Розрахунок теплового балансу печі

Метою складання теплового балансу для промислової печі є визначення необхідного витрати газового палива, який забезпечить належну її роботу.

Перш ніж приступити до складання теплового балансу промислової печі, необхідно скласти перелік статей прибутків та витрат теплоти в топкову камеру при робочій температурі в котельній камері = 1200 згідно з рівнянням теплового балансу (4.1).

Статті годинних надходжень теплоти в топкову камеру печі

1. Годинний прихід теплоти з завантажуваними в піч деталями

Годинний прихід теплоти з завантажуваними в піч деталями визначається за формулою (4.3):

Деталі виконані з вуглецевої сталі марки Ст.45; теплоємність сталі при початковій температурі деталей = 16, =  0,51/.

2. Годинний прихід теплоти з подаваним в топку повітрям

Годинний прихід теплоти з повітрям,яке подається в топку, визначається за формулою (4.5).

Зауважимо, що годинна витрата повітря, продуктів згоряння та інші годинні витрати теплоти, які залежать від годинної витрати газової суміші,яка подається на горіння, необхідно висловлювати через годинну витрату газової суміші, виділяючи єдину невідому .Годинний прихід теплоти з подаваємим в топковий об'єм підігрітим повітрям може бути визначений дещо іншим виразом: як добуток годинної витрати газової суміші на фізичну теплоту повітря, що подається в кількості, необхідній для повного згоряння 1 газової суміші:

_.

3. Годинний прихід теплоти з газовим паливом

Визначається годинний прихід аналогічним чином, як прихід теплоти з повітрям, за формулою (4.8):

_.

4. Годинний прихід теплоти, що надходить в результаті хімічних реакцій горіння газового палива.

Прихід теплоти в результаті проходження хімічних реакцій горіння газового палива обчислюється за формулою (4.9):

_.

Статті годинних витрат теплоти з топкової камери печі

1. Годинна витрата теплоти з нагрітими до температури термообробки деталями, вивантажуваними з печі

Годинна витрата теплоти з нагрітими до температури термообробки деталями, вивантажуваними з печі, визначається за формулою (4.12):

2. Годинна витрата теплоти, що виноситься з камери згоряння з газами, що відходять

Ця витрати теплоти визначається за формулою (4.14):

3. Годинна витрата теплоти, що витрачається на компенсацію тепловтрат через огороджувальні конструкції печі

Така витрата теплоти визначається за формулою (4.16):

4. Годинні втрати теплоти внаслідок хімічної неповноти згоряння газового палива

При правильній наладці газопальникових пристроїв печі хімічного недопалювання палива не відбувається:

5. Годинні втрати теплоти через відкриті завантажувальні вікна у вигляді теплової променистої енергії,яка вибивається в момент завантаження і вивантаження деталей

Ці втрати теплоти визначаються за формулою (4.17):

6. Годинна витрата теплоти, необхідна для компенсації неврахованих втрат теплоти

Така витрата теплоти приймається в розмірі 10-15% від загального приходу теплоти в піч:

Прирівнявши знайдені суми статтей приходу з витратами теплоти в печі відповідно до рівняння теплового балансу, визначають необхідну витрату газового палива :

Після визначення необхідної витрати газової суміші знаходять чисельні значення всіх складових статтей надходження і витрат теплоти. Всі знайдені значення зводимо в зведену балансову таблицю:

Нев^/язка теплового балансу:

Термічний ККД промислової печі визначається за формулою (4.21):

Кількість теплоти, що віддається продуктами згоряння до виходу з робочого простору печі, визначається за формулою (4.24):

Коефіцієнт використання хімічної енергії палива обчислюється за формулою (4.22):

Статьи прихода теплоты
Наименование статей	Обо- значение	Величина	Ед. изме- рения
Приход теплоты с металлом	Q'	740	кДж/ч
Приход теплоты с подаваемым возду- хом	Q'	44 760	кДж/ч
Приход теплоты с газовым топливом	Q' г	320	кДж/ч
Приход теплоты в результате сгора- Ния газового топлива	т	336 580	кДж/ч
	прих Qобщ	382340	кДж/ч
Статьи расхода теплоты
Расход теплоты с нагретым металлом	"	55 080	кДж/ч
Расход теплоты с продуктами сгора- ниягаза	Q2	191 450	кДж/ч
Расход теплоты, затрачиваемый на компенсации теплопотерьчерезогра- ждающиеконструкциипечи	Q5	102 600	кДж/ч
Расход теплоты,затрачиваемыйна компенсациюпотерьввиде лучистой энергии, теряемой во время загрузки и выгрузки материала из открытых за- грузочных дверец печи	Qл	12 890	кДж/ч
Неучтённые потери	Qнеуч	20 470	кДж/ч
	расх Qобщ	382 490	кДж/ч