1.2.2. Вывод основных энергетических задач печи
Для обеспечения определенного (назначенного) температурного графика нагрева материала в пространстве печи необходимо создать:
- определенную температуру теплоносителя в печи (Тп);
- определенный тепловой поток от теплоносителя к поверхности обрабатываемого материала (Qпов).
Так как температурный график нагрева материала может предусматривать различную температурную скорость нагрева или охлаждения, то печь, соответственно, должна иметь возможность изменять тепловые условия нагрева в своем рабочем пространстве. Т.е. печь также должна обеспечивать изменения значений температуры источника теплоты и теплового потока от него к материалу во времени.
Изменения во
времени в рабочем пространстве печи
температуры теплоносителя
и теплового
потока
называются температурным и тепловым
режимами работы печи соответственно.
А обеспечение соответствующих теплового
и температурного режимов работы является
самой главной энергетической задачей
печи.
Для обеспечения данной задачи необходимо постоянно вносить тепловую энергию. Поэтому второй, не менее важной, энергетической задачей печи является генерация определенного количества теплоты. Для решения этой задачи печь должна иметь устройства для генерации тепловой энергии из других ее видов.
Любой тепловой процесс не обходится без тепловых безвозвратных потерь, которые определяют его экономичность. Исходя из этого третьей энергетической задачей печи является обеспечение минимальных энергетических затрат при ее работе. Для решения этой задачи печь, как высокотемпературный агрегат, должна быть:
- в первую очередь изолирована от окружающей среды специальной теплоизолирующей и огнеупорной оболочкой, обладающей минимальной теплопроводностью и высокой огнеупорностью внутренних слоев;
- во вторую очередь обеспечена специальными устройствами (теплообменниками), которые бы позволяли производить утилизацию теплоты отходящих печных газов (это уменьшает потери теплоты, связанные с выбросами печных газов в атмосферу).
Следует отметить, что весь комплекс тепловых явлений, которые происходят в печи при ее работе для обеспечения заданного графика тепловой обработки материала, называется тепловой работой печи.