3. Расчет энергетического баланса печи сопротивления
3.1. Задание
1. Рассчитать энергетический баланс печи сопротивления периодического действия. Исходные данные принять по таблицам 3.1 и 3.2 при использовании рисунков 3.1 и 3.2.
2. Составить сводную таблицу статей энергетического баланса подобную таблице 3.3.
3. Сделать выводу по возможному улучшению режима электропотребления на исследуемой печи.
Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета энергетического баланса печи сопротивления
-
Наименование исходных данных
Ед. измерен.
Номер соответствует первой цифре заданного варианта
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Нагреваемый металл
-
Ковкий чугун
Высокопрочный чугун
Загрузка печи
т
30
27
25
23
21
15
14
13
12
11
Температура внутренней поверхности кладки в начале отжига
оС
250
200
150
100
50
250
200
150
100
50
Время нагрева до температуры отжига 1 цикла
час
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
Наименование исходных данных
Номер соответствует второй цифре заданного варианта
Температура подстуживания металла
оС
625
630
635
640
645
650
655
660
665
670
Время работы печи с пониженной мощностью (время отжига)
час
8
7
6
5
4
5
6
7
8
7
Мощность печи
кВт
650
700
750
800
850
900
950
1000
700
800
Таблица 3.2 - Исходные данные для расчета
|
Наименование |
Единица измерения |
Величина |
Примечание |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Исходные данные для расчета условно-полезного расхода энергии |
|||
1 |
Вес отжигаемого металла |
т |
11÷30 |
см.табл.3.1 |
2 |
Температура окружающего воздуха |
|
20 |
|
3 |
Удельная теплоемкость металла |
Дж/кг |
|
|
|
- ковкий чугун |
|
|
|
|
1 цикл отжига |
|
511 |
|
|
2 цикл отжига |
|
628 |
|
|
- высокопрочный чугун |
|
|
|
|
1 цикл отжига |
|
502 |
|
|
2 цикл отжига |
|
628 |
|
4 |
Температура отжига |
|
|
|
|
1 цикл |
|
945 |
|
|
2 цикл |
|
730 |
|
5 |
Время отжига |
час |
|
|
|
- ковкий чугун |
|
|
|
|
1 цикл |
|
8 |
|
|
2 цикл |
|
8 |
|
|
- высокопрочный чугун |
|
|
|
|
1 цикл |
|
3 |
|
|
2 цикл |
|
5 |
|
6 |
Температура подстуживания металла |
|
630÷675 |
см.табл.3.1 |
7 |
Температура внутреннего слоя кладки печи в начале отжига |
|
20÷450
|
см.табл.3.1 |
8 |
Превышение температуры кладки печи над температурой металла(температурой отжига и подсушивания) |
|
50
|
по данным опыта
|
9 |
Расчетная площадь |
м2 |
|
|
|
- свода |
|
23,4 |
|
|
- пода |
|
17,6 |
|
|
- стен |
|
48,8 |
|
10 |
Вес свода |
кГ |
|
|
|
- шамот |
|
5100 |
|
|
- диатом |
|
2400 |
|
|
- шлаковата |
|
170 |
|
|
-кожух |
|
1100 |
|
11 |
Вес пода |
кГ |
|
|
|
- жароупорная плита |
|
2170 |
|
|
- шамот |
|
3780 |
|
|
- диатом |
|
1550 |
|
|
- засыпка |
|
80 |
|
|
- асбест |
|
140 |
|
12 |
Вес стен |
кГ |
|
|
|
- шамот |
|
9600 |
|
|
- диатом |
|
5600 |
|
|
- шлаковата |
|
430 |
|
|
-кожух |
|
2800 |
|
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 3.2
13 |
Удельная теплоемкость материалов |
Дж/кг |
|
|
|
- шамот |
|
900 |
|
|
- диатом |
|
920 |
|
|
- кожух |
|
462 |
|
|
- засыпка пода |
|
920 |
|
|
- асбест пода |
|
835 |
|
|
Исходные данные для расчета потерь передачи и трансформации |
|||
14 |
Номинальная мощность печи |
кВт |
650÷1000 |
см. табл.3.1 |
15 |
Номинальное напряжение |
В |
400 |
|
16 |
Мощность трансформатора |
кВА |
1000 |
|
17 |
Мощность холостого хода трансформатора |
Вт
|
2450
|
|
18 |
Мощность короткого замыкания трансформатора |
Вт
|
12200
|
|
19 |
Время работы печи с полной мощностью (время нагрева) |
час
|
7÷14
|
см. табл.3.1 |
20 |
Время работы печи с пониженной мощностью(время отжига) |
час
|
3÷8
|
|
21 |
Коэффициент загрузки печи в режиме отжига |
|
0,33
|
|
22 |
Коэффициент включения печи в режиме отжига |
|
0,5
|
|
23 |
Длина участков кабельной сети |
м |
|
|
|
1 |
|
30 |
|
|
2 |
|
240 |
|
24 |
Удельное сопротивление участков кабельной сети |
Ом/м |
|
|
|
1 |
|
0,155×10-4 |
|
|
2 |
|
0,645×10-4 |
|
Таблица 3.3 - Энергетический баланс электрической цепи сопротивления периодического действия (пример)
Показатели работы |
||
Наименование |
Ед.измерения |
Величина |
|
кГ град град град град час час МДж/кг кВт.ч/т - - -
|
15000 950 720 650 660 12,0 5,5 1,59 441,44 0,93 0,34 0,32
|
Статьи баланса
Расход энергии |
МДж |
кВт.ч |
% |
через свод через под через стены аккумуляция сводом аккумуляция подом аккумуляция стенами тепловые к.з.
в трансформаторе в короткой сети
ИТОГО
|
7662,30 14608,50 697,27 612,25 1450,49 2755,73 2267,27 5445,50 1380,00 1566,87 333,23 1233,64
23837,66
|
2128,42 4057,92 193,69 170,07 402,91 765,48 629,80 1512,64 383,33 435,24 92,56 342,68
6621,57 |
32,14 31,28 2,93 2,57 6,08 11,56 9,51 22,84 5,79 6,57 1,40 5,18
100 |