Печь с шагающими балками (стр. 7 из 14)

Для рабочих окон ψ = 0,3;

Для окна выдачи ψ = 0,6.

Средняя температура газа в томильной зоне

.

Для рабочих окон Ф = 0,56;

Для окна выдачи Ф = 0,65.

.

Суммарные потери излучением через открытые окна

.

Тепловые потери через закрытые окна

Условно примем тепловой поток через закрытые окна

.

Общие потери тепла через открытые и закрытые окна

.

5.3 ПОТЕРИ ТЕПЛА С ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДОЙ

Продольные трубы

10 продольных труб.

Расстояние между продольными трубами 1,2 м.

Диаметр труб 69/89.

Опорные трубы

L_мет = 12,6 м; L_св = 16,4 м.

L_{св и мет} = 29 м.

Расстояние между опорными трубами – L_м.оп.тр = 1,2 м.

Определение количества опорных труб

n_{оп.труб} = L_{св и мет}/ L_м.оп.тр = 29/1,2 = 24 шт.

10 труб в методической зоне;

14 труб в сварочной зоне.

Примем температуру входящей воды t₁ = 20°C, а выходящей t₂ = 50°C.

Потери тепла рассчитываются по формуле [4, c.51]:

, (89)

где K – коэффициент теплопередачи;

F – поверхность труб, м²;

Δt_ср – среднелогарифмический температурный напор.

Коэффициент теплопередачи находится по формуле

, (90)

где

– средняя температура газа в печи,

;

– средняя температура стенки трубы. Ее принимаем равной 80°С.

.

Поверхность глиссажных труб

.

Среднелогарифмеческий температурный напор

.

Поток охлаждения

.

Определим потери тепла в опорных трубах по зонам

В методической зоне

Поверхность опорных труб

.

Средний температурный напор

.

Коэффициент теплопередачи

.

Потери тепла

.

В сварочной зоне

Поверхность опорных труб

.

Средний температурный напор

.

Коэффициент теплопередачи

.

Потери тепла

.

Итого потери тепла с охлаждающей водой

.

Этот результат увеличиваем на 10÷15% ввиду того, что не учитывались потери тепла с охлаждающей водой в отбойниках, водоохлаждаемых крышках и других элементах.

.

5.4 РАСХОД ТЕПЛА НА НАГРЕВ МЕТАЛЛА

5.4.1 ОБЩЕЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛА, УСВОЕННОЕ МЕТАЛЛОМ

.

5.4.2 ТЕПЛО, ВЫДЕЛИВШЕЕСЯ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ОКАЛИНЫ

, (91)

где 1350 ккал/кг – тепловой эффект экзотермической реакции окисления 1 кг железа;

δ – угар металла, составляющий от 0,5 до 2%.

Принимаем δ = 2%.

.

5.4.3 ПОТЕРИ ТЕПЛА С ОКАЛИНОЙ

, (92)

где

– вес окалины, образующейся за час;

– теплосодержание окалины.

, (93)

где m = 1,38 – вес окалины, образующейся в результате горения 1 кг железа.

.

, (94)

где С – теплоемкость окалины.

С = 0,3 ккал/кг·°С = 1,253 кДж/кг·°С.

.

.

5.4.4 ТЕПЛО, УСВОЕННОЕ МЕТАЛЛОМ ОТ ОКИСЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА

. (95)

5.4.5 ТЕПЛО, УСВОЕННОЕ МЕТАЛЛОМ ОТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА

. (96)

5.4.6 ОБЩИЙ РАСХОД ТЕПЛА В ПЕЧИ

(97)

5.5 ТЕПЛОВЫЕ МОЩНОСТИ И РАСХОД ТОПЛИВА

5.5.1 РАБОЧАЯ ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ

. (98)

5.5.2 МОЩНОСТЬ ХОЛОСТОГО ХОДА

.(99)

5.5.3 ОБЩАЯ ТЕПЛОВАЯ МОЩНОСТЬ

(100)

5.5.4 ЧАСОВОЙ РАСХОД ТОПЛИВА

. (101)

5.5.5 УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА

. (102)

5.5.6 УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД УСЛОВНОГО ТОПЛИВА

; (103)

или

. (104)

5.5.7 КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕЧИ

. (105)

5.5.8 ПОТЕРИ ТЕПЛА С УХОДЯЩИМИ ГАЗАМИ

. (106)

при t_ух.г = 850°С.

.

5.5.9 ТЕПЛО, ВНЕСЕННОЕ С ПОДОГРЕТЫМ ВОЗДУХОМ

. (107)

при t_В = 410°С.

.

5.5.10 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПОЛЕЗНОГО ТЕПЛОИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Коэффициент полезного теплоиспользования определяем по формуле:

, (108)

где B – часовой расход топлива, м³/ч.

.

5.5.11 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТОПЛИВА

Коэффициент полезного теплоиспользования определяем по формуле:

, (109)

.

5.6 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ

Таблица 3 – Тепловой баланс печи

Приход тепла				Расход тепла
Статьи	Обозначение	Вт	%	Статьи	Обозначение	Вт	%
1. Общая тепловая мощность	MO	134051066	80,1	1. Тепло, усвоенное металлом от горения топлива	Мусв	71217755	42,53
2. Тепло, внесенное подогретым воздухом	QГ.В	23971680	14,3	2. Тепло, усвоенное металлом от окисления железа	Qусв	6021745	3,6
3. Тепло, выделившееся при образовании окалины	Qэкз	9436500	5,6	3. Потери тепла с окалиной	Qок	3414755	2,014
Итого	Σ	167459246	100	4. Потери тепла с охлаждающей водой	ΣQ5охл	27948820	16,7
				5. Потери тепла теплопроводностью через кладку	Q5кл	1061179	0,64
				6. Потери тепла излучением через окна печи	ΣQ5изл	1382954	0,83
				7. Потери тепла с уходящими газами	Qух.г	56400893	33,68
				8. Прочие потери	11145	0,006
				Итого	Σ	167459246	100

6 ВЫБОР ГОРЕЛОК