Расчет стекловаренных печей

1. Определение конструктивных размеров

Параметры для расчета:

- Р – производительность кг/сутки

• q – удельный съем кг/м² • сутки.

1. определяем площадь отапливаемой части бассейна Fо.ч. = Р/q [м2 ]

2. площадь влетов горелок составляет для печей: - с поперечным факелом 3,5 - 5 % от F о.ч.,

с подковообразным факелом 1,5 – 2,2 от F о.ч.

3. Площадь загрузочного кармана принимаем 3% от F о.ч.

2. Тепловой баланс

Цель составления теплового баланса – определение расхода топлива. Принято составлять по зонам : варка, осветление. Отапливаемая часть условно разделена на зоны варки и осветления, поэтому тепловой баланс позволяет определить расход топлива по горелкам (печи с поперечным факелом). Для печей с подковообразным пламенем составляется общий тепловой баланс. Методика расчета дается для современных печей, с разделенными варочной и выработочной частью, без- экрана.

Тепловой баланс печи с поперечным факелом Тепловой баланс зоны варки Приход тепла

1. Теплота от горения топлива: Q_т^х = Q_н^р В₁, кВт., Q_н^р - задано

Где Q_н^р – теплотворная способность топлива, В₁ – расход топлива в зоне варки, м³/с.

2. Физическая теплота воздуха: Q_в^физ.. = L_д·t_в^. ·с_в·В₁, кВт, L_д и t_в заданы

Где L_д – расход воздуха на горение топлива, температура подогрева воздуха в регенераторе составляет 1000 – 1200 º С. Для определения теплосодержания воздуха пользуются it- диаграммой.

3. Тепло, вносимое шихтой и боем Qш + б = (Р_ш· С_ш· + Р_б·С_б·+ Р_н2о·С_н2о ) ·t, кВт,

Где: Р_ш – секундный расход шихты, кг/с, Р_б – секундный расход боя, Т температура загружаемых сырья и боя =50⁰С,С_ш , С_б, С_н2о - теплоемкости шихты, боя и влаги составляет соответственно (кДж/кг) -0,93, 0,75 и 4,19.

Для определения секундного расхода шихты (Р_ш) и секундного расхода боя (Р_б) надо знать % вводимого боя и расход шихты на 1 кг стекла (эти данные в контрольной работе заданы)

Пример: Производительность печи Р – 200 т/сутки, содержание стеклобоя – 25%, расход шихты 120 кг на 100 кг стекла.

Определяем секундную производительность печи, в данном примере она будет составлять 2,31 кг/с. Секундный расход боя (Р_б) будет составлять 2,31 • 0,25 = 0,58 кг/с. Остальную стекломассу (2,31 – 0,58 = 1,73 кг) мы должны сварить из шихты. Соответственно секундный расход шихты (Р_ш) будет составлять 1,73•120 / 100 = 2,08 кг/с.

Увлажняют только шихту (3-5% Н₂О), соответственно секундный расход влаги (Р_н2о) будет составлять 2,08 • 0,05 = 0,1 кг/с. Все расчеты ведем с точностью 0,01.

4. Тепло, вносимое конвекционным потоком стекломассы из зоны осветления (сыпочный цикл). Считается для крупных печей для варки листового стекла

Q с.ц. = Gц ∆t С, кВт, где Gц - количество циркулирующей стекломассы Gц = К Рс , кВт( К – коэффициент потока = 1 – 2, Рс – производительность печи кг/с), ∆t- разность температур между прямым и обратным циклом = 100 - 150˚С, С – теплоемкость стекломассы при t_варки. Зависимость теплоемкости стекломассы от температуры выражается формулой Сt = С₀ (1 + 0,00039 t) кДж/кг, где С₀ = 0,75 (как для стеклобоя)