2 Расчет горения топлива

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1 м³ природного газа:

м³/м^{3 1}

Разность между объемами продуктов сгорания и израсходованного на горение воздуха, м³ /м³:

¹

Коэффициент избытка воздуха:

Объем продуктов сгорания:

Содержание избыточного воздуха в продуктах сгорания, %:

Теплосодержание продуктов сгорания:

.

Балансовая температура горения:

Балансовую температуру горения выбираем по i-t диаграмме для природного газа.

Действительная температура горения:

.

Где η – пирометрический коэффициент 0,8 рекомендованный для методических печей.

Температура горения выше конечной температуры нагрева металла на 300°С. Следовательно технологический процесс, указанный в задании, осуществим при выбранном топливе и условиях его сжигания.

3 Расчет теплового баланса

3.1 Приход теплоты

Химическая теплота топлива:

Где, – расход топлива, ;

– теплота сгорания топлива, .

Физическая теплота, вносимая подогретым воздухом:

Где – энтальпия воздуха, ;

– Расход воздуха;

(по табл.) при ;

- температура подогретого воздуха.

Общий приход тепла:

.

3.2 Расход теплоты

Полезно затраченная теплота на нагрев металла:

.

Где - производительность по металлу, ;

- теплоемкость металла, ;

;

- процент угара.

Потери теплоты с уходящими газами:

,

где – количество продуктов сгорания, ;

- температура уходящих дымовых газов, .

Теплота химического недожога топлива:

.

Потери теплоты в окружающее пространство:

.

Потери излучением:

,

где

– коэффициент излучения абсолютно черного тела;

- коэффициент диафрагмирования для окон боковой подачи;

;

.

Потери теплоты теплопроводностью:

,

где – коэффициент теплообмена поверхности кладки с воздухом;

- наружная площадь поверхности кладки, м²;

;

– температура окружающего воздуха;

– наружная температура поверхности стен;

;

;

;

;

Потери теплоты с охлаждающей водой:

.

Общий расход теплоты:

3.3 Уравнение теплового баланса с целью определения расхода топлива

3.4 Расчет основных теплотехнических показателей

Статьи прихода:

Статьи расхода:

Структура теплового баланса приведена в таблице 2.

Таблица 2 – структура теплового баланса.

Приход тепла				Расход тепла
№	Статья	кВт	%	№	Статья	кВт	%
1			87,02	1			42,17
2			12,98	2			50,55
				3			2,62
				4		337,12	1,77
				5			1,35
				6			1,54
∑			100	∑			100

Удельный расход условного топлива:

Удельная производительность удельного пода:

.

Заключение

Работа каждой печи характеризуется рядом показателей, наиболее важными из которых являются температурный и тепловой режим, коэффициент полезного использования, и производительность печи.

Из таблицы теплового баланса видно, что наибольшее количество теплоты из печи уносят продукты горения, поэтому в проекте следует предусмотреть более высокий подогрев воздуха для горения топлива, чтобы уменьшить расход последнего. Суммарный коэффициент полезного действия составил 42,17%, что говорит о невысокой тепловой работе печи. Чем выше коэффициент КПД, тем лучше работает печь.

_{Удельный расход топлива в работе составил 88,27 .}

Этот показатель должен варьироваться в интервале. 35…120 кг/т, и нужно добиваться снижения его расхода. По данному показателю судят об экономичности расходования топлива.