Общие сведения о составлении теплового баланса печи. Пример составления теплового баланса методической печи, страница 4

При определении потерь в продольных подовых трубах расчет следует произвести для нескольких сечений по длине печи и принять среднее значение потерь.

Для ориентировочных расчетов можно принимать потери тепла в продольных трубах равными 105-116,3 кВт на 1 квадратный метр поверхности труб, а общие потери тепла с охлаждающей водой считать равными удвоенным потерям тепла в продольных трубах.

По исследованиям ряда методических печей потери тепла в неизолированных трубах, выражаемые в Вт, можно определять по следующим формулам: для методической зоны

;                                 (28)

для сварочной зоны

.                                       (29)

В обоих выражениях (25) и (26) F- поверхность труб, Т- температура печи.

6. Неучтенные потери тепла:

Для предварительного расчета неучтенные потери составляют 10-20% от потерь теплопроводностью через кладку и потерь с охлаждающей водой.

Уравнение теплового баланса составляется на основе равенства суммы статей прихода тепла сумме статей расхода тепла. Получив выражения для всех видов потерь тепла, подставляем их в уравнение теплового баланса (1):

, откуда можно определить расход топлива по следующей формуле:

.                               (30)

2. ПРИМЕР СОСТАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА МЕТОДИЧЕСКОЙ ПЕЧИ

Параметры, необходимые для расчета, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Название параметра

Обозначение

Значение параметра

Единицы измерения

Теплосодержание воздуха перед горелками

iвозд

600

кДж/м3

Угар металла

y

2

%

Производительность печи

P

70

кг/с

Теплосодержание металла в конце нагрева

855

кДж/м3

Теплосодержание металла в начале нагрева

0

кДж/м3

Теплосодержание уходящих газов

iух

162

кДж/м3

Химический недожог

ηх

1

%

Механический недожог

ηм

3

%

Температура воздуха в цехе

tвозд

20

оС

Температура охлаждающей воды на входе

tвод1

10

 

оС

Температура охлаждающей воды на выходе

tвод2

25

 

оС

Диаметр продольных труб

dпрод

0,09

м

Диаметр поперечных труб

dпопер

0,085

м

Температура свода печи

tсвод

340

оС

Толщина огнеупорного слоя из шамота

δш

0,345

м

Толщина теплоизоляционного слоя из диатомита

δд

0,115

м

Толщина каолинового свода

δк

0,3

м

Коэффициент теплоотдачи излучением от свода печи

40

Вт/(м2 .оС)

Коэффициент теплоотдачи излучением от боковой поверхности печи

α″

19

Вт/(м2 .оС)

Толщина заготовки

d

210

мм

Длина заготовки

l

10000

мм

Ширина заготовки

b

1400

мм

Длина печи

L

31,7

м

Ширина печи

Bп

10,4

м

Высота методической зоны

hм

1,6

м

Высота первой сварочной зоны

hсв1

2,8

м

Высота второй сварочной зоны

hсв2

2,8

м

Высота томильной зоны

hт

1,65

м

Низшая теплота сгорания топлива

40100

кДж/кг

Действительное количество воздуха

Vв

11,54

м/ч

Объем продуктов сгорания

Vп.с

12,15

м3/кг

Степень черноты газа на входе в методическую зону

0,32

Степень черноты газа на выходе из методической зоны

0,27

Степень черноты газа в первой сварочной зоне

0,33

Степень черноты газа во второй сварочной зоне

0,31

Приведенный коэффициент излучения на входе в методическую зону

2,84

Вт/м2К4

Приведенный коэффициент излучения на выходе из методической зоны

2,61

Вт/м2К4

Приведенный коэффициент излучения в первой сварочной зоне

3,06

Вт/м2К4

Приведенный коэффициент излучения во второй сварочной зоне

3,01

Вт/м2К4

Степень развития кладки в методической зоне

ωм

1,36

Степень развития кладки в первой сварочной зоне

ωсв1

1,6

Степень развития кладки во второй сварочной зоне

ωсв2

1,6

Степень развития кладки в томильной зоне

ωт

1,37

Длина методической зоны

Lм

8,9

м

Длина первой сварочной зоны

Lсв1

10,8

м

Длина второй сварочной зоны

Lсв2

9,3

м

Длина томильной зоны

Lт

1,5

м

Температура газа на входе в методическую зону

1000

оС

Температура газа в первой сварочной зоне

1300

оС

Температура газа во второй сварочной зоне

1350

оС

Температура газа в томильной зоне

1250

оС

Температура поверхности металла на входе в методическую зону

0

оС

Температура поверхности металла на входе в первую сварочную зону

500

оС

Температура поверхности металла на входе во вторую сварочную зону

1200

оС

Температура поверхности металла на входе в томильную зону

1250

оС