5.1 Потери тепла через футеровку дна печи. Схема конструкции дна показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема конструкции дна печи и элементов футеровки

Принимаем t_вн = 1280 °С и t_в= 160°С.

Тепловой поток через футеровку выбранных слоев материалов определим по формуле (2.51). Причём λ_ШСУ-33 определим по формуле:

λ_0i = 1,04 + 0,00015∙t_в, (2.52)

λ_ШСУ-33= 1,04 + 0,00015∙160 = 1,064Вт/ (м·К).

А λ_БК-33определим по графику приложения 4 справочника[1]:λ_БК-33= 5,0 Вт/ (м·К).

Определяем t на границе слоев футеровки, °С,

(2.53)

(2.54)

Определяем средние температуры слоев футеровки, °С,

(2.56)

(2.57)

Уточняем коэффициенты теплопроводности для средних значений температур по формуле (2.52) и графику [1], Вт/ (м·К),

λ_ШСУ-33= 1,04 + 0,00015∙682б91 = 1,142 Вт/ (м·К),

λ_БК-33= 5,25 Вт/ (м·К).

Уточненный тепловой потомке через систему по формуле (2,51)

Определяем t на границе слоев футеровки, °С, по формулам (2.53), (2.54)

Определяем средние температуры слоев футеровки, °С, по формулам (2.56), (2.57).

Уточняем коэффициенты теплопроводности для средних значений температур по формуле (2.52) и графику [1], Вт/ (м·К),

λ_ШСУ-33= 1,04 + 0,00015∙679,23 = 1,142Вт/ (м·К),

λ_БК-33= 5,25 Вт/ (м·К).

Уточняем коэффициент теплоотдачи α₂ от пода печи в окружающую среду, Вт/ (м·К),

(2.59)

где А – коэффициент, учитывающий размещение футеровки, для пода принимается А = 1,6; ε_ст – степень черноты наружной поверхности футеровки, определяется по [1] в соответствии с приложением 4, ε_ст =0,75; 5,67 – коэффициент излучения абсолютно чёрного тела, Вт/(м²· К⁴ ).

Рассчитываем коэффициент теплоотдачи по формуле:

Расчетная температура внешней поверхности

Уточняем тепловой поток через кладку печи по формуле (2.51),Вт/м²,

Определим поверхность кладки дна печи F , м².

Площадь поверхность кладки определяем по средним линиям:

(2.60)

где и - длина и ширина дна печи соответственно, определяемая по средним линиям, м; площадь загрузочного кармана, м².

Определим потери тепла через дно печи в окружающую среду по формуле (2.50), кВт,

Находим площадь поверхности кладки F, м². Для этого рассчитываем периметр стен (по средним линиям):

(2.58)

Потери тепла через изолированную кладку, кВт,

(2.59)

где h_расч – расчётная высота бассейна, м.

h_расч =1,29м.

Принимаем h_расч = 0,2м. Тогда потери тепла через неизолированную кладку, кВт, определим по формуле (2.59):

Определим поверхность кладки свода печи F , м².

Площадь поверхность кладки определяем по формуле:

(2.60)

Так как свод арочный, то определяем длину дуги свода:

Определяем длину дуги свода:

Потери тепла через свод печи определим по формуле (2.50), кВт,

Рассмотрим стены пламенного пространства. Площадь поверхности торцевой стены определим по формулам (2.46) – (2.47):

Сумма площадей двух торцевых стен за вычетом площади загрузочного отверстия ():

Площадь поверхности двух продольных стен за вычетом площади влётов горелок ():

Площадь стен пламенного пространства:

Потери тепла через стены пламенного пространства определим по формуле (2.50), кВт,

Потери тепла в окружающую среду через кладку печи определим по формуле (2.50):

6. Потери тепла при выбивании газов через открытые отверстия печи, кВт,

(2.61)

где приход теплоты (расчёт показан выше), кВт,

7. Неучтённые тепловые потери, которые принимают равными 3 - 5% от прихода тепла, кВт,

(2.62)

8. Расход тепла, кВт,

(2.63)

9. Расход топлива В, м³ / с, определяется решением уравнения, полученного из равенства при суммировании приходных и расходных частей теплового баланса:

(2.64)

66962,76 · В = 34424,88 + 42269,39 · В

В = 1,394м³ / с.

10. На основании результатов расчёта составляется таблица 2.8 теплового баланса печи.

Таблица 2.8 – Тепловой баланс варочного бассейна стекловаренной печи

Приход	Количество теплоты			Расход		Количество теплоты
	кВт	%	кВт			%
1.Химическая теплота от сгорания топлива	59479,47	63,9	1.Теплота на реакции стеклообразования		27516,406		24,14
2.Физическая теплота воздуха для горения	33866,61	36,1	2.Потери тепла с уходящими продуктами горения		52389,42		57,53
			3.Потери тепла излучением через открытые отверстия		4730,087		7,91
			4.На нагрев обратных потоков стекломассы		377,667		0,33
			5.Потери тепла через кладку печи		1800,72		3,08
			6.Потери тепла с выбивающимися газами		2800,27		3,01
			7.Неучтённые тепловые потери		3733,84		4
Итого:	93346,08	100	Итого:		93348,41		100

Невязка баланса составляет 0,0025%.