ۶٠ k C O k = CO٥ ,% 100 H٦o ٥ = 803,6 + (0 100‫ ﺗ ﺔ‬% Kh‫ ؛‬khi đốt dùng 10 !à hồn hợp ha‫ ؛‬loại có thành phần khác ngồi việc chuyển'đổi thành phần khơ ẩm loại tinh trốn cần tinh thành phần chung.cUa hốn hợp dể có thành phần dùng Trong trường hợp nầy trình tự tinh tốn sau : - Tinh toán thành phần sử dụng loại ‫؛‬ - Tinh toán nhiệt trị thấp loại thành phần ‫؛‬ - Tinh tỉ lệ loạỉ hỗn hợp Dặt hệ số tỉ lệ A hỗn hợp X Vậy hệ số tỷ lệ B hỗn hợp (1-X) - Tinh hệ số X Ta có : Q٣ = XQ^ + (1 - X)QT , kJ/m· V ậy: x =‫ئ‬ (1.4) dó : Qfí - nhiệt trị thấp A, kJ/m^ ; ọ f - n h iệ t trị thấp B, kJ/m 3; q Ị‫؛‬H - nhiệt trị hồn hợp, kJ/m Sau tinh thành phần sử dụng h‫ ة‬n hợp : CO‫ ؛‬h XCO^ t (1 - X)C0 ‫ ؟‬, % CO hh xcqA + (1 - X)C0B (1.4’) % Tổng cộng : 100% 1.1.2 XÁC ĐỊNH NHIỆT TRỊ THẤP CỦA NHIÊN LIỆU Nhiệt trị nhiên liệu lượng nhiệt tỏa đốt cháy hoàn toàn đơn vị khối lượng (đối với nhiên liêu rắn lỏng) hay thể tích (nhiên liộu khí) Nó tính kcal/kg, kchl/m^ hay kJ/kg١k l/m ^ a) Nhiệt trị thấp nhiên liệu rắn, lỏng Nhiệt trị thấp nhiên lỉệu rắn, lỏng xấc dỊnh theo cbng thức D.I Mendẽteev : ‫ا؛‬ 81C٥ +300H ٥ 26(0٥ - S ٥)-6 (W ٥ +9H٥) , kcal/kg Q‫ = ؛‬4,187[8!C٥ t H ٥ _ 26(0٥ - S٥) - 6(W٥ k l/k g ,(t H ٥ (1.5) dó : c ٥, H٥١ ‫ ل‬١ s ٥, w ٥ - thành phần cacbon, hidrồ, oxy, !ưu huỳnh١ nước nhiên J‫؛‬ệu sử dụng, % b) Nhiệt trỉ tháp nhiên liệu khl Nhiệt trị thấp nhièn liệu cố thể xác d‫إ‬nh theo cồng thức sau : Q+ 6‫ = ؛‬127,7‫ ح‬0 ‫ ؛‬108« + 359‫ ا‬6‫ ﻻ ح‬4 + 5‫ و‬8‫ ا‬7 ‫ ح‬2‫ ﻻ‬4 + 555‫ ﺀ‬2‫ ﻻ‬2 + 636‫ ح‬2‫ﻻ‬ 8‫ ؛‬913‫ ح‬3‫ ﻻ‬t^ l8 C H ]٥ t!465C5Hi2 +234H2S , 1.6) ‫ ا ﻻ إ‬0‫) ﺗﺎ‬ dó : - Các trị số 127,7 108 ‫ ؛‬ lượng nhiệt tỏa dốt cháy dơn vị (m ^ )c o , H2 - CO, ‫لﺀ‬2 ‫ ا‬CH، thành phần sử dụng nhiẽn liệu, % 1-1.3 CHỌN HỆ SỐ TIÊU HAO KHƠNG KHÍ ٧ À TÍNH LƯỢNG KHO n G KHÍ CẦN TH i E t a) Chọn hệ số tiêu hao không a Lượng tiêu hao khồng lưcmg khổng dùng dể dốt cháy nhiên liệu dược tinh theo thể tích Nếu lượng khOng cần dUng lấy dứng theo phương trinh phản ứng cháy thành phần nhiên liệu thi gọi lượng tỉẻu hao khổng lý thuyết ký hiệu : L (m ^/kg ‫ ؛‬m 3/m 3) Khi dUng khổng khổ dể dốt (Ikg hay m 3) nhiên liệu thi lượng tiêu hao khổng lý thuyết (L٥) dược xác dinh sau : - Dổi vdi nhiẽu liệu rắn lỏng : ik _ /kg ,1 : -0,01[l,867C٥ +5,6H٥ t0,7(S ٥ - O ٥)l , m ko (1.7) tr.n g dó : 1,867 ; 5,6 lượng oxy lý thuyết cần dể dốt cháy kg chất tương ứng, m^/kg ; - c ٥, H٥, s ٥ thầnh phần sử dụng nhiên liệu, % ; - k٥ - phần tích oxy khổng Dối với khồng k٥ = 0,21 nồn phương trinh trốn : L , 8 = ‫ ؛‬C٥ +0,267H٥ t0 ,0 3 (s٥ - ٥) , m 3/kg ( 1.8) - Dối với nhiên liệu k h i : L , )0,01= ‫ ؛‬C O t2 ,3 H t9 ,5 C H + ‫ ر‬7,14‫ ﻻ‬2 - 4,76 ‫ ) ه‬, m Do khồng luồn có lượng ẩm định cho nén tinh lư o g tiêu hao khổng Cần tinh với khồng ẩm Lượng dược ký hiệu L^ tinh theo cOng thức : L٥ o = L , 0 + 1) ‫ ؛‬f) , m 3/kg dó : f - lượng ẩm l khơng khổ, gam/m3 kk khô (1.10) Dể dốt cháy h àn tồn nhiên liệu, thiíc tế người ta thường lấy lượng khổng lớn lượng t‫؛‬ẽu hao lý thuyết Lượng gọi lượng tiêu hao khồng thực tế dược xác định theo cổng thức : La = a L ٥ , m 3/kg , (m ^ / m ^) (1.11) dó : a - hệ số tiêu hao không Như hệ số tiêu hao khồng n tỉ số lượng không thực tế.(L ^) l ^ g La khổng lý thuyết (L٥) dốt cUng môt dơn vỉ nhiên liêu a = ‫د‬ Lq Khi L > L٥ a > gọi hệ số khOng dư Còn a < cháy nhiên liệu khổng hồn tồn Hệ số a lớn hay nhỏ tUy thuộc vào loại nhièn liệu sử dụng, p h ^ g pháp dốt kiểu thiết bị dốt (bảng 1.4) Khi tham khảo bảng 1.4 cần chU y số điểm sau : - Về phương diện thao tác kỹ thuật, buồng dốt nhỉên liệu rắn ưu việt buồng dốt thủ cồng cấu trUc phức tạp nhiều, giá thành cao Nèn sử dụng loại tùy thuộc vào diều kiện cụ thể - Chọn thiết bị dốt nhiên liệu phải xuất phát từ phương pháp dốt (có lừa khồng cO lửa) Mỗi phương pháp dểu có ưu điểm nhược điểm (bảng 1.5) Bảng 1.4 Hệ số tỉêu hao không a phụ thuộc vào dạng nhỉên lỉệu kỉểu thỉết bị dốt Dạng nhiên liệu kiểu thiết bị đốt Đốt củi buồng đốt đứng Đốt than đá١ than nâu buồng đơì thủ cơng Đốt than đá، than nâu buồng đốt khí Đốt than bui Đốt mazut Đốt khí mỏ đốt khơng có phần hỗn hợp Đốt khí mỏ đơì có phán hồn hợp a 1.25 ‫ ﺏ‬1.35 ‫ا‬ Q١٠٧ A1 1‫ﻙﺀﺩﺍ‬ ٧١ ‫ب‬ 1.20 ‫ ؛‬1.40 1‫ﻝ‬20 ‫ ﺏ‬1.30 L ! ‫ ؛‬L20 ‫ﺍ‬: ٠10٠‫ﺏ‬1.15 1.05 Bảng 1.5 So sánh phương pháp đổt nhiên liệu khí 10 Đốt cháy khơng có lửa Sự hồn hợp gịữa nhiên l‫؛‬ệu khổng kh‫ ؛‬tương dối tốt dảm bảo cháy nhlồn l‫؛‬ệu hin tồn nên hiệu suất sử dụng nhlẽn liệu cao, hệ sổ tiốu hao nhiên liệu thấp Ngược lại Nhíệt độ nung trước khỗng khỗng dược ٩ uá Nhiệt độ nung trướĩ khổng khổng bĩ cao vl dễ gầy nổ Thương quy định nhiệt độ hỗn hạn chế hợp cháy khOng 300 400 ‫ﺏ‬.C Hệ số khdng kh‫ ؛‬dư nhỏ١ nhiệt độ cháy ly thuyết Ngược lại tương dối cao Công suất lầm' việc mỏ dốt thấp, nên Cồng suất làm việc số lượng m‫ذ‬ lượng tiêu hao nhiẽn liệu, số lượng mỏ dốt cần mỏ dốt lứn١ dễ dặt mỏ dốt nhiều Khi lượng nhièn liệu nhiểu khdng dặt hết số lượng mỏ dốt gầy khó khẫn lổn cho thiê.t kế Khi dốt yẻu cầu ‫؟‬ó áp suất cao nên cần thêm Khổng cần dốt cao ấ) máy nén h) Tính lượng khơng khí cần thiết + Tính lượng khơng khí cần thiết cháy hồn tồn nhiên liệu - Đối với nhiên liệu rắn lỏng Giả thiết sau chuyển đổi sang thành phần sử dụng nhiên liệu có : c ٥ + H٥ + ٥ + N٥ + s ٥ + A٥ - w ٥ 100% Khi tính cháy nhiên liệu quy ước : - Khối lượng phân tử khí lấy theo số nguyên gần đúng, ví dụ : H2 = 2,0 ; N2 = 28 v.v - Mỗi kilơgam phân tử khí đéu tích 22,4 - Khơng tính phân hóa nhiệt tro .٠ - Thể tích khơng khí sản phẩm cháy quy điếu kiện chuẩn (O c 760 mmHg) Từ thành phần nhiên liệu rắn (theo phần trăm khối lượng) chuyển thành lượng kmol (bảng 1.6) Bảng 1.6, Thành phần nhiên liệu theo kmol Thành phần nhiên liệu Thành phần sử dụng chất 100 kg nhiên liệu, kg c c٥ 12 c ٥ = 12 H H٥ H٥ = o٥ 32 ٥ = 32 N N٥ 28 N٥ = 28 s s٥ 32 s ٥ = 32 А A٥ w w٥ 100.0 Khối lượng phân tử - 18 Số lừợng kmol - w ٥ = 18 I Phản ứng cháy cacbon (C + O = C0 )cho thấy : để cháy hoàn toàn kmol cacbon cần kmol O sinh kmol CO2 vào sản phẩm cháy Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết trạng thái khô ẩm : Lк‫ = ؛‬0,0889C٧ + 0,2667H٧ + 0١0333(S٧ - m"^/kg , ( ٧ ( 12) L = (1 + 0,00124 dKK)-L ‫ ؟‬, m ^/kg (1.13) ٥KK “ hàm ẩm khơng khí, g /m ^ Lượng khơng khí ẩm thực tế tính theo cơng thức : L = a L ٥, m ^/kg (1.14) - Đối với nhiên liệu khí Giả thiết biết thành phần khí ẩm, lượng khơng khí lý thuyết cần thiết trạng thái khô ẩm để đốt m^ nhiên liệu k h í : n L , ] 0,04762= ‫ ؟‬CO+0,5H2 + 1,5H2Sm+ + 2CH4 — С+тEН п - з ] , m^/m^ (1.15) : CO, H2 ٠ H2S , - thành phần nhiên liệu khí ẩm, % Lượng khơng khí ẩm lý thuyết thực tế xác định theo cơng thức (1.13), (1.14) + Tính lượng khơng khí cẩn thiết làm giàu O2 khơng khí Để cường hóa q trình cháy phản ứng cơng nghệ, thực tế áp dụng phổ biến phương pháp làm giàu ơxy khơng khí Lượng khơng khí khơ lý thuyết cần thiết tính theo cơng thức 11 I 'í\ăr 414 ‫‪i‬‬ ‫)‪ự‬‬ ‫‪M‬‬ ‫‪X‬‬ ‫>ﻣﺎ‬ ‫‪٤‬ﻡ‬ ‫ﺀ‬ ‫ﺁ‪١‬‬ ‫‪ri‬‬ ‫‪‬ ‫‪ ٠ .‬ﻩ‪ ^ ١‬ﺍ‬ ‫‪S‬‬ ‫‪٠٠٠٠٠٠٠٠٠٠,-٠‬‬ ‫ﺝ‬ ‫ﻟﻰ‬ ‫‪l‬‬ ‫ﺀ‬ ‫‪,‬‬ ‫‪i‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪-‬‬ ‫‪٠ Ρ‬ﻷ‬ ‫\‬ ‫‪١‬د‪ ٠‬؛‬ ‫‪ ١٠τ‬أل‪١١‬‬ ‫‪ r١‬؛‪'٠-‬ﺻ ﻞ‬ ‫\‬ ‫\‬ ‫‪ ٠‬د‪٠‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪١‬‬ ‫م‬ ‫‪٧‬‬ ‫‪٦‬‬ ‫‪٣‬‬ ‫‪١‬‬ ‫‪η‬‬ ‫‪tù‬‬ ‫‪с‬‬ ‫‪.٠١٠٥‬‬ ‫صﻯة‪٠‬‬ ‫‪í‬ﺓ ‪٧‬‬ ‫ﺓ‪١‬‬ ‫ﰈ ﻷ‬ ‫‪ ٥٥‬ﺉ‬ ‫ﺀ‬ ‫ﻻﺀ ‪Λ‬ﻯ‪١‬‬ ‫‪а‬ﺀ ﻗ\ﻝ\ﺬ‬ ‫‪rt‬‬ ‫‪٠‬‬ ‫‪٠‬‬ ‫‪g‬‬ ‫»‬ ‫‪3‬ﺍ ‪٠٠‬‬ ‫‪:‬‬ ‫‪٥٥‬‬ ‫ﺀ‬ ‫ﻯ‬ ‫‪٠٠‬‬ ‫‪С‬‬ ‫‪і‬‬ ‫ﺀ‬ ‫‪١‬‬ ‫‪с‬‬ ‫ﺓ‬ ‫‪ :‬ﺅ‬ ‫> >‪7‬‬ ‫‪415‬‬ ‫‪٠‬ة ى‬ ‫ات‬ ‫‪ P‬ع‬ ‫جﺀ ‪C‬؟ﺀ‬ ‫‪١Λ‬‬ ‫ﺀ‬ ‫‪О‬‬ ‫‪До‬‬ ‫ﺟﺎﻫﺔ‬ ‫ع‬ ‫ة ا‬ ‫ﺩﺍﺀ‬ ‫‪١‬‬ ‫ق‬ ‫ق‬ ‫ﺀ‬ ‫‪C‬‬ ‫‪і‬‬ ‫‪١‬‬ ‫ﺀ‬ ‫‪٠٦‬؟ ‪С‬‬ ‫‪ e.‬ﺡ‬ ‫ﺀؤ‬ ‫‪! ‬‬ ‫‪3‬ﺀ‪ ٠‬ة‬ ‫‪C‬‬ ‫‪ Ü‬‬ ‫‪ir ,‬‬ ‫‪٠‬‬ ‫‪٩‬‬ ‫ﺏ‬ ‫‪٠‬‬ ‫‪X‬‬ ‫‪Ó‬‬ ‫‪٠‬‬ ‫'‪١٠٥‬‬ ‫‬‫;‬ ‫‪:‬‬ ‫ﺀ‪.‬‬ ‫‪٢٣١‬‬ ‫ﺏ‪٢‬‬ ‫‪١٥‬‬ ‫;‬ ‫‪٢٣٠,‬‬ ‫‪о‬‬ ‫‪٠١‬‬ ‫‪٧٦‬‬ ‫ﺃﺓ‬ ‫‪-‬‬ ‫‪٠‬‬ ‫‪6‬‬ ‫ﺁ‪١‬ﻡ‬ ‫ — v٦ õ 1 ٠٠ ^ ٠ o ٠ ‫؛‬٣٠ /٦ ٠ ٠ o D -T - - - - - - - - - - - - - - 38,4 37.9 36.8 36.8 34,8 32.5' 28.1 27.1 26.4 27.7 28.9 - * - - - - - 44.8 40,1 38,9 36,4 ٠ 32,6 - 26,7 44,8 423 39,3 373 35,3 34.3 30,8 26,4 ٠ 38,8 - 36,0 33.5 32,6 ٠ 26,8 41.6 41,6 39,4 39,0 36.3 34,9 33,8 32,6 - 43,9 41.9 41,4 39,4 36.6 32,4 29,8 29,1 28,5 52,4 48,7 - 45,4 41.9 ٠ - Pku luc X III H so dẫn nhi#t cUa thep cacbon sO'1‫ﻻﻏﺄ‬thuc nghiCm Mac lh‫ج‬ p 08KII 08 20 40 40 Y8 Y8 Y12 65.1 59‫ا‬ 51.9 51‫ا‬ 48.1 49.8 51.0 45.2 50 62.8 58‫ا‬ '51.5 51.5 48.1 49.4 ,50,2 45‫ا‬2 100 ١ ‫ﻝ‬١ 57.7 51‫ا‬ 50.6 48.1 48.1 49.0 44.8 150 57.7 55.2 49.9 49.8 47.7 46١ 47.7 42.4 200 54.6 55.5 48‫ا‬ 48.1 46.5 45.1 46.0 42,7 :250 55.0 51.5 46.5 46.8 44.7 45‫ا‬ 41.0 41‫ا‬ ,500 50.9 49.4 44.4 45.6 15.6 41,3 41.9 40,5 550 48.5 47,7 45.6 44.5 42.7 40.2 40.2 ‫ ؛‬8.0 '400 46,5 44.8 42.7 41‫ا‬ 40.7 58.1 58.6 57.2 450 45.5 42.5 41.0 40.0 59.4 56.4 56.9 56,0 500 41,1 40.2 59.5 58.1 58.2 55.2 55.6 54.6 550 59.4 58.1 ‫ ﻵ‬٦١٦ 56.1 56.5 55.9 54.4 55‫ا‬ 600 37,4 56.0 55.5 55.6 55.7 ٠ ‫ﺫ‬ 11 55.5 52.0 650 56.0 55.9 55‫ا‬ 51.8 55.2 51.1 52.0- 50.0 700 55.9 51.9 51.9 50.0 25.1 50‫ا‬1 50.7 28.5 750 51.9 29.8 28‫ا‬ 27.0 28.2 26.9 27.5 27.0 00 50.1 28.5 25,9 24.8 28‫ا‬ 24.5 24,5 25.7 850 11 25.9 21.8 25.7 24.5 24.5 25.7 900 27.2 1 ‫ ﺓ‬١ 26.4 25.7 ‫ ﺓ‬١‫ﺓ‬ 25.7 25,2 21,8 950 27.2 27.2 27‫ا‬ 26.1 25.9 26.0 26.0 15 1000 27.7 n 11 1 ‫ ﺓ‬١ 25.9 26.9 26.9 1050 28.0 28.0 28.0 2'7.2 U 11 1100 28‫ا‬ 28.5 28.5 28.0 27.2 28.6 28.6 27.2 1150 29.5 29.5 29.5 ‫ ؛‬8.7 28.0 29.4 28.7 28.0 1200 29.8 25.8 29.8 29.8 50.2- 29.5 28.6 ‫ﺀ‬ ‫ﺓ‬ ١ ١ ١ ‫ ﻭ‬١‫ﻵ‬ ١ ١ 26.9 ١ 421 Phụ lục X IV Đại lượng B ả n g đ n vị th n g d ù n g tr o n g h ệ đ o lư ờng Hệ SI Thứ nguyôn H ệC G S Hệ MKGS ^ \i6cl ٩ L m cm m Khối lượng M kg g kG 2‫ ة‬/m Lực F N dyn kG (lực) Thời gian T -s s s LT"1 m/s cm /s m/s Gia lốc LT"2 m/ $2 cm /s2 m/s2 Khối lượng riêng ML-3 kg/ m ‫ﻝ‬ Trọng lượng riêng TL-3 N/m3 Áp suất FL-2 Độ nhớt động lực g/c T ấn(T ) ٠٠ gi ٥ (h) kG s2 /m ^ t/m ^ đyn/ cm^ kỌ / m τ / π١2 N/m2 dyn/cm kG/ m2 at mét cột c h ấ lỏng Ns/ 02 ‫ا‬ dyns/cm = kGs/ ΐΐ\2 ‫ آ‬p (poa ơ) Độ nhớt động Lưu lượng thể tích L Lưu lượng khối Μ Τ-Ι t _’ Lưu lượng trọng lượng Công, lượng Cởng suất Phụ lục XV FL mZ /s cm 2/s = S ‫ (؛‬Xt ٥c ) m 2/s m^/s cm^/s m ^/s kg/s g/s kGs/m N/s đyn/s kG/s T/h j = N.m erg ‫ ﺀ‬dyn.cm kGm k w h ‫ﻵا ﺀ ة ؟ ة‬ kGm/s mẵ lực FLT" ١ Bảng chuyển đổỉ gíiía càc don vị khối lượng don vị trọng lượng don vị ‫ﻳﺔ‬:‫رﻵ‬ K h d i Iư ٠ợn g d ٧ ‫ ا‬p I r ;■' ‫ه‬ W f ٠ ‫إ‬ ^ Đ n v ị ‫و‬: ‫ﻻ‬ ‫خ‬٠‫ا‬-٠١ - k g / n ١3 g /c m ì k G s /m ^ t/m lk g /m 1 1٥ -3 10-3 1‫ ا‬/ ‫ﺗ ﺎ‬ 1.3 ٠1 ,0 1θ2 1 k G s /n ١4 9.81 1 -3 1 )„ : 10‫ل‬ 102 , 10 ‫ب‬ T rỌ ng l g đ vị γ D ơn ٧ ‫ا‬ lk G /m , IG / 422 Ν / π ١3 '9 ,8 1 ٠ € ١ Chiểu dài Vận tốc Đơn vi kh ٤c d y n / cm ^' k G / m3 k g /m Τ /ιτι3 ,9 1 10.3 ,8 1 -3 N/nr،2 0,1 - Τ / ٠١١3 ,8 1.3 9,8 ίθ 10‫ة‬ P’tụ lục X VI Bảng chuyển đổi đơn vị đo độ nhớt động lực Đơn vị ٣ Ns/m^ đyns/ cm^ 10 0,102 Iđyns/cm^ (poa^ơ) 0.1 0,0102 IkGs/m‫؛‬ 9.81 98.1 INs/ Phụ lục XVII kGs/ Bảng chuyển đổi đơn vị đo công lượng Đơn vị J(jun) 1J ٥ Nm lerg = đyn.cm ' erg kGm kWh 10‫؟‬ 0,102 2,78 10“‫؟‬ 2,78.10“'“ ,7 10“٥ IkGm 10'‫؟‬ 9,81 9.81 10‫؟‬ tO 0,102“‫؟‬ lkWh 10٥ io' ٥ 3,67.10 ‫؛‬ / Phục lục XVIII Bảng chỹển đổi đơn vị đo công suất Đơn vị IW lerg/s 1kGm/s w (wat) erg/s kGm/s Mã lực ĩ 10‫؟‬ 0.102 1.36.10 "‫؟‬ 1,02.10"‫؟‬ 1,36.10“' 1,33.10 “‫؟‬ 1.36 10"‫؟‬ 9.81 lkw 9,81 io' ٥ 10^ Phụ lục XIX 10‫؟‬ 1,02.10 ‫؟‬ BẢNG CHUYỂN Đ ổ l GIỮA CÁC ĐƠN VỊ ĐO ÁP SUẤT ١/ N/m ‫؟‬ đyn/cm^ kG/m‫؟‬ at 10 0,102 0,102.10““ đyn/ cm 1^ ‫؛‬ 0,1 0.0102 0,102.10“‫؟‬ IkG/m‫؟‬ 9.81 98١1 1.10““ 9,81.10“ 9,81.10‫؟‬ 10“ Imm cột nước (Imm H2O) 9.81 89,1 Imm thủy ngân (Imm Hg) ,33.10 ‫؟‬ ,33.10 ‫؟‬ 13,6 10““ 0.136 Đơn vị IN/m‫؟‬ 1ai = 1KG/ cm^ 423 ТА1 Ы Ё и Т Н Л М К Н А О СН1М11 ١ М А Глинков Металлургические печи Москва, 1951 Н Ю Тайц Расчёты нагревательных печёй Киев 1957 Н Ю Тайц Расчеты нагревательных печей 1969 Изд “Техника” Киев Е И Казанцев Промышленные печи, Металлургия, 1975 А С Телегин Теплотехнический расчёт Металлургических печЪй Москва, 1970 В П Москва, 1959 Линчевский \ Толиво и его сжигание Металлургиздат, Р М Гурвич и В А Китайцев Теплотехника в промышленности строительных материалов Промапроиздат, Москва, 1949 Справочник Конструктора печей Издательство “Металлургия”, Москва 1970 прокатного производства Теплотехнический справочник Госэнергоиздат, Ленинград 1958 10 Справочник молодого кузнеца Трудрезервиздат, 1957 г И Б И Катаев и др Теплотехнические расчёты Металлургических печей Издательство “Металлургия”, Москва 1976 ١ 12 Д.А Диомидовский Цветные металлургические печи Москва, 19^0 13 В.И Бельский, А.П Гора, Н.Г Молчанов, А.В Строительство и ремонт Металлургических печей Москва, 1959 14 Справочник Москва, 1961 на огнеупорные изделия, материалы Чернов и сырьё, 15 В Л Гусовский и др Методические печи, Москва, 1970 16 В.А Кривандин “Металлурния”, 1986 424 “Металлургическая теплотехника”, Москва, 17 Б.С Мастрюков “Тепло-технические расчёты промышленных печей” Москва, “Металлургия”, 1972 18 В.А Кривандин, Б.л Марков “ Металлургические пари”, Москва “Металлургия”, 1977 19· О.Л Рустем Оборудование и проектирование термических цехов Государственное Научно - техническое издательство машиностроительной литературы, Москва, 1962 20 Thiết kế lò nung kim loại - Bộ môn luyện kim ĐHBK Hà Nội 1966 21 Nguyễn Cơng Cẩn Thiết kế lị nung kim loại ĐHBK Hà Nội 1978 22 Hoàng Kim Cơ (Chu biên) Nguyễn Cơng cẩn, Đỗ Ngân Thanh Tính tốn Kỹ thuật nhiệt lị cơng nghiệp tập Nhà xuất KH KT 1985 23 Hồng Kim Cơ Tính tốn Kỹ thuật nhiệt lị cơng nghiệp tập Nhà xuất KH KT 1986 24 П.С Мамыкин Свердловск, 1963 и др Печи и сушила огнеупорных заводов 425 ‫ا‬ щ٠с ٠LỤC T vung Ldĩnói đầu ,C h n g ! TÍNH TỐN SỰCHÁY CỦA NHIÊN LIỆU !.!٠ Nội dung tinh t.án 1.1.1 Phương phấp tinh chuyển dổi thành phần nhiên liệu cồng thức linh toán 1.1.2 Xác'd!nh nhiệt tr‫ ؛‬١thấp nhlẽn liệu 1.1.3 Chọn hệ số tỉèu hao khổng tínhlượng khồng cần thiết 1.1.4 Tinh lượng sản phẩm c^áy thành phẩn chung - 1.1.5 Tinh khối lượng ríẽng cUa sản phẩm cháy 1.1.6 Tinh nhiệt độ cháy ly thuyết cùa nh.iẽn liệu nhiệt độ cháy thực tế 1.2 Các V( dụ tinh toán 1.2.1 Tinh toán cháy nhiên liệu vắ.n, lOng 1.2.2 Tinh cháy hồn hợp 1.2.3 Tinh cháy nhiên liệu làm giàuO^ khồng khĩ 1.2.4 Tinh cháy nhiên liệu tạo thành bán w 12 13 13 15 15 18 22 25 Chương THỦY KHÍ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ c HỌC CHẤT KHÍ 2.1 Cơ sở tinh toán 2.1.1 Các tinh chất vật lý 2.1.2 Các phương trình càn (chất lỏng) trạng thái tĩnh vầ chuyển dộng 2.1.3 Tinh trở lực dương Ống 2.1.4 Hệ thống cấp kh-ói Cấp gid cho 10 2.2 Các V( dụ tinh toán " Chương3 28 28‫س‬ 29 40 53 71 CÁC THIẾT BỊ DỐT NHIÊN LIỆU 3.1 Cắc thiết bi dốl,nhiẽn liệu rắn 3.1.1 Các loại buồng dổt thủ cổng 1٠ Các loạí buồng dốt bán 3.1.3 Cấc buồng đốt bán 3.1(4 Tinh toán kỹ thuật nhỉệt cùa buồng dốt 3.1.5 Buồng dổt thiết bị s-ấy 3.1.6 Tổ chức dổt than bụi 3.2 Các thiết bị dốt nhiên liệu 3.2.1 Khấỉ nỉệm chung 3.2.2 Mỏ dốt lổng ống cách chọn (mỏ dốt có lửa) 3.2.3 Mỏ dốt tự hứt (mỏ dốt khồng tạo l٥a) 3.3 Các thiết bị dốt nhiên liệu lOng 3.3.1 Khái nỉệni chung 3.3.2 Phàn loại mỏ phun Chương 90 90 92 94 94 98 101 106 106 112 125 147 '1 147 THỂ XÂY VÀ TÍNH TỐN KHUNG LỊĐƠN GIẢN T h ể x ầ y lò 4.1.1 Tinh chất hóa lý số vật lỉệu chU yếu xẳy 10 cồng nghỉệp 4.1.2 T h ểxầylò 426 169 169 172 Khung :.4 !‫ة‬ 192 192 194 198 ‫ ا‬ Kết cấư khung !‫ة‬ T 2 ,4‫؛‬nh to‫؛‬án khung !0 ٠٧ ‫ﻻل ؛‬ Chương TRƯ\rỀN NHĨỆT 2‫ ﻻ‬1 Trao đối nhiệt đối lưu 5;/‫ ا‬5-٠l.I C s t‫؛‬nh toán 5' 1.2 Truyền nhiệt đối lưu tự nhiCn / 5' 1.5 Truyền nhiệt đối lưu ép buột 5.1.4 Các ví dụ linh toán / 5.: Bức xạ nhiệt ^ 2,l.C sơ tinh tốn 2٠2.‫ ؤ‬ Các ví dụ tinh tốn 5.5, Trưyển nhiệt dản nhiệt 51.3.1 Cơ sơ ly thưyê.t 51.3.2 Các vl dụ tinh toán 2‫ ن‬1 2Ũ2 204 214 222 222 232 239 239 260 Chương TÍNH CÂN BẰNG NHĨỆT VÀ XÁC ĐỊNH LƯỢNG TIÊƯ HAO NHĨÊN LIỆU 6.‫؛‬ IMục dích tinh cần nhiệt ‫ج‬ ‫ا‬ Mục dích 5.1.2 Tinh khoản cần nhiệt 3.‫ج‬ ٠ ‫ل‬ Lượng tiẽu hao nhièn liệu cắc tiều kỹ thuật nhiệt ỉơ 6.Ị.4 Bảng cấn nhiệĩ 10 6.2 Các v í dụ tinh toán ٠2‫ ج‬ Tinh nhiệt- xác định chi tiêu kỹ thuật cho 10 nung phồỉ rèn ^.2.2 Xác dinh khả íiêt kiệm nhiên liệu khỉ nung trưức khổng khl 282 282 282 292 293 294 294 297, Chương7 ٦ '‫؛‬NI! TOẢN NJin) '٢ CÁC THIẾT BỊ TRAO D ổ l NHIỆT' 7.1 Cơ sồ tinh toán 77.1.1 Một số điểu kiện cần cho tinh toán 77.1.2 Các sơ dồ nguyên \ỹ vể chuyển dộng cUa thiê't bị 77.1.3 N ộ ‫ ؛‬dung tlhhtoắn 7.2 Thiết 77.2.1 77.2.2 77.2.3 77.2.4 , bị trao dổi nhiệt kim loại Thiết bị trao dổi nhHệt bề mặt gai kim Thiết bị trao dổi nhỉiệt kiểu khối Thỉết bị trao dổi nhi‫ ؛‬t kiểu ống thép nhẩn Thiết bị trao dổi nh3ệt xạ 299 300 301 ,302 '312 312 320 328 340 Chương» TÍNH TỐN NHIỆT CÁC LỊ CỒNG NGHIỆP 8.Ỉ Tinh toán nhiệt lơ diện trử ^.1.1 Dầy nung diện 'trở ^.1.2 Cẫn bàng nhiệt cUa 10 diện trơ 1.3 Tinh diện trờ ^.1.4 Tinh 10 muối diện C'ực 8.-2Ĩ Tinh toán nhiệt lơ dốỉt nhiên liệu ^.2.1 Xác dỊnh klch thước 10 2.2.‫ ج‬ Tinh iG nung liên tục ^.2.3 Tinh thờỉ gian nung phOi thép dể nhiệt luyện 10 buồng, Phụ lục Tàíi lỉiệu tham khảo MuJC luc 357 35'7 362 365 372 375' 375 385 396 403 424 426 427 ‫خ‬ ‫؛‬.-‫ا‬ I' I ١- I li,- ị.Lf Chiu tvcu h nhiệm Mutt bun : NGÔTRẦNÁI VO DƯƠNG TIIUY l' Biên táp nội ‫ﺍ‬1‫ ﻷﺍﺍﺍﺃ‬: KIM THAI THANH BINH ‫ا؛إﻟﻢ؛؛‬ ‫؛‬١‫غ'ا‬٠ ‫ﺭ‬- ^١-‫;'؛‬,' A ;; ‫' ؟‬١ ‫ﻍ‬ '‫ﻱ‬ Bien tcip kỹ thiicii : ';‫ ه‬-‫ل ';; ﻵ‬٠ KIM DUNG Trìnlĩ hc)\ hia ||: MẠNH DỨA SiVu bt 'n١ in : v g g n g t r In ii C h fb h n : > Ĩ; '‫■؛ﻻ‬٩'‫ف‬ ١‫ﺖ‬ ٠‫■ﻟ‬, ‫ج‬٠‫؛·ةاج‬: Í ‘.■ ‫ا|ل‬٠ ‫ ؛;ئ‬.٦ :è;.v, ‫ﻢ‬ ‫ﺛ‬ ;·.‫ا‬-‫ﻓﺎ'ا'ﺀا‬٤٠:‫غ‬ ‫ةﺀة‬. '‫ﺀب‬:٠‫? ه‬١:‫ئ‬ ';‫ﻵ‬،‫خ‬ PI1ÒNG CHE BẢN (NXB G lA O DỤC) ‫م‬-'‫'ﻫﺎ'ل‬ ị ‫ ﺅ‬ ‫'ﺍ‬ ế TÍNH TOAN KỸ THƯẬT NIÌỆT LUYỆN KIM ,/٠ In 800 bản, khổ 19x26,5 cm COng ty In cỏng D،١àn Y ‫؛‬ệt Nam, 69‫ ا‬Tây s ( m , Đổng Da, Hà Nội Giấy phép xuẩt bân số 2058 cấp 2000‫ ا‬6/ ‫ ا‬0‫ر‬ In xnng ٧a nộp lưu chiểu tháng ỈO.nătn 428 ‫ ا‬١‫' ﺀ‬ ' ‫ ﺀ‬ ...'١ '-■* ١ HOÀNG KIM CƠ (chủ biên) - Đ'ỗ NGÂN THANH DƯƠNG ĐỨC HỔNG TÍNH TỐN KỸ THUẬT NHIỆT LUYỆN KIM ·.' i ٥ ٠ -٠ ٥ NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC - 2000 IỈ3‫؛‬F... DUNG TÍNH TỐN Phản ứng cháy nhiến liệu với chất oxy hóa (phần lớn trường hợp oxy khơng khí) tạo thành sản phẩm cháy có nhiệt độ cao Tính tốn cháy nhiên liệu khâu đầu việc tính tốn kỹ thuật nhiệt. .. 1.1.6 TÍNH NHIỆT ĐỘ CHÁY LÝ THUYẾT CỦA NHIÊN LIỆU VÀ NHIỆT ĐỘ CHÁY THỰC TẾ a) Nhiệt độ cháy lý thuyết Nếu tất lượng nhiệt sinh cháy nhiên liệu tập trung làm cho sản phẩm cháy có nhiệt độ định nhiệt