2.4.2. Расход тепла

Тепло, идущее на процесс стеклообразования:

(50)

где —расход тепла на процесс стеклообразования, кДж/кг·см.;

—количество сваренной стекломассы, кг/с.

Потери тепла с уходящими продуктами горения:

(51)

где —количество продуктов горения, образующихся при сгорании 1 м³ топлива, м³/м³;

—температура отходящих дымовых газов, ˚С;

—удельная теплоёмкость дымовых газов при температуре определяется исходя из состава продуктов горения:

(52)

где , , , , —средняя теплоемкость газов при температуре , кДж/(м³град);

N₂, CO₂, H₂O, O₂, —состав продуктов горения (из расчета горения топлива), %.

Потери тепла излучением через открытые отверстия печи

(53)

где —потери тепла излучением через открытые отверстия: загрузочный карман, влёты горелок, пережим, кВт.

Потери тепла излучением через открытые отверстия:

(54)

где и —абсолютная температура соответственно печного пространства и окружающей среды, воспринимающей излучение, К;.

F —площадь поверхности излучения, м²;

с₀ —коэффициент излучения, равный 5,7 Вт/(см²·К⁴);

φ —коэффициент диафрагмирования, зависящий от размера окна и толщины кладки.

Потери тепла через загрузочный карман.

Площадь отверстия, через которое теряется излучение:

(55)

где h—высота подъёма арочного свода;

b—ширина загрузочного кармана.

(56)

, (так как карман закрытый), b=5,3м.

φ=0,92

Потери тепла через влёты горелок.

определяется из соотношения

(57)

где —температура дымовых газов, покидающих пламенное пространство, ;

—температура подогреваемого воздуха, .

Площадь влётов горелок

(58)

φ=0,9

Общие потери излучением составят

(59)

Тепло, теряемое на нагрев обратных потоков стекломассы

(60)

где n —коэффициент потока, равный отношению количества стекломассы поступающей в выработочную часть, к вырабатываемой, n=3;

—количество вырабатываемой стекломассы, кг/с;

—теплоёмкость прямого потока стекломассы при

—теплоёмкость обратного потока стекломассы при

, .

По формуле (18)

Расчёт потерь тепла через кладку печи в окружающую среду:

(61)

где —тепловой поток, теряемый через кладку i-го участка печи, Вт/м²;

—площадь i-го элемента кладки печи, м².

Рассчитывается тепловой поток, теряемый отдельно через дно, через стены бассейна печи, через стены пламенного пространства печи и свод. Результаты расчёта сводим в табл.5 .

Таблица 5

Потери тепла в окружающую среду через кладку рабочей камеры печи

Участок печи	Материал кладки
Дно	Бакор БК- 33	0,2	4,5	0,467	1120	2,411	253,46	611,09
	Шамот ШС-33	0,6	1,417
Стены бассейна	Бакор БК-41	0,25	6	0,121	1285	9,628	125,97	1212,84
	Шамот ШС-33	0,12	1,522
Стены пламенного пространства	Бакор БК-33	0,5	6,75	0,275	1520	5,37	225,7	1212,01
	Динас	0,5	2,484
Свод	Динас	0,5	2,549	0,4	1590	4,003	259,18	1037,5
	Шамот	0,185	0,907

Дно

Стены бассейна

Стены пламенного пространства

Свод

(62)

(63)

(64)

Общие потери тепла в окружающую среду через кладку печи составят

Потери тепла с выбивающимися дымовыми газами:

(65)

Неучтённые тепловые потери:

(66)

Расход тепла по печи:

(67)

Расход топлива Х определяется решением уравнения, полученного приравниванием расхода и прихода.

(68)

Результаты расчёта сводим в табл.6.

Таблица 6

Тепловой баланс варочного бассейна стекловаренной печи

Приход	кВт	%	Расход	кВт	%
1	2	3	4	5	6
1.Тепло от горения топлива	60669,79	62,67	1.Тепло на стеклообразование	24349,3	25,15
2.Тепло, вносимое подогретым воздухом	36141,73	37,33	2.Тепло уходящих дымовых газов	54086,17	55,87
			3.Тепло, излучаемое через открытые отверстия	5313,28	5,49
			4.Тепло на нагрев обратных потоков стекломассы	1235,53	1,28
			5.Потери тепла через кладку	4073,44	4,21
1	2	3	4	5	6
			6.Тепло с выбивающимися дымовыми газами	3872,47	4
			7.Неучтённые тепловые потери	3872,47	4
Итого	96811,52	100		96802,66	100

Невязка

2.5. Расчёт показателей эффективности работы стекловаренной печи

Удельный расход теплоты на варку 1 кг стекломассы, кДж/кг

(69) где Х —общий расход топлива по печи, м³/с;

—производительность печи, кг/с.

Удельный расход условного топлива

( 70 )

Коэффициент полезного действия печи:

а) по общей теплоте на реакции стеклообразования:

(71)

б) по химической теплоте топлива:

(72)

2.6. Расчёт регенератора

2.6.1. Расчёт теплового баланса регенератора и расчёт температуры отходящих газов

Секундное количество продуктов горения, поступающих в регенератор:

(73)

где Х —секундный расход топлива, м³/с;

—количество продуктов горения, м³/м³.

Секундное количество воздуха, поступающего в регенератор:

(74)

где —количество воздуха, необходимого для горения 1м³ топлива, м³/м³.

Секундное количество продуктов горения, выходящих из регенератора:

(75)

где n—подсос воздуха в регенератор в долях от . При специальной уплотнённой кладке ограждений регенератора n =0,05.

Состав продуктов горения на выходе из регенератора

(76)

Теплосодержание продуктов горения, поступающих в регенератор:

(77)

где —теплоёмкость продуктов горения при ;

—температура продуктов горения, поступающих в регенератор, С.

, (78)

где —температура продуктов горения, покидающих рабочую камеру, С;

—снижение температуры продуктов горения в горелке, С, при наличии горизонтальных каналов .

—теплоёмкость продуктов горения при определяется исходя из уточнённого состава по (52).

Теплосодержание воздуха, поступающего в регенератор:

(79)

,

Теплосодержание нагретого в регенераторе воздуха:

(80)

,

Расход тепла на нагрев воздуха:

(81)

Потери тепла через ограждения регенератора:

(82)

m —коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду, m=0,1.

Теплосодержание продуктов горения, покидающих регенератор:

(83)

Температура продуктов горения, покидающих регенератор, первоначально рассчитываются ориентировочно:

(84)

где —ориентировочная теплоёмкость продуктов горения (принимается в пределах значений 1,45-1,5 кДж/(м³К)),

Теплоёмкость продуктов горения для и определяются по (52):

Теплосодержание продуктов горения для выбранных температур из (84):

Значение находится методом интерполяции:

(85)

Уточнённая температура . Полученные результаты заносим табл. 7 .

Таблица 7

Тепловой баланс регенератора

Приход	кВт	%	Расход	кВт	%
1.Тепло, вносимое в регенератор продуктами горения	51983,74	100	1.Тепло, расходуемое на нагрев воздуха	30605,35	58,87
			2.Тепло, уносимое с продуктами горения	16180,02	31,15
			3.Потери тепла через ограждения	5198,37	10
Итого	51983,74	100		51983,74	100