Отражательные двухкамерные печи (стр. 3 из 4)
при соответствующих температурах, кДж/(кгК); χKCl,χNaCl – скрытая теплота плавления KCI и NaCI, кДж/кг, соответственно
3. Тепло на нагрев и плавление примесей:
где Gприм – масса примесей, поступающих в печь, кг/ч; ΔH800,ΔH20 - энтальпии примесей при 800 и 20°С кДж/ч,
4. Полезный расход тепла:
5. Тепло, уносимое отходящими газами:
где Vух - объем отходящих г
азов (приведенное к нормальным условиям), м3; tух - температура отходящих газов, °С; Сpyx - удельная теплоемкость отходящих газов, кДж/(м3*К), 
6. Тепло от неполноты сгорания топлива:
Химическая неполнота горения природного газа равна нулю.
7. Тепло выгребов составляет 1 %:
Определение потерь тепла через кладку печи
1. Потери тепла через боковые стенки печи:
Температура на внутренней стенки кладки 1100 °С.
Кладка боковых стен состоит из шамота толщиной S1=575 мм.
Теплопроводность шамота λш=0,84 + 0,58 *103* tср Вт/(мК).
Принимаем температуру окружающей среды 20°С, температуру на наружной поверхности кладки tн=135 °С.
Теплоотдача от наружной стенки в окружающую среду при такой температуре составит αн =14,8 Вт/(м2 *К).
Средняя температура в слое шамота:
tср =(1100+ 135)/2=617,5 °С;
λш=0,84 + 0,58*10-3*617,5=1,20 Вт/(м*К);
Тепловой поток (q1) через 1 м длины цилиндрической футеровки:
где t1 - температура на внутренней поверхности кладки, °С; t0 –температура окружающей среды, °С; d2 и d1 - диаметр наружной и внутренней кладки, м, соответственно.
Проверка предварительно принятой температуры на наружной поверхности кладки:
Принимаем tн =140 °С.
2. Потери тепла через боковые стенки кладки печи:
Qбок = q1 *l = 143600*2.96 = 425000 кДж/м,
3. Потери тепла через кладку пода печи:
первый слой шамот класса А толщиной S1=575 мм;
второй слой шамотный порошок, толщиной S2=132 мм;
третий слой - шамот толщиной S3=204 мм;
четвертый слой - диатоминовый кирпич толщиной S4=204 мм;
λ1 = 0,84+ 0,5810-3t Вт/(мК);
λ2 = 0,227 + 602 10-12T2 Вт/(мК);
λ4 = 0,116 + 0,00015 t Вт/(мК).
Принимаем следующее распределение температур по кладке:
1100 – 840 – 750 – 630=90 °С
Средняя температура и слое шамота:
tср =(1100+840)/2=970 °С
λ1 = 0,84+ 0,5810-3 *970 = 1.403 Вт/(мК);
Средняя температура шамотного порошка:
tср.пор=(750+840)/2=7950 °С;
λ2 = 0,227 Вг/(мК).
Средняя температура в слое диатомитового кирпича:
tср.д = (630 + 90)/2 = 360 °С;
λ4 = 0,116 + 0,00015 *360=0.17 Вт/(мК).
Принимаем для расчета температуру на наружной поверхности кладки пода печи tк =90 °С.
Теплоотдача от наружной поверхности:
при tк =90°С αк = 11,25 Вт/(м2К),
Тепловой поток через 1 м2 поверхности кладки иода:
4.Проверка предварительно принятого распределения температур:
Температура на границе слоев «шамот - шамотовый порошок»:
Температура на границе слоев «шамотный порошок - шамот»:
Температура на границе слоев «шамот – диатомитовый кирпич»:
Температура наружной поверхности кладки:
Таким образом, полученная по расчету температура наружной поверхности кладки незначительно отличается от принятой.
Потери тепла через кладку пода:
где
где Fпода - площадь кладки поверхности пода
1. Тепловой поток черт кладку спада:
где t1 - температура на внутренней поверхности кладки, °С; t0-температура окружающею воэдуха,°С S - толщина кладки, м; αн - теплопроводность кладки, Вт/(м*К); αн -теплоотдача, Вт/( м2К),
2. Проверка предварительно принятой температуры на наружной поверхности кладки свода:
Полученная по расчету температура наружной поверхности кладки незначительно отличаемся от принятой.
3. Потери тепла через кладку свода:
где Fсвода - площадь свода, равная 34 м2
4. Общие потери тела через кладку одной печи:
5. Общие потери тепла через кладку двух печей (плавильника и копильника).
Примем, что неучтенные потери в окружающую среду - 30 %,
Тепло, уносимое выминающимися газами через открытое окно:
где V1 - объем выбивающихся через открытое окно газов, м ; h - высота окна, 1,5 м; b - ширина окна, 1,97 м; μ - коэффициент расхода, 0,82; γB - плотность воздуха при нуле градусов, 1,293 кг/ м3; γr - плотность выбивающихся газов при 1100 °С, 0,23 кг/ м3
Состав природного газа, % (объемн.): СН4-93, С2Н6-4,5, С3Н8-0,8, С4Н10-0,6, С5Н12-0,5, СО2-0,1, N2-0,5
+N2=7,93 м3где α - коэффициент избытка воздуха, L0 - количество воздуха, необходимого для сжигания 1 м3 природного газа.
CO2=(1,094*100)/11,1=9,9%; Н2О= (2б087*100)/11,1=18,8%;
N2=7,93*100/11,1=71,3%
где γ0 и γt- плотность газов при нуле и 1000°С, соответственно
1.Удельная теплоемкость продуктов сгорания:
2. Общий объем выбивающихся газов, приведенный к нормальным условиям:
Окно открыто около 1 ч в течение плавки - 0,333 ч, тогда объем газов, выбивающихся из печи, равен:
3. Потери тепла с вывивающимися газами:
где Cr -удельная теплоемкость выбивающихся газов, 1,528 кДж/( м3К); tr температура выбивающихся газов, 1000 °С
4.Количества тепла на нагрев и расплавление металлического алюминия в копильнике (подшихтовка):
5.Количество тепла, необходимого для нагрева металлического алюминия на 50 °С (при переливе из плавильной зоны в копильник - металл охлаждается):
6. Приход тепла приравнивают расходу и определяют количество топлива: