Расчет потерь электрической энергии при эксплуатации плавильных печей вследствие нарушений их технического состояния

УДК 621.3

Расчет потерь электрической энергии при эксплуатации плавильных печей

вследствие нарушений их технического состояния

Воробей А. М.

Научный руководитель СОНЧИК Л. И., кандидат технических наук, доцент

Нагрев (плавление) металлов в электрических печах сопровождается потерями энергии двух видов – тепловой (в рабочем пространстве печи) и электрической (в отдельных частях термической установки [1]).

Одной из важных причин увеличения потерь электроэнергии являются нарушения технического состояния установок, приводящие к завышению температуры ее неизолированных поверхностей.

Потери электрической энергии  в электролизных и электротермических установках вследствие нарушения их технического состояния можно рассчитать по формуле:

 кВт∙ч, где  - потери электрической энергии на нагрев поверхности установки при температуре >45°С, кВт∙ч;  - нормативные потери электрической энергии при температуре на поверхности установки =45°С, кВт∙ч, которая принимается в соответствии с требованиями к воздуху рабочей зоны [2] и для производственных помещений температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должна превышать температуру =45°С.

Потери электрической энергии на нагрев неизолированной поверхности технологической установки  при температуре поверхности установки  рассчитываются по формуле:

 кВт∙ч, где  - коэффициент соответствия величин различных систем ();  - удельные потери энергии с 1 неизолированной поверхности установки, ккал/(∙ч);  - площадь поверхности установки, не имеющей теплоизоляции, или часть поверхности с поврежденной теплоизоляцией, ;  - время работы установки, ч.

Удельные потери энергии с 1поверхности установки при полном или частичном отсутствии тепловой изоляции  рассчитываются по формуле:

 ккал/(∙ч);

где  - удельные потери энергии с 1 неизолированной поверхности установки за счет конвективного теплообмена, ккал/(∙ч);  - удельные потери лучистой энергии с 1 неизолированной поверхности установки, ккал/(∙ч).

Удельные потери энергии с 1 неизолированной поверхности установки за счет конвективного теплообмена рассчитываются по формуле:

 ккал/(∙ч), где  - коэффициент теплоотдачи конвекцией. ккал/(∙ч∙°С);  - температура на поверхности установки, °С;  - температура окружающего воздуха, °С.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией при размещении установки в помещении при свободном движении воздуха рассчитывается по формулам:

- для вертикальных поверхностей

- для горизонтальных поверхностей, обращенных теплоотдающей поверхностью вверх

- для горизонтальных поверхностей, обращенных теплоотдающей поверхностью вниз

При размещении установки в помещении с постоянной температурой °С коэффициент теплоотдачи конвекцией принимается согласно таблице 1.

Таблица 1 – Коэффициент теплоотдачи конвекцией , ккал/(∙ч∙°С)

Удельные потери лучистой энергии с 1 неизолированной поверхности установки рассчитываются по формуле:

 ккал/(∙ч), где  - приведенный коэффициент излучения, ккал/(∙ч∙˚), принимается равным коэффициенту излучения поверхности технологических установок согласно таблице 2.

Таблица 2 –Приведенный коэффициент излучения

Литература

1.  Кривандин В.А., Макаров Б.Л. Металлургические печи. – М.: Металлургия, 1977.

2.  ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.