7. Визначення витрат палива, тепловий баланс печі

Для визначення витрати палива складають тепловий баланс печі, який складається з двох кількісно однакових частин: приходу тепла і витрати тепла. У першу частину входить теплота, що підводиться до печі з паливом і підігрітим повітрям і теплота екзотермічних реакцій, в другу - теплота, витрачена на нагрівання виливків і втрати теплоти в навколишнє середовище.

Для печей безперервної дії визначають часову витрату палива при сталому тепловому режимі, а для печей періодичної дії - на цикл роботи печі або на операцію нагрівання (відпал, відпустка тощо). Прирівнюючи видаткові та прибуткові статті, отримують рівняння теплового балансу печі, з якої і визначають витрата палива В.

7.1. Прихід тепла

7.1.1 Тепло, що виділяється при горінні палива

(37)

де - нижча теплота згоряння палива, кДЖ/кг або ;

В - расход палива, кг/г (період) або (період).

7.1.2 Тепло, що вноситься підігрітим повітрям (якщо повітря не підігрівається, цією статтею можна знехтувати)

, кДж/год (період) (38)

де – кількість повітря, необхідне для горіння одиниці кількості палива при коефіцієнті витрати повітря ,

– середня теплоємність повітря, кДж/ ;

– температура повітря,

7.1.3 Тепло, що вноситься підігрітим паливом (якщо паливо не підігрівається, цією статтею можна знехтувати)

, кДж/год (період) (39)

де - середня питома теплоємність палива в інтервалі температур 0 - кДж/кг, або кДж/ ;

температура підігріву повітря, .

7.1.4 Тепло екзотермічних реакцій, що виділяється при окисленні нагрівається металу

кДж/час (період) (40)

де - тепловий ефект реакції окислення металу, що нагрівається, кДж/кг (для чорних металів У=5650) ;

- продуктивність печі, кг/г або кг/період;

- кількість окислившегося металу (чад), кг (1 ... 3% для кам'яних печей, 1 ... 2% для металевих, 0,25% для печей, призначених для кольорових металів).

7.2 Витрата тепла

7.2.1 Тепло, необхідне для нагрівання металу

(41)

де - кінцева середня по масі температура металу, .

- початкова середня по масі температура металу, .

- середня теплоємність металу від до (визначено раніше).

7.2.2 Тепло йде на нагрів тари (підставки, піддони, коробки, конвеєрні стрічки і т.д.)

(42)

де

- теплоємність тари, обумовлена ​​залежно від матеріалу тари;

- маси тари, кг/год (кг/період)

Звичайна маса піддонів становить 20 ... 30% маси завантажуваних на них деталей.

Маса дротяних конвеєрів залежить від ширини дротяної стрічки. Ширина стрічки, мм 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800. Маса 1м стрічки, кг 28 38 48 57 67 74 85 95

Ширина стрічки панцирних конвеєрів з литими ланками і кроком 76 мм складає 200 400 600 800 1000 1200 мм, маса 1м стрічки відповідно 26 48 70 92113115 кг. Випускають також панцирні конвеєри з литими ланками, кроком 100 мм і шириною стрічки 800 1000 і 1200 мм; маса 1м стрічки відповідно 131, 162 і 193 кг. Кінцеву температуру тари беруть раною температурі нагрівання виробів.