Тема: «Расчет основных параметров кислородно – конверторной фурмы»

 

Цель работы:

1.Изучить методику расчета кислородной фурмы.

2.Закрепить изучение темы «Конструкция кислородной фурмы».

Ход работы:

 

По своему варианту в таблице №11 выбираем данные.

Таблица №11

 

№ варианта	2
Садка конвертера, т	130

 

1.Определяем общий расход кислорода:

Где  – удельный расход технического кислорода на 1 т садки, 50,5 ;

G – садка конвертора, т.

2.Минутный расход технического кислорода составит:

Где  – интенсивность продувки, 5

3.Секундный расход технического кислорода:

Где t – количество секунд в 1 минуте, 60 с;

 – секундный расход кислорода, .

4.Продолжительность периода продувки составит:

 мин.

Где Т – продолжительность продувки, мин.

5.Определим секундный объем, для этого возьмем односопловую фурму с насадкой Лаваля:

Где  – давление технического кислорода на входе в сопло, 13 атм;

 – атмосферное давление, 1,033 атм.

6.При нормальных условиях плотность технического кислорода, состоящего из 99,5%  и 0,5% , составит:

Где  – молярная масса кислорода;

 – молярная масса азота;

22,4 – число Авогадро;

0,995 – содержание кислорода в техническом кислороде деленное на 100;

0,005 – содержание азота в техническом кислороде деленное на 100.

7.Плотность технического кислорода при 13 атм и температуре 27°С:

,

 – плотность технического кислорода при н.у., атм;

 – температура технического кислорода, 27°С;

 – температура технического кислорода при н.у., 273°С.

8.Определяем площадь сечения фурмы:

=0.018

Где d – внутренний диаметр фурмы, 150 мм – 0,15 м.

π – 3,14

9.Скорость на входе в сопло будет равна:

 м/с

Где F –площадь сечения фурмы, ;

 – секундный объем кислорода,

10.Определим давление торможения, которое равно сумме статического и динамического давлений струй:

 атм

Где g – ускорение силы тяжести, 9,81 м/с.

11. Определим критическое давление по формуле:

 ата

Где 0,527 – это отношение критического давления к давлению торможения.

12.Плотность технического кислорода при критическом давлении составит:

Где k показатель адиабаты, равный 1,4.

13.Определяем критическую скорость:

 м/с

14.Критическое сечение найдем из условия равенства массовых расходов в любом сечении сопла:

,

Где  – критическое сечение, .

Отсюда выражаем :

.

15.Находим критический диаметр:

 мм

16.Вычисляем длину конфузора:

 мм

Где  – угол между осью и образующей конфузора, принимаемый в пределах 15-30°;

Для данного примера принят равным 25°.

17.Максимальная скорость выхода струи из широкого сечения сопла:

м/с

Где  – давление кислорода на выходе из сопла, 1,2 атм.

18.Плотность технического кислорода при  атм. составит:

Где  – плотность технического кислорода.

19.Определим площадь широкого сечения сопла:

20.Диаметр широкого сечения сопла:

=178 мм

21.Вычисляем длину конфузора:

 мм

Где  – угол между осью и образующей конфузора, равен 4-7°.

22.Общая длина сопла составит:

 мм

23.Определяем давление технического кислорода на входе в фурму:

Где Р – давление технического кислорода на входе в фурму, атм;

d – внутренний диаметр фурмы, м;

 часовой расход технического кислорода 39000

 – давление технического кислорода при выходе из фурмы в сопло, 13 атм;

λ – коэффициент трения, равен 0,04;

l – длина фурмы, 5,5 метра;

 – плотность технического кислорода при н.у..

 

Вывод: Изучили методику расчета кислородной фурмы. Закрепили изучение темы «Конструкция кислородной фурмы».

 

 

Лабораторная работа №7