Общие сведения о составлении теплового баланса печи. Пример составления теплового баланса методической печи, страница 6

Количество продольных труб:

Площадь поверхности подовых труб в методической зоне:

Площадь поверхности подовых труб в первой сварочной зоне:

Площадь поверхности подовых труб во второй сварочной зоне:

Количество опорных (поперечных) труб определяется следующим образом: в методической зоне располагается по одной трубе на один метр, а в сварочных зонах – по одной паре установленных друг на друга труб на один метр. Их длина – это ширина печи.

Количество и площадь поверхности опорных труб в методической зоне:

Количество и площадь поверхности опорных труб в первой сварочной зоне:

Количество и площадь поверхности опорных труб во второй сварочной зоне:

По формуле (22) определяем отдельно потери тепла через подовые и опорные трубы, а затем находим общие потери с охлаждающей водой:

5.3. Для ориентировочных расчетов примем потери тепла в продольных трубах равными 110 кВт на 1 квадратный метр поверхности труб, тогда общие потери тепла с охлаждающей водой будут равны:

5.4. Определим потери тепла с охлаждающей водой по формулам (28) и (29). Для методической зоны:

.

Для первой сварочной зоны:

.

Для второй сварочной зоны:

.

Общие потери тепла с охлаждающей водой составляют:

Окончательно примем потери тепла с охлаждающей водой равными 52500 кВт.

6. Рассчитаем неучтенные потери тепла. Примем их как 15 % от потерь теплопроводностью через кладку и потерь с охлаждающей водой:

Определив все виды потерь тепла, подставляем полученные значения в уравнение теплового баланса и рассчитываем расход топлива по формуле (30):

Определим статьи прихода и расхода тепла, зависящие от расхода топлива.

,

,

,

.

Сумма статей прихода тепла равна:

Сумма статей расхода тепла равна:

Так как сумма статей прихода и расхода тепла равны, то тепловой баланс составлен правильно.

Находим КПД

Результаты вычислений сведем в таблицу

Таблица 1.1

статья прихода	кВт	%	статья расхода	кВт	%
тепло от горения топлива	195000	82,42	тепло на нагрев металла	59900	25,24
физическое тепло воздуха	33900	14,28	тепло уходящих дымовых газов	96000	40,50
тепло экзотермических реакций	7840	3,31	химический недожог топлива	1950	0,82
итого	231000	100	механический недожог топлива	5860	2,47
			тепло с охлаждающей водой	57200	24,13
			тепло через кладку	5480	2,31
			неучтенные	8780	3,70
			остальные	1950	0,82
				231000	100
расход топлива В	4,84
КПД	30,62%

3. ЗАДАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

3.1. Задания

Выполните расчет нагрева металла из углеродистой стали в четырехзонной методической печи производительностью Р т/ч (см. рис. 1), топливо типа Т, коэффициент расхода воздуха – n. Изделия в печи расположены в два ряда. Размеры заготовки: толщина – d, мм; ширина – b, м, длина – l, м.

В методической и сварочных зонах осуществляется двусторонний нагрев заготовок. Отношение тепловой мощности горелок в нижней зоне к общей тепловой мощности горелок равно М. Высота печи равна: в методической зоне– h_м, м; в первой сварочной зоне – h_св1, м; во второй сварочной зоне – h_св2, м; в томильной зоне – h_т, м.

Начальная температура заготовки равна t₀, ^оС. Температура поверхности металла на выходе из методической зоны равна t_м, ^оС, первой сварочной зоны – t_св1, ^оС.

Определите время нахождения металла в каждой из зон и их размеры; общее время нагрева металла и общую длину печи. Постройте схематическое изображение профиля печи, а также распределение температуры дымовых газов и металла (поверхности, центра, средней по сечению) по длине печи.