Промышленность \ Энергоиспользование в энергетике и технологии

Расчет горения газообразного топлива. Расчет передачи теплоты на поверхность нагреваемого материала, страница 9

tш=( tст2+ tст1)/2=(930+170)/2=550 оС

lш= 0,47+0,00038* tш=0,47+0,00038*550=0,679

aв=15

Fсв=B*Lмет=8,9*4,3=38,56 м2

Qсв ==309315 кДж/ч

Проверим заданную температуру tст2=170 оС

q= Qсв/F/3,6=309315/38,56/3,6=2228,5 Вт/м2

tст2=tст1 –q*d/lш=930-2228,5*0,232/0,679=168,6 оС

Разница между температурами меньше 10 оС

б) Потери через стены.

Задаемся температурой наружной стенки tст2=70 оС, температурой в зоне контакта слоев t0=580 оС, толщиной шамота d1=0,348 м и толщиной изоляции d2=0,232 м

tш=( tст2+ t0)/2=(930+580)/2=755 оС

lш= 0,47+0,00038* tш=0,47+0,00038* 755=0,757

aв=15

tд=( t0+ tст1)/2= (580+70)/2=325 оС

lд=0,12+0,00068*tд =0,12+0,00068*325= 0,341

Fст=2*Hмет*Lмет+B*H1=2*(2*1,2*4,3+8,9*1,6)=49,27 м2

Qст ==133761 кДж/ч

Проверим заданные температуры tст2=70 оС и t0=580 оС

q= Qсв/F/3,6=133761/49,27/3,6=754,1 Вт/м2

t0=tст1 –q*d/lш =930-754,1*0,348/0,757=583,3 оС

tст2=t0 –q*d/lд =580-754,1*0,232/0,341=66,97 оС

Разница между температурами меньше 10 оС

2.2) Сварочная зона а) Потери через свод.

Задаемся температурой наружной стенки tст2=190 оС и толщиной свода d=0,232 м

tш=( tст2+ tст1)/2=(1060+190)/2=625 оС

lш= 0,47+0,00038* tш=0,47+0,00038*625=0,708

aв=15

Fсв=B*Lмет=8,9*2,7=23,89 м2

Qсв ==226686 кДж/ч

Проверим заданную температуру tст2=190 оС

q= Qсв/F/3,6=226686/23,89/3,6=2635,7 Вт/м2

tст2=tст1 –q*d/lш=930-2635,7*0,232/0,708=195,7 оС

Разница между температурами меньше 10 оС

б) Потери через стены.

Задаемся температурой наружной стенки tст2=80 оС, температурой в зоне контакта слоев t0=660 оС, толщиной шамота d1=0,348 м и толщиной изоляции d2=0,232 м

tш=( tст2+ t0)/2=(1060+660)/2=860 оС

lш= 0,47+0,00038* tш=0,47+0,00038* 860=0,797

aв=15

tд=( t0+ tст1)/2= (660+80)/2=370 оС

lд=0,12+0,00068*tд =0,12+0,00068*370= 0,372

Fст=4*Hсв*Lсв=4*1,8*2,7=19,32 м2

Qст ==64164 кДж/ч

Проверим заданные температуры tст2=80 оС и t0=660 оС

q= Qсв/F/3,6=64164/19,32/3,6=922,2 Вт/м2

t0=tст1 –q*d/lш =1060-922,2*0,348/0,797=657,2 оС

tст2=t0 –q*d/lд =660-922,2*0,232/0,372=84,2 оС

Разница между температурами меньше 10 оС

2.3) Томильная зона а) Потери через свод.

Задаемся температурой наружной стенки tст2=210 оС и толщиной свода d=0,232 м

tш=( tст2+ tст1)/2=(1039+210)/2=625,5 оС

lш= 0,47+0,00038* tш=0,47+0,00038*625,5=0,708

aв=15

Fсв=B*Lмет=8,9*2,9=26,04 м2

Qсв ==242597 кДж/ч

Проверим заданную температуру tст2=210 оС

q= Qсв/F/3,6=242597/26,04/3,6=2588,1 Вт/м2

tст2=tст1 –q*d/lш=1041-2588,1*0,232/0,708=211,5 оС

Разница между температурами меньше 10 оС

б) Потери через стены.

Задаемся температурой наружной стенки tст2=100 оС, температурой в зоне контакта слоев t0=660 оС, толщиной шамота d1=0,348 м и толщиной изоляции d2=0,232 м

tш=( tст2+ t0)/2=(1039+660)/2=850,5 оС

lш= 0,47+0,00038* tш=0,47+0,00038* 855,5=0,793

aв=15

tд=( t0+ tст1)/2= (660+100)/2=380 оС

lд=0,12+0,00068*tд =0,12+0,00068*380= 0,378

Fст=2*Hт*Lт+B*H3=2*1,2*2,9+8,9*1,6=21,26 м2

Qст ==69868,1 кДж/ч

Проверим заданные температуры tст2=100 оС и t0=660 оС

q= Qсв/F/3,6=69456,7/21,26/3,6=912,8 Вт/м2

t0=tст1 –q*d/lш =1041-912,8*0,348/0,793=659,5 оС

tст2=t0 –q*d/lд =660-912,8*0,232/0,378=100,3 оС

Разница между температурами меньше 10 оС

2.4) Полные потери через кладку

Qкл=309315+133761+226686+64164+242597+69868,1=1046391 кДж/ч

3) Потери теплоты с уходящими газами.

Qух г=cух*tух*Vух*B=1,489*800*11,681*B=13912,7*B кДж/ч где cух–теплоемкость уходящих газов

cух=( СО2* CСО2+ H2O* CH2O+ N2* CN2+ О2* CO2)/100=

=(9,0492*2,131+16,994*1,668+72,052*1,367+1,9044*1,450)/100=

=1,489 кДж/м3

4)Потери теплоты через окна.

Qокн=Fокнс0Ф

Fокн=0,2*9=1,8 м2

а) Потери теплоты через окна со стороны методической зоны.

Qокн1=1,85,67*0,668=90325 кДж/ч

Ф=0,5(1+j1,2)=0,5(1+0,335)=0,668

j1,2=L/(L+S)=0,293/(0,293+0,58)=0,335

L=2abs/(ab+bs+as)=2*9*0,2*0,58/(9*0,2+0,2*0,58+9*0,58)=0,293 м б) Потери теплоты через окна со стороны томильной зоны.

Qокн2=1,85,67*0,668= 203139 кДж/ч

Qокн= Qокн1+ Qокн2=90325+203139=293464 кДж/ч

5)Потери теплоты через систему охлаждения.

Qохл=qуд*Fохл

Поверхность охлаждаемых труб составляет 60% от активной поверхности пода.

Fохл=0,6*Fпода=0,6*(Lмет+ Lсв)*Lз=0,6*(4,33+2,68)*4=56,13 м2

qуд=64*3600= 230400 кДж/м2 – из справочника.

Qохл=230400*56,13=7,76×106 кДж/ч

6)Неучтенные потери в томильной зоне.

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

Qнеуч=0,1*Qтопл=0,1* 34301,9*B= 3430,2*B кДж/ч

Скачать файл