7 Энергетический к.П.Д. Печей

В топливных печах эффективность тепловой работы характеризует­ся общим тепловым к.п.д. печи (по), который равен отношению количества полезно затраченной теплоты (Qr) к общей тепловой энергии, вводимой в печь:

где Q_H - низшая теплотворная способность топлива (Дж/кг или Дж/м³);

В - расход топлива на сжигание в печи (кг; м³ или кг/с; м³/с);

Qф - физическое тепло топлива и дутьевого воздуха, вносимые в печь (Дж

или Дж/с);

Q_n - полезно затраченная теплота (Дж или Дж/с);

Qd_on - дополнительно вводимая теплота в печь (Дж или Дж/с).

Для электрических печей характерны три показателя к.п.д.: элек­трический; тепловой; общий.

Электрический к.п.д. - это отношение количества электроэнергии, поступившей в печь, к количеству электроэнергии, поданной от силовой сети к печной установке:

где W_n - электрическая мощность, поступившая в печь (Вт);

W_c - электрическая мощность, поданная к печной установке от силовой сети (Вт).

Электрический к.п.д. печи характеризует количество потерь элек­троэнергии электрооборудованием печной установки.

Тепловой к.п.д. электрической печи - это отношение полезно затра­ченной тепловой энергии (Q_n) ко всей энергии, поступившей в рабочее пространство печи:

где W_n - электрическая мощность, поступившая в печь (Вт);

Wd_0n - дополнительно введенная тепловая энергия в рабочее пространство печи (Вт).

Общий к.п.д. электрической печи - это отношение полезной тепло­вой энергии (Q_п) к общей электроэнергии (W_c), подаваемой от силовой се­ти к печной установке:

Если дополнительно введенная тепловая энергия в рабочее про­странство печи равна нулю (Wд_оп — 0), то общий к.п.д., в данном случае, будет равен:

8 Классификация плавильных печей

9 Классификация нагревательных печей

10 Классификация сушильных печей

К сушильным печам относятся (см.рис. 2.4):

• печи для сушки исходных формовочных материалов;

• печи или стенды для сушки литейных форм;

• печи для сушки стержней;

• печи для сушки и подогрева шихтовых материалов;

• печи для сушки пиломатериалов, используемых для изготовления моделей;

• печи или стенды для сушки и прокалки заливочных ковшей;

• печи для сушки отливок после окраски.

11 Ванные печи, тигельные печи , шахтные и шахтно-ванные печи

Ванные печи

Ванные печи по форме рабочего пространства представляют собой горизонтальную емкость с прямоугольным или круглым основанием, выполненную из огнеупорной и теплоизолирующей оболочки (футеровки).

Ванные печи используют в основном для плавки стали, алюминиевых и медных сплавов. Они могут быть как топливные, так и электрические.

Тигельные печи

В тигельных печах рабочее пространство выполнено в форме вертикального полого цилиндрического или конического огнеупорного изделия с дном. Иногда данное изделие имеет форму параллелепипеда. В печном хозяйстве данные изделия называются тиглем.

Именно в тигле данных печей происходит технологический процесс плавки, доводки и выдержки литейных сплавов. По конструктивному исполнению тигельные печи могут быть стационарные или поворотные, с постоянным или выемным тиглями (см.рис. 2.8).

В зависимости от способа генерации теплоты тигельные печи могут быть индукционные, электросопротивления или топливные.

Шахтные и шахтно-ванные печи

Шахтные печи имеют рабочее пространство в форме вертикальной цилиндрической или конической шахты, выполненной из огнеупорной и теплоизоляционной оболочки (футеровки с металлическим кожухом). Оболочку печи могут выполнять: из огнеупорных изделий (кирпичей); из огнеупорных набивных масс; из огнеупорных панелей и т.п.

Классическим примером шахтной печи является вагранка (рис. 2.9). Она служит в качестве плавильного агрегата для плавки чугуна. В этих печах используется слоевой режим тепловой работы. Они непрерывного действия и работают по принципу противотока, т.е. движение шихтовых материалов и печных газов в рабочем пространстве противоточное.

Шахтно-ванные печи совмещают ванну и шахту. В шахте в основном происходит подогрев шихты и ее плавление, а в ванне печи проводят перегрев расплава.

Для поддержания столба шихты в шахте печи, в нижней ее части выполняются:

• либо подина с уклоном в сторону ванны;

• либо водоохлаждаемые колосники.

Ванну печей данной конструкции иногда разделяют на отдельные зоны: плавки и перегрева расплава.

Шахтно-ванные печи с выполнением водоохлаждаемых колосников в нижней части шахты используют для плавки чугуна (см.рис. 2.10а).

Шахтно-ванные печи с разделением ванны на зоны плавки и перегрева в основном используют для плавки алюминиевых сплавов (см.рис. 2.10б).