Расчет горения газообразного топлива. Расчет передачи теплоты на поверхность нагреваемого материала, страница 10

9.3 Составляем уравнение теплового баланса.

Q_топл + Q_экз = Q_м +Q_кл+ Q_{ух г} + Q_окн + Q_охл+ Q_неуч

34301,9*B+3,39×10⁶=24,65×10⁶+1046391+13912,7*B+293464+7,76×10⁶+3430,2*B

B=(24,65×10⁶+1046391+293464+7,76×10⁶–3,39×10⁶)/

/(34301,9*B–13912,7*B–3430,2*B)= 1772 м³/ч

Результаты теплового баланса печи представлены в табл. 7.

Таблица 7.

N	Приход теплоты			N	Расход теплоты
	Наименование статьи	кДж/ч	%		Наименование статьи	кДж/ч	%
1	Теплота, выделившаяся при сжигании топлива	60774737	94,7	1	Теплота, расходуемая на нагрев металла	24337900	37,9
2	Теплота, выделившаяся при экзотермических реакциях	3390000	5,3	2	Теплота, теряющаяся через кладку	1046391	1,6
				3	Теплота, теряющаяся с уходящими газами	24649936	38,4
				4	Неучтенные потери	6077474	9,5
				5	Потери через окна	293464	0,5
				6	Потери через систему охлаждения	7759571	12,1
	Итого	64164737	100		Итого	64164737	100

9.4 Удельный расход топлива.

B=B/G=1772/40=44,29 м³/т

9.5 Коэффициент использования топлива.

h_топл=Q_м/ Q_т =24337900/60774737=40,05 %

9.6 Коэффициент использования теплоты

h_топл=Q_м/(Q_т+ Q_тэкз )= 24337900/(60774737+3390000)=37,93 %

9.7 Максимальный расчетный расход топлива.

=B_т*k=1772*1,2=2126 м³/ч где k=1,2 – нагреваемый коэффициент.
 10. Подбор горелочных устройств.

В качестве горелочных устройств принимают горелки типа «Труба в Трубе» расположенные в сварочной и томильной  зоне. Горелки в сварочной зоне работают так же на методическую зону. Для выбора горелок необходимо рассчитать тепловой баланс в соответствующих зонах.

Найдем теоретический расход топлива для томильной зоны. Для этого составим тепловой баланс этой зоны.

10.1 Приходные статьи теплового баланса для томильной зоны.

Теплота, выделяемая при сжигании топлива в томильной зоне.

Q_топл=Q^р_н*B= 34301,9B кДж/ч

10.2 Расходные статьи теплового баланса для томильной зоны.

1) Потери теплоты через кладку в томильной зоне (берем из теплового баланса)

Q_св=242596,8 кДж/ч

Q_ст=69868,1 кДж/ч

Q_кл= Q_св + Q_ст =242596,8 + 69868,1 =312464,9 кДж/ч

2) Теплота, расходуемая на нагрев металла в томильной зоне

Q_м=G*c_м(t_{м. кон}– t_{м. нач} )=40000*0,591(987,5-924,5)= 1,49×10⁶  кДж/ч где c_м=0,591 при t=975 ^оС

3) Потери теплоты с уходящими газами в томильной зоне.

Q_{ух г}=c_ух*t_ух*V_ух*B=1,529*1039*11,681*B= 18560,5*B кДж/ч

c_ух=(9,0492*2,2158+72,052*1,3963+1,9044*1,4821+16,994*1,7335)/100=

=1,529 кДж/м³

4) Потери теплоты через окна в томильной зоне

Q_окн=1,85,67*0,668= 203139 кДж/ч

5) Неучтенные потери в томильной зоне.

Принимаем 10% от прихода теплоты, связанного со сжиганием топлива.

Q_неуч=0,1*Q_топл=0,1* 34301,9*B= 3430,2*B кДж/ч

10.3 Составляем тепловой баланс томильной зоны

Q_топл = Q_м +Q_кл+ Q_{ух г} + Q_окн + Q_охл+ Q_неуч

34301,9*B+3,13×10⁶=

=1,49×10⁶+312464,9+18560,5*B+203139+3430,2*B

B=(1,49×10⁶+312464,9+203139–3,13×10⁶)/

/(34301,9*B–18560,5*B–3430,2*B)=162,85 м³/ч

10.4 Максимальный расчетный расход топлива в томильной зоне.

_том=1,2* B_том=1,2*162,85 =195,4 м³/ч

10.5 Максимальный расчетный расход топлива в сварочной и методической зоне.

_св+мет=–_том=2126-195,4=1930,6 м³/ч

11.5 Общий расход воздуха в томильной зоне.

V_{B том}=L_B  * _том=10,59*195,4=2070 м³

11.6 Общий расход воздуха в сварочной и методической томильной зоне.

V_{B св+мет}= L_B * _св+мет =10,59*1930,6 =20451 м³

11.7 По этим расходам принимаем горелки

В томильной зоне: ДВC–60 7 шт с удельным расходом воздуха 300 м³/ч (каждая горелка)

В сварочной зоне: ДВБ–250 6 шт с удельным расходом воздуха 4000 м³/ч (каждая горелка)

Список используемой литературы.

1.  Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчета металлургических печей. Том 2. М., «Металлургия», 1978.

2.  Пуговкин А.У. Расчет и конструирование нагревательных устройств металлургического производства. учеб. пос. Ленинград, 1979.

3.  Казанцев Е.И. Промышленные печи. – М., «Металлургия», 1975.