9. Структура уравнений тепловых балансов высокотемпературных теплотехнологических установок.

Основным методом оценки уровня полезного теплоиспользования в теплотехнологической установке является составление теплового баланса. Анализ составляющих теплового баланса по­зволяет выяснить пути совершенствования энергетической оптимизации установки, определить основные технико-экономические характеристики установки в целом и отдельных ее элементов или зон. Тепловой баланс обычно записывают в виде

где Qприх — приходные статьи баланса (входящие потоки тепло­вой энергии); Qpacx — расходные статьи баланса (выходящие по­токи тепловой энергии).

Уравнение теплового баланса высокотемпературной тепло-технологической установки в наиболее общем виде можно пред­ставить

где Q_XT — химическая энергия вносимого в установку топлива: Q_X._T = BQ_н^р; В— расход топлива; Q_н^р—низшая теплота сгорания топлива; Q_ф.т., Q_ф.в., Q_в — соответственно энтальпия топлива, оки­слителя (обычно воздуха) и восстановителя, вносимых в установ­ку; Qc — энтальпия технологического сырья в момент его загруз­ки в установку; Q_экз — теплота, выделяемая в результате экзо­термических реакций, протекающих при тепловой обработке материала в установке; Q_T.n, Qt.o — соответственно энтальпия технологической продукции и технологических отходов; Qэнд — теплота, поглощаемая в результате эндотермических реакций, протекающих при тепловой обработке материала, включая испа­рение влаги из последнего.

Входящая в уравнение расходная статья

Q_i = Q₂ + Q₃ + Q,₄ + Q₅+ Q₆.

где Q₂ — энтальпия продуктов сгорания на выходе из установки; Q3, Q4 — соответственно теплопотери от химического и физиче­ского недожога топлива; Q₅ — теплопотери в результате рассея­ния теплоты в окружающую среду: Q5=Qo.к + Qизл + Qг+Qтр + + Qохл.в; Qо.к. — теплопотери через ограждающие конструкции установки теплопроводностью; (Qизл — теплопотери излучением через открытые отверстия в печи; Q_г—теплопотери с продукта­ми сгорания, выбивающимися через неплотности в печи (обычно через загрузочный торец печи) или с контролируемой атмосфе­рой; Q_Tp — теплопотери за счет нагрева транспортных средств (конвейеры, поддоны для заготовок); (Qохл.в— теплопотери че­рез охлаждаемые элементы; Q₆ — теплота аккумулируемая кладкой теплотехнологической установки (учитывается только для установок периодического действия).

9. Структура уравнений тепловых балансов высокотемпературных теплотехнологических установок.

Основным методом оценки уровня полезного теплоиспользования в теплотехнологической установке является составление теплового баланса. Анализ составляющих теплового баланса по­зволяет выяснить пути совершенствования энергетической оптимизации установки, определить основные технико-экономические характеристики установки в целом и отдельных ее элементов или зон. Тепловой баланс обычно записывают в виде

где Qприх — приходные статьи баланса (входящие потоки тепло­вой энергии); Qpacx — расходные статьи баланса (выходящие по­токи тепловой энергии).

Уравнение теплового баланса высокотемпературной тепло-технологической установки в наиболее общем виде можно пред­ставить

где Q_XT — химическая энергия вносимого в установку топлива: Q_X._T = BQ_н^р; В— расход топлива; Q_н^р—низшая теплота сгорания топлива; Q_ф.т., Q_ф.в., Q_в — соответственно энтальпия топлива, оки­слителя (обычно воздуха) и восстановителя, вносимых в установ­ку; Qc — энтальпия технологического сырья в момент его загруз­ки в установку; Q_экз — теплота, выделяемая в результате экзо­термических реакций, протекающих при тепловой обработке материала в установке; Q_T.n, Qt.o — соответственно энтальпия технологической продукции и технологических отходов; Qэнд — теплота, поглощаемая в результате эндотермических реакций, протекающих при тепловой обработке материала, включая испа­рение влаги из последнего.

Входящая в уравнение расходная статья

Q_i = Q₂ + Q₃ + Q,₄ + Q₅+ Q₆.

где Q₂ — энтальпия продуктов сгорания на выходе из установки; Q3, Q4 — соответственно теплопотери от химического и физиче­ского недожога топлива; Q₅ — теплопотери в результате рассея­ния теплоты в окружающую среду: Q5=Qo.к + Qизл + Qг+Qтр + + Qохл.в; Qо.к. — теплопотери через ограждающие конструкции установки теплопроводностью; (Qизл — теплопотери излучением через открытые отверстия в печи; Q_г—теплопотери с продукта­ми сгорания, выбивающимися через неплотности в печи (обычно через загрузочный торец печи) или с контролируемой атмосфе­рой; Q_Tp — теплопотери за счет нагрева транспортных средств (конвейеры, поддоны для заготовок); (Qохл.в— теплопотери че­рез охлаждаемые элементы; Q₆ — теплота аккумулируемая кладкой теплотехнологической установки (учитывается только для установок периодического действия).