- •Глава 5. О методиках расчетов эффективности использования энергетических ресурсов
- •5.1. Общие данные
- •Показатели энергоэффективности изделий
- •5.2. Методика расчета энергоемкости изготовления продукции
- •Временные индивидуальные нормы расхода топлива для плановых расчетов
- •Структура норм расхода топлива, тепловой и электрической энергии
- •Затраты топлива на растопку котлов
- •Необходимые исходные данные для составления упрощенных тепловых балансов промышлeнных печей (плавильных, нагревательных, термических) при определении норм расхода топлива
- •Тепловой баланс (упрощенный)
- •Нормальные коэффициенты расхода воздуха и величины присосов по газовому тракту печей различных типов, работающих на жидком и газообразном топливе
- •Угар элементов в нагревательных печах
- •Теплоемкость (теплосодержание) (физическое тепло), нм3 влажного воздуха
- •Среднеэксплуатационные нормативы потерь тепла от химической неполноты сгорания в печах, работающих на жидком и газообразном топливах
- •Исходные данные
- •Тепловой баланс мартеновкой печи
- •Исходные данные
- •Тепловой баланс нагревательной трехзонной двухрядной методической печи
- •Характеристика печей периодического действия
- •Средние теплоемкости отдельных материалов, ккал/(кг∙оС)
- •Характеристика работы печей
- •Исходные данные
- •Расчет норм
- •Исходные данные
- •Расчет норм
- •5.3. Методика расчета фактической эффективности использования топлива в котлах
- •Термодинамические свойства воды и водяного пара
- •5.4. Методика определения фактической эффективности использования топлива в термических и нагревательных печах
- •Протокол приборного обследования энерготехнологического оборудования
- •Технико-экономические показатели
- •Результаты обследования
- •Суммарный коэффициент теплоотдачи, ккал/(м2∙ч∙оС)
- •Потери тепла излучением через 1 м2 открытого окна при температуре печи, ккал
- •Значение коэффициента диафрагмирования θ
- •Средние теплоемкости для воздуха и газов
- •Примерный удельный расход тепла на нагрев (или плавлeние)
- •1 Кг материала
- •5.5. Список литературы к главе 5
Характеристика печей периодического действия
№ п/п |
Типы печей |
Средняя удельная производительность, кг/м2ч |
Средний удельный расход тепла, ккал/кг |
Средний КПД печи, % |
|
Кузнечные печи |
|
|
|
1. |
Камерные щелевые |
200-300 |
2000 |
10 |
2. |
Камерные малые |
150-200 |
1800 |
12 |
3. |
Камерные большие |
200-300 |
1300 |
lб |
4. |
Нагревательные с выдвижным подом |
200-300 |
1100 |
18 |
|
Термические печи |
|
|
|
5. |
Малые камерные отжигательные отпускные |
40-50 |
900 |
15 |
|
80-120 |
600 |
15 | |
6. |
Камерные отжигательные нормализационные с выдвижным подом |
40-120 |
1000 |
20 |
|
|
|
| |
7. |
Малые камерные закалочные или нормализационные |
150-200 |
700 |
15 |
|
|
|
| |
|
Листонагревательные печи |
|
|
|
8. |
Камерные |
125-150 |
600 |
16 |
|
Печи трубного производства |
|
|
|
9. |
Камерная для гибки труб |
100-150 |
1200 |
12 |
10. |
Нагрев концов под сварку |
458 |
1200 |
12 |
Чтобы определить расход топлива для печей нагревательных или термических, производительность которых отличается от приведенных в таблице в большую или меньшую сторону, а также для печей цветного литья, необходимо составить тепловой баланс в виде равенства:
Qприх = Qpacх.
Приход тепла складывается из тепла горения топлива, тепла, вносимого подогретым воздухом и топливом, и тепла экзотермических реакций:
Qприх =Вт QнP +BтLqJв +BтJтG1γ= 1350 ккал/ч,
где Lq – действительный расход воздуха на единицу топлива при коэффициенте расхода воздуха α, нм3/нм3, кг/нм3; Jв – теплосодержание (теплоемкость) воздуха при температуре нагрева (табл. 5.9); Jт – теплоемкость (теплосодержание) топлива при температуре нагрева [5.23, 5.24]; G1 – часовая производительность печи, кг/ч; γ – угар металла.
Для термических печей G берется только за период нагрева. Например, если для нагревательных печей G1 = (G/τ)1000, где G и τ – см. табл. 5.5, п.п. 3 и 5, то для термических печей необходимо знать садку, длительность цикла термообработки и период нагрева. Если садка 12 т; длительность цикла 10 ч, из них нагрев – 3 ч, то G 1 = (12/3)1000 = 4000 кг/ч. Определенную таким образом часовую производительность термической печи (за период нагрева) подставляют в расчет теплового баланса.
Для твердого и жидкого топлива величина (BтJт) слишком мала, и ей обычно пренебрегают.
Угар металла в кузнечных листонагревательных печах при нагреве черных металлов равен 0,01-0,03; при нагреве цветных металлов – 0,0025-0,01.
Величина (1350G1γ) для печей термических и цветного литья также мала и ее не учитывают.
Lq = [(1,01/1000) Qнр + 0,5] α, нм3/кг – твердое топливо;
Lq = [(1,85/1000) Qнр + 2,0] α, нм3/кг – жидкое топливо;
Lq = (1,875/1000) Qнр + α, нм3/ нм3– газообразное топливо при Qнр < 2500;
L = [(1,09/]000) Qнр + 0,25] + α, нм3/ нм3 – газообразное топливо при Qнр > > 2500.
Следовательно, при отсутствии подогрева воздуха и газа в печах термических и цветного литья, формула упрощается и приобретает вид:
Qприх = Вт Qнр. |
(5.14) |
Расход тепла состоит из полезного, идущего на нагрев или плавление металла, потерь тепла с уходящими газами, от химической неполноты сгорания топлива, а также всех остальных потерь в окружающую среду, которые для больших камерных печей составляют 20 %, а для малых камерных печей 25 % от общего количества тепла.
Для нагревательных и термических печей расход тепла определяется по формуле:
Qpаcx = G1 (Jм.выд – Jм.пос) + BтVdJд.г. + 30,5СО VdBт + (0,2÷0,25) Qприx. |
(5.15) |
Для печей цветного литья:
Qpаcx = G1[Ср(tплав – tнач) – qплав + Сп(tп – tплав)] + BтVdJд.г + 30,5СО VdBт+ + (0,2÷0,25) Qприx. |
(5.16) |
Таблица 5.16