5.Тепловой баланс печи.
Тепловой баланс печи составляется для определения расхода топлива на нагрев металла и представляет собой уравнение, связывающее приход и расход тепла.
5.1 Расход тепла
Потери тепла теплопроводностью через кладку печи
Распределение температуры в кладке печи.
5.1.1Потери тепла через кладку печи
Таблица 5.1.1
Определяемая величина |
Расчётная формула |
зоны |
||
методич. |
сварочн |
томильн |
||
Коэффициент диафрагмирова-ния |
|
0,462 |
0,633 |
0,495 |
Температура внутренней поверхности кладки |
|
629,46 |
1192 |
1200 |
|
|
72,2 |
198,72 |
4,62 |
Температура воздуха в цехе |
|
30 |
30 |
30 |
Температура наружной по- верхности стен |
|
82 |
89 |
83 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|
13,108 |
13,821 |
13,47 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
|
6,908 |
7,142 |
6,941 |
Общий коэффи- циент теплоот- дачи |
|
20,016 |
20,963 |
20,411 |
Толщина огне- упорного слоя |
по таблице 5.1. [1] |
232 |
348 |
232 |
Толщина изоля- ционного слоя |
по таблице 5.1. [1] |
232 |
232 |
348 |
Температура соприкоснове- ния слоёв |
|
740 |
810 |
990 |
Коэффициент теплопровод –ности огнеу- порного мате- риала (шамот класс А) |
|
1,063 |
1,108 |
1132 |
Коэффициент теплопровод –ности изоляци- онного матери- ала (шамот легковесный ШЛБ – 0,9 ) |
|
0,385 |
0,393 |
0,413 |
Удельный тепловой поток через кладку
|
|
1081,3 |
1199,44 |
1064,61 |
ратуру сопри- косновения слоёв
|
|
735,5 |
795,3 |
979,2 |
Уточним темпе- ратуру наруж- ной поверхнос- ти кладки
|
|
83,9 |
87,3 |
82,2 |
Тепловые поте- ри через стены зоны |
|
78,069 |
238,352 |
4,918 |
Суммарные тепловые поте- ри через стены |
|
321,339 |
||
Площадь теплоотдачи поверхности свода |
|
101,08 |
115,92 |
12,936 |
Температура воздуха в цехе |
принимаем |
30 |
30 |
30 |
Температура наружной по- верхности стен |
принимаем |
100 |
124 |
125 |
Коэффициент теплоотдачи конвекцией |
|
14,645 |
15,983 |
15,940 |
Коэффициент теплоотдачи излучением |
|
7,524 |
8,414 |
8,453 |
Общий коэффи- циент теплоот- дачи |
|
22,169 |
24,397 |
24,393 |
Толщина огне- упорного слоя |
по таблице 5.1. [1] |
300 |
300 |
300 |
Толщина изоля- ционного слоя |
по таблице 5.1. [1] |
65 |
65 |
65 |
Температура соприкоснове- ния слоёв |
|
400 |
510 |
570 |
Коэффициент теплопровод –ности огнеу- порного мате- риала (шамот класс А) |
|
1,024 |
1,076 |
1,080 |
теплопровод –ности изоляци- онного матери- ала (шамот легковесный ШЛБ – 0,9 ) |
|
0,348 |
0,366 |
0,367 |
Удельный тепловой поток через кладку
|
|
1569 |
2295,96 |
2354,2 |
Уточним темпе- ратуру сопри- косновения слоёв
|
|
393,83 |
531,86 |
543,46 |
Уточним темпе- ратуру наруж- ной поверхнос- ти кладки
|
|
100,770 |
124,11 |
126,5 |
Тепловые потери через свод зоны |
|
138,762 |
233,664 |
26,725 |
Суммарные потери через свод |
|
399,151 |
||
Суммарные потери |
|
720,49 |
||
Площадь
теплоотдающей поверхности стен в
зоне
(мет. и свар.), м2
(том.), м2
принимаем
принимаем
Уточним
темпе-
Коэффициент
5.1.2 Потери тепла излучением через открытые окна.
5.1.2.1 Методическая зона
а) Потери через окно загрузки:
1) Площадь окна загрузки:
2
)
Потери:
Ф1 = 0,10 – коэффициент диафрагмирования (по рис 3.7 [1])
ψ
= 1 – доля времени по истечении которого
окно открыто
б) Потери через смотровые окна:
1) Количество смотровых окон:
2)
Размер окон:
3)
Площадь смотровых окон:
4) Потери:
Ф1 = 0,10
ψ = 0,15
5.1.2.2 Сварочная зона
а) Потери через смотровые окна:
1) Количество смотровых окон:
2) Размер окон:
3)
Площадь смотровых окон:
4) Потери :
Ф1 = 0,10
ψ = 0,3
5.1.2.3 Томильная зона.
а) Потери через смотровые окна:
1) Количество смотровых окон:
2) Размер окон :
3)
Площадь смотровых окон :
4) Потери :
Ф1 = 0,10
ψ = 0,3
б) Потери через окно выгрузки:
1) Площадь окна выгрузки:
2) Потери :
Ф1 = 0,10
ψ = 1
5.1.2.4 Суммарные потери тепла через открытые окна:
5.1.3 Потери тепла с охлаждающей водой
а) Методическая зона
–
удельный тепловой поток через стенку
охлаждаемого элемента (по рис 5.3 [1])
Fохл – площадь поверхности глиссажных труб:
n = 7 – число труб
d – диаметр труб
)
б) Сварочная зона
Площадь поверхности глиссажных труб:
Количество сдвоенных поперечных труб:
Площадь поверхности сдвоенных поперечных труб:
Полные потери с охлаждающей водой:
5.1.4 Тепло затраченное на нагрев металла.
–
конечная и начальная теплоёмкость
металла
5.1.5 Неучтенные потери тепла.
