- •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
Результаты обследования
1. Часовые потери природного газа:
• из-за технического состояния основного и теплоутилизирующего оборудования и недостатков в работе обслуживающего персонала составляют _______________ м3/ч;
• из-за технического несовершенства оборудования или технологического процесса составляют _______________ м3/ч;
• из-за незагрузки оборудования и горячих простоев составляют _______________ м3/ч.
2. Число часов работы оборудования в год ___________.
3. Годовые потери природного газа составляют: всего ___________м3/год, в том числе:
• из-за технического состояния основного и теплоутилизирующего оборудования и недостатков в работе обслуживающего персонала составляют ___________м3/год;
• из-за технического несовершенства оборудования или технологического процесса составляют ___________м3/год;
• из-за незагрузки оборудования и «горячих» простоев составляют: ___________м3/год
Обследование выполнено с помощью приборов
Исполнитель: _________________________________________________
Ф.И.О., должность, подпись
С результатами обследования ознакомлен:
____________________________________________________________
Ф.И.О., должность, подпись представителя предприятия
5. Потери тепла в окружающую среду ограждающими конструкциями печей.
В п. 5.2 настоящего издания приведена упрощенная схема оценки потерь тепла в окружающую среду при расчете норм. Ниже приводится схема определения этого вида тепловых потерь при наладочных (исследовательских) работах.
Потери тепла ограждающими конструкциями печей обусловлены температурой их поверхности, значение которой регламентируется санитарными нормами и ГОСТом.
Температура наружной поверхности печей не должна превышать значения: tст ≤ tв +20 оС, где (tв – температура воздуха в цехе, где установлена печь. При этом tст не должно быть выше 50 оС.
В случае невозможности выдержать указанную температуру, проектом установки должна указываться расчетная температура наружных поверхностей печей.
Тепловые потери печей, имеющих температуру наружных поверхностей, не превышающую нормативную, будут неизбежными потерями. Потери тепла через обмуровку печей при температуре наружной поверхности обмуровки, превышающей допустимую, будут непроизводительными (Q51)
В окружающую атмосферу тепло продуктов сгорания теряется также:
• лучеиспусканием через открытые загрузочные окна (Q52);
• с выбивающимися газами через неплотности печей (Q53);
• через закрытые заслонки при неудовлетворительной их теплоизоляции (Q54);
• с циркуляционной водой, охлаждающей поверхности печей, если тепло перегретой воды полезно не используется (Q55).
Общие непроизводительные потери тепла печью в окружающую среду:
Q5общ = Q51+ Q52+ Q53+ Q54+ Q55, ккал/ч,
или
Δq5общ=(Q51+ Q52+ Q53+ Q54+ Q55) 100/BQнр, %, |
(5.30) |
где В – расход газа, м3/ч; Qнр – теплотворная способность газа, ккал/м3.
5.1. Непроизводительные потери тепла через ограждающие конструкции печи (кладку):
ΔQ51= Fн [αф (tф.ст – tв) – αн (tн.ст – tв)], ккал/ч, |
(5.31) |
где Fн – площадь наружных поверхностей печи, м2; αф, αн – значение коэффициентов теплоотдачи (фактическое и нормируемое), соответствующее фактической и нормируемой температуре наружной стенки свода и т.д., ккал/(м2·ч·оС), табл. 5.24; tф.ст – фактическая средняя температура наружной поверхности печи, оС; tв – температура окружающего воздуха, tн.ст = 40–50 оС.
5.2. Потери тепла лучеиспусканием через открытые загрузочные и ремонтные окна:
Q52 = Σq F θ Ψ, ккал/ч, |
(5.32) |
где q – излучение через 1 м2 открытого окна при температуре в рабочей зоне печи, ккал/(м2ч) (можно принимать по табл. 5.25); F – площадь открытого окна, м2; θ – коэффициент диафрагмирования, определяемый по табл. 5.26, а также по кривым (рис. 5.18) в зависимости от соотношения ширины и высоты окна, и толщины кладки; Ψ – время, в течение которого открыто окно, ч:
q = 4,96 (Т/100)4, ккал/(м2∙ч), |
(5.33) |
где Т – средняя температура в печи, К.
5.3. Потери тепла с выбивающимися через открытые окна газами:
Q53 = ΣVвыб Cг tг, ккал/ч, |
(5.34) |
где Vвыб – количество выбивающихся газов при 0 оС м3/ч (если окно открыто не все время, величину берут соответственно меньше);
Vвыб= V0Ψ, м3/ч, |
(5.35) |
Ψ – значение то же, что и в формуле (5.32);
V0= (Vt + Vt')/(1 + βt), м3/ч, |
(5.36) |
где Vt – количество выбивающихся через открытые окна или через вертикальные щели закрытого окна, м3/с; Vt' – количество выбивающихся газов через верхнюю горизонтальную щель, м3/с; β – коэффициент объемного расширения,
β = 1/273; t – температура выбивающихся газов, оС.
Vt = 0,67 μ Hb/γг, м3/с, |
(5.37) |
где μ – коэффициент расхода, равный 0,82 для тонких стенок и 0,62 для толстых; Н – высота окна или щели, м; b – ширина окна или щели, м; g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2; h – избыточное давление газов в печи, кг/м2; γв – плотность воздуха при 0 оС (γв = 1,293 кг/м3); γг – плотность выбивающихся газов при температуре, равной tг, кг/м3;
γг= γ0г/(1+ βtг), кг/м3, |
(5.38) |
где γ0г – плотность выбивающихся газов при 0 оС:
γ0г = 0,01 (1,98СО2) + 1,25N2 + 1,42О2 + 1,25СО + 0,72СН4 + 0,09Н2),кг/м3, |
(5.39) |
где 1,98; 1,25; ... – плотность отдельных компонентов уходящих газов; СО2, N2, О2, ... – содержание компонентов в % в уходящих газах по данным газового анализа;
Vt' = μ Hb /γг, м3/с; |
(5.40) |
Сг – теплоемкость выбивающихся газов, ккал/(м3град), табл. 5.27.
Таблица 5.24