Для практических расчетов можно считать допустимым расхождение между принятыми значениями средних температур слоев и найденными по приведенным формулам в пределах до 20%. При больших расхождениях следует произвести перерасчет, приняв в качестве исходных значения температур, вычисленные, по приведенным формулам.
Окончательно потери тепла теплопроводностью определяются как сумма потерь тепла через свод и через боковую поверхность:
. (21)
5. Потери тепла с охлаждающей водой:
Потери тепла с охлаждающей водой составляют значительную долю расходных статей теплового баланса, достигая 20-25%. Охлаждают следующие элементы печи: продольные подовые трубы, поперечные опорные трубы, отбойники, крышки, желоб и др.
Приблизительный расчет дает значение потерь, составляющее 10-20% от прихода тепла.
При проектировании печей потери тепла с охлаждающей водой подсчитываются из уравнения теплопередачи:
, (22)
где k- коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воде, F- поверхность охлаждаемых элементов печи, Δtср - температурный напор между газами и водой.
При расчете потерь тепла в подовых трубах температурный напор вычисляют по формуле:
, (23)
где tсв -температура газов в сварочной зоне; tух - температура уходящих дымовых газов; t1- температура охлаждающей воды на входе; t2- температура охлаждающей воды на выходе.
При расчете потерь тепла в опорных трубах и других элементах печи температурный напор равен:
, (24)
где tг- температура газов в сечении печи, соответствующей расположению водоохлаждаемого элемента. Температуру охлаждающей воды рекомендуется принимать в следующем диапазоне: на входе t1=20-30˚C, на выходе t2=45-50˚C.
При определении коэффициента теплопередачи следует различать водоохлаждаемые элементы без изоляции и с изоляцией. В первом случае вследствие незначительных тепловых сопротивлений стенки трубы и теплоотдача от стенки к воде k2=a1, где a1 - коэффициент теплоотдачи от газов к трубе, определяемой из выражения:
, (25)
где спр- приведенный коэффициент излучения для каждой из зон, найденный из расчета нагрева металла /1/; Тг - средняя температура газов; Тст - средняя температура стенки трубы, величину которой следует принимать на 50˚С выше средней температуры охлаждающей воды.
При наличии теплоизоляции водоохлаждаемых элементов, коэффициент теплопередачи определяется с учетом термического сопротивления слоя изоляции:
, (26)
где δ- толщина слоя изоляции; λ - коэффициент теплопроводности изоляции.
Коэффициент теплоотдачи α определяется по выражению, аналогичному формуле (22), в котором Тст соответствует температуре наружной поверхности слоя изоляции, которую в первом приближении принимают равной Тст=0,8Тг.
Коэффициент теплопроводности слоя изоляции определяется по его средней температуре, для определения которой необходимо рассчитать температуру поверхности изоляции после определения потерь тепла с охлаждающей водой по формуле (19):
(27)
Если найденное значение температуры стенки отклоняется больше чем на 10-15% от принятого, расчет нужно повторить, принимая полученное значение температуры стенки в качестве следующего приближения.
При расчете проектируемой печи потери с охлаждающей водой целесообразно определять как для изолированных труб, так и без учета влияния изоляции, так как даже при выходе изоляции из строя следует обеспечить запроектированную производительность.
При расчете потерь в опорных трубах температура печи принимается для сечения, в котором располагается опорная труба.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.