|
Курсовая: Расчет участка осаждения двойного покрытия медь-никель
/p>
Расчет массы футеровки:
Gст1 | = | H | * | L | * | d | * | ρпласт | * | 2 | = | 43.15 | кг | | Gст2 | = | H | * | В | * | d | * | ρпласт | * | 2 | = | 24.46 | кг | | Gдно | = | L | * | В | * | d | * | ρпласт | * | 2 | = | 29.66 | кг | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Итого масса футеровки | Gф | - | 97.27 | кг | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Итого масса корпуса ванны с футеровкой: 370,2 кг.
Расход тепла на разогрев ванны:
| | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Q1 | - | расход тепла на разогрев ванны | Q2 | - | расход тепла на компенсацию тепловых потерь | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Q1 | = | ( | V | * | С1 | * | ρ | + | G | * | С2 | + | G | * | С3 | ) | * | Dt | = | ( | 0.25 | * | 4150 | * | 1160 | + | + | 272.93 | * | 481.50 | + | 97.27 | * | 1390.0 | ) | * | 20 | = | 29 402.42 | кДж | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Q2 = q1 + q2
q1 – потери тепла нагретой жидкости через стенки
q2 – потери тепла на испарения жидкости через зеркало электролита
q1 = Sв* q1уд
q2 = Sзер* q2уд
q1уд | - | 162 | кДж/м2 | | | | q2уд | - | 1440 | кДж/м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | Sст1 | = | H | * | L | * | 2 | = | 1.55 | м2 | Sст2 | = | H | * | B | * | 2 | = | 0.88 | м2 | Sдна | = | B | * | L | = | 0.53 | м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Итого площадь поверхности ванны: 2,96 м2
Поверхность зеркала электролита:
Поэтому потери тепла:
q1 | = | 479,5 | кДж | | q2 | = | 763,2 | кДж | | Q2 | = | q1 | + | q2 | = | 1243 | кДж | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | 1243 | | | | | | | | | Qраз. | = | 68 265,79 | + | 2 | = | 30023,78 | кДж |
Расход тепла на поддержание рабочей температуры.
Q3 | - | потери тепла на разогрев загружаемых деталей | Q4 | - | джоулево тепло, выделяемое эл. током |
Джоулево тепло вводится в систему и частично компенсирует тепловые затраты,
поэтому вводится со знаком минус.
Примем время разогрева t 1 час.
Где:
Gустр – масса устройств и приспособлений, кг;
Gдет – масса деталей, кг;
С1т, С2 – теплоемкость стали, 481,5 Дж/кгК
Примем массу приспособлений и токопроводов равной массе деталей, т.о. общая
масса приспособлений и деталей равна 20 кг.
Q3 | = | ( | 481,5 | * | 10 | + | 481,5 | * | 10 | ) | * | 20 | = | 144,45 | кДж |
Q4 | = | 0,86 | I | U | τ | | = | 0,86 | * | 101 | * | 2,2 | * | 1 | = | 190,1 | Вт/ч | = | 684,53 | кДж |
Qраб. – то количество тепла, которое нужно ввести, для поддержания
рабочей температуры 40°С.
Расход тепла за год:
Где:
n – количество дней разогрева, т.к. работа идет в 3 смены, то ванна
разогревается 1 раз в неделю, поэтому принимаем n = 51 день.
Тд – фонд рабочего времени, 5960 ч.
Qгод. | = | 30023,78 | * | 51 | + | 702,64. | * | 5960 | = | 5 706 963.89 | кДж |
Расчет змеевика теплообменника:
Где:
К – коэффициент теплоотдачи, К=1000 – 2000, примем К = 1000
tср – средняя температура пара, °С;
t - время разогрева, 1 ч.
| | ( | t1 | - | t2 | ) | - | ( | t3 | - | t4 | ) | | tср | = | 2,3 | lg | * | t1 | - | t2 | | | | | | | t3 | - | t4 | | | | |
Где:
t1 – температура пара,140 °С;
t2 – начальная температура,20 °С;
t3 – температура конденсата,90 °С;
t4 – конечная температура,40 °С;
| | | | ( | 140 | - | 20 | ) | - | ( | 90 | - | 40 | ) | | | 70 | | | | | | | | tср | = | | 2,3 | lg | 140 | - | 20 | | | | | = | 2,3 | lg | 2 | | = | 80,05 | C | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
| | | | | 30023,78 | | | | | | | | Sзмеев | = | 1000 | * | 80,05 | * | 1 | = | 0,38 | м2 | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Находим длину змеевика:
| | Sзмеев | | 0,38 | | | | | | | L | = | π | * | D | = | 3,14 | * | 0,064 | = | 1,89 | м | | | | | | | | | | | | | | | |
D – диаметр змеевика – 2 трубных дюйма, 64 мм.
Расход пара на разогрев ванны меднения:
| | | | | | | | | | | | | Qраз. | | 30023,78 | | | | | | | | | | | | | | | | | | Рразогр | = | q` | - | q`` | | = | 3128 | - | 378 | = | 10,92 | кг | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | q` | = | t | * | Cр пара | = | 140 | * | 22,34 | = | 3128 | кДж/кг | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | q`` | = | t | * | Cр воды | = | 90 | * | 4,20 | = | 378 | кДж/кг | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
|