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)
Температура поверхности нагрева, |
Виды поверхности нагрева |
||
Горизонтальная, обращенная вниз |
Горизонтальная, обращенная вверх |
Вертикальная |
|
25 30 35 40 45 50 60 70 80 90 100 125 150 200 300 400 500 |
1,7 2,2 2,5 2,7 2,9 3,1 3,4 3,7 3,9 4,1 4,3 4,7 5,1 5,6 6,5 7,2 7,8 |
3,2 4,1 4,6 5,1 5,4 5,8 6,4 6,8 7,3 7,7 8,0 8,8 9,4 10,5 12,1 13,5 14,6 |
2,5 3,1 3,5 3,9 4,2 4,5 4,9 5,3 5,6 5,9 6,2 6,8 7,2 8,1 9,3 10,3 11,2 |
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
Материал |
Состояние поверхности |
|
Алюминий Алюминий Сталь листовая Сталь листовая Сталь листовая Масляная краска Эмалевая краска |
Полированная Окисленная Матовая Оцинкованная Окисленная Шероховатая Шероховатая |
0,3 0,55 3,4 1,13 4,0 4,41 4,45 |
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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.