1.5.3.5 Потери теплопроводностью через торцы, стены, под и свод печи (71)

1.5.3.6 Потери тепла с охлаждающей водой

_{По практическим данным принимаем 10% от тепла, вносимого топливом и воздухом}

₍₇₂₎

1.5.3.7 Неучтенные потери

₍₇₃₎

1.5.4 Уравнение теплового баланса

₍₇₄₎

_{Откуда расход топлива при нормальных условиях В=4,84 кг/с}

_{Результаты расчетов сводим в таблицу}

_{Таблица 2 Тепловой баланс методической печи}

Статьи прихода	кВт	%	Статьи расхода	кВт	%
Тепло от горения топлива	103631	87,1	Тепло нагрева металла	44611,8	37,52
Физическое тепло воздуха	10481,5	8,81	Тепло, уносимое уходящими газами	55431,9	46,61
Тепло экзотермических реакций	4805,2	4,04	Потери тепла теплопроводностью через кладку	5744,7	4,83
			Потери тепла с охлаждающей водой	11411,3	9,596
			Неучтенные потери	1715,6	1,443
Итого	118915	100	Итого	118915	100

_{Удельный расход тепла на нагрев 1 кг металла 1399 кДж/кг}

1.6 Расчет рекуператора для подогрева воздуха

Исходные данные для расчета

температура воздуха на входе в рекуператор C

температура воздуха на выходе из рекуператора C

температура дыма на входе в рекуператор C расход газа на отопление печи расход воздуха на горение топлива

(75)

Количество дымовых газов на входе в рекуператор

(76)

Состав дымовых газов, %

Выбираем керамический блочный рекуператор.

Материал блоков – шамот, марка кирпича и

Утечку воздуха в дымовые каналы принимаем 10%.

Тогда в рекуператор необходимо подать количество воздуха

Количество потерянного в рекуператоре воздуха

Среднее количество воздуха

Количество дымовых газов, покидающих рекуператор (с утечки воздуха) :

Среднее количество дымовых газов

Составляем уравнение теплового баланса рекуператора, учитывая потери тепла в окружающую среду, равные 10%, и утечки воздуха в дымовые каналы.

Задаёмся температурой дымовых газов на выходе из рекуператора Теплоёмкость дыма на входе в рекуператор при

На выходе из рекуператора

0,10136*1,583=0,160

Тогда

где - теплоёмкость воздуха при

Решая это уравнение, получим

В принятой конструкции рекуператора схема движения теплоносителей – перекрёстный противоток.

Среднюю разность температур для противоточной схемы определяем по формуле

(77)

По номограмме на рис. 50 находим

Тогда

Определяем суммарный коэффициент теплопередачи. Принимаем среднюю скорость движения дымовых газов и среднюю скорость движения воздуха

Учитывая, что эквивалентный диаметр воздушных каналов из графика на рисунке 51 находим коэффициент теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне:

Учитывая влияние шероховатости стен, получим:

Коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне находим по формуле

(78)

Гидравлический диаметр канала, по которому движутся дымовые газы

Согласно графику на рисунке 51 коэффициент теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне с учетом шероховатости стен

Коэффициент теплоотдачи излучением на дымовой стороне определяем для средней температуры дымовых газов в рекуператоре

(79)

Среднюю температуру стенок рекуператора принимаем

Эффективная длина луча в канале

По номограммам на рисунках 21, 22, 23 находим

При находим

Степень черноты стен рекуператора эффективная степень черноты стен

Коэффициент теплоотдачи излучением находим по формуле

(80)

Общий коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне

Коэффициент теплопроводности шамота (приложение 11) при температуре 464

Толщина стенка элемента рекуператора Суммарный коэффициент теплоотдачи определим по формуле

(81)

где и соответственно основная поверхность теплообмена и оребренная,

При

Определяем поверхность нагрева и основные размеры рекуператора

Количество тепла, передаваемое через поверхность теплообмена

(82)

Находим поверхность нагрева рекуператора (83)

Так как удалённая поверхность нагрева рекуператора, выложенного из кирпичей Б4 и Б6, равна можно найти объём рекуператора

(84)

Необходимая площадь сечения для прохода дыма

(85)

Учитывая, что площадь дымовых каналов составляет 44% от общей площади вертикального сечения рекуператора, найдём величину последнего

Принимаем ширину рекуператора равной ширине печи, т.е. Вр=9,85 м, найдём высоту рекуператора

(86) Длина рекуператора

(87)