4. Основные теплотехнические показатели работы печи

Коэффициент использования химической энергии топлива , показывающий, какая доля химической энергии топлива остается в рабочем пространстве печи

Общая тепловая мощность М_общ печи – количество тепла, вносимого в печь с химической энергией топлива в единицу времени:

Общая тепловая мощность складывается из полезной мощности М_пол и мощности холостого хода М_хх:

Полезная мощность есть тепло, которое необходимо ввести в печь в единицу времени с химической энергией топлива для нагрева изделий (без учёта тепла на покрытие тепловых потерь в рабочем пространстве печи)

– количество тепла, выделенного при сжигании топлива, усвоенное металлом в печи.

- тепло, усвоенное металлом от окисления железа

Полезная мощность

Мощность холостого хода

Удельный расход тепла

Удельный расход условного топлива

Коэффициент полезного действия печи

5. Аэродинамический расчет

5.1 Расчет дымового тракта

Эскиз дымового тракта методической печи приведении на рис 4.

рис.4. Эскиз дымового тракта

При расчете дымового тракта потери давления на преодоление сопротивления трения газов о стенки рабочего пространства печи не учитываются.

Потери давления в вертикальных каналах

Приведенная скорость дымовых газов при выходе из печи

где m – коэффициент, учитывающий потери дыма на выбивании (m=0,7).

Приведенная скорость в вертикальных каналах следует принять:

Сечение одного канала

где n – количество каналов (n=3)

Размеры канала

Эквивалентный диаметр канала

Высота канала:

Потери на трение в вертикальном канале

где μ - коэффициент трения (μ=0,05)

ρ_г - плотность дымовых газов при нормальных условиях, кг/м³

β - коэффициент объемного расширения газа,

Местные потери давления при входе газового потока в вертикальные каналы:

где ζ – коэффициент местного сопротивления (ζ =0,45 по приложению 11)

Потери на преодоление геометрического напора:

Потери давления в борове

Подсосом воздуха в борове пренебрегаем. Приведенная скорость дымовых газов:

Сечение борова:

Размеры борова:

Выбирая ширину борова больше ширины вертикальных каналов ,

определяем второй размер:

,

Эквивалентный диаметр борова:

Длина борова:

Принимаем длину борова от вертикальных каналов до трубы 20 м,

Падение температуры дымовых газов от вертикальных каналов до рекуператора составляет 2 °С на 1 м длины борова, тогда температура перед рекуператором:

l_{бор 1}=10 м – до рекуператора

l_{бор 2}=10 м – от рекуператора до трубы

Средняя температура на участке:

Температура дымовых газов на выходе рекуператора Падение температуры дымовых газов от рекуператора до дымовой трубы составляет на 1 м длины борова, тогда температура перед трубой:

Средняя температура на участке:

Потери давления на преодоление трения:

Местные потери давления при двух поворотах на 90⁰ на пути от вертикальных каналов до рекуператора:

Потери давления в рекуператоре складываются из потерь энергии на внезапное расширение при входе, потерь на внезапное сужение при выходе из рекуператора и потерь давления при поперечном омывании дымовыми газами пучка труб. Потери давления в рекуператоре:

Местные потери давления при повороте на 90⁰ на входе в дымовую трубу:

Общие потери при движении продуктов горения из рабочего пространства печи к основанию дымовой трубы