Пример расчета теплового баланса

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 6Следующая ⇒

Расчет теплового баланса приведен для щелевой печи длиной 70,84 м. Расчетные участки для данной печи в соответствии с температурной кривой обжига приведены в табл. 4. Расчет произведен на один ярус печи.

Тепловой баланс зон подогрева и обжига

Расчет теплового баланса начинается с участка максимальных температур, т.е. с V участка.

Тепловой расчет V участка

1. Потери теплоты через футеровку печи .

Средняя температура наружной поверхности футеровки определяется исходя из средней температуры в печи на V участке (табл. 5) – , °С.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхностью , кДж/м²×град рассчитывается по формуле (19).

Расчетная площадь наружной поверхности футеровки на участке определяется по формуле (17).

Потери теплоты через футеровку вычисляются по формуле (18)

2. Потери теплоты через ролики .

Количество роликов на участке n⁵( в расчете на 1 ярус печи)- n⁵=124. Теплопотери через один ролик 285 кДж/ч (1100°С, табл. 6 ).

Потери теплоты через ролики (1100°С) определяются по формуле (22)

3. Потери теплоты излучением в зону охлаждения .

Средняя температура на участке охлаждения (VI участок) Т⁶, К

Площадь поперечного сечения загрузочного отверстия, равная Д^5-6 ^.b_р, , м².

Высота отверстия Д^5-6, м.

Глубина отверстия (толщина перегородки - порога) , м.

Коэффициент диафрагмирования (рис. 20).

Степень черноты e = 0,75 (табл.7, шамотные огнеупоры).

4. Неучтенные тепловые потери принимаются в размере 20% от учтенных

5. Общий расход теплоты на V участке , кДж/ч

6. Расход газа B⁵ на участке определяют по формуле (28).

Коэффициент избытка воздуха a (1,2). Эта величина берется из расчета горения топлива.

Расход воздуха на горение , нм³/нм³ газа (из расчета горения топлива при a = 1,2).

Выход продуктов горения , нм³/нм³ газа (из расчета горения топлива при a = 1,2).

Температура отходящих газов ,°С (1100°С).

Теплосодержание отходящих газов при 1100°С и a = 1,2 , кДж/нм³

7. Расход воздуха на горение , нм³/ч

8. Выход продуктов горения

Тепловой расчет IV участка

1. Расход теплоты на нагрев плиток определяется по формуле (12)

где , – температура плиток определяется соответственно в конце и начале IV участка (1100…950 ^оС);

, – теплоемкости плиток соответственно в конце и начале IV участка рассчитываются по формуле (10) при температурах 1100 и 950 ^оС соответственно, кДж/кг×град;

G₁ – масса плиток с учетом брака при обжиге G ₁= , кг/ч.

Степень дегидратации на участке равна нулю.

2. Потери теплоты через футеровку печи, кДж/ч

3. Потери теплоты через ролики (1025°С), кДж/ч

4. Неучтенные тепловые потери, кДж/ч

5. Приход теплоты с отходящими газами с V участка определяется по формуле (6)

6. Общий расход теплоты на IV участке, кДж/ч

7. Расход газа B ⁴ .

Коэффициент избытка воздуха a (1,2).

Расход воздуха на горение , нм³/нм³ газа.

Выход продуктов горения , нм³/нм³.

Температура отходящих газов ,°С (950°С).

Теплосодержание отходящих газов , кДж/нм³(a = 1,2)

8. Расход воздуха на горение , нм³/ч

9. Выход продуктов горения , нм³/ч

Тепловой расчет III участка

1. Расход теплоты на химические реакции определяется по формуле (13)

где 2100 кДж/кг Al₂O₃ – теплопотребление при обжиге глинистой составляющей;

0,2 – коэффициент, учитывающий степень дегидратации на III участке;

– количество Al₂O₃, вносимое глинистой составляющей с материалом, загружаемым в печь, кг/ч;

n ` – процентное содержание Al₂O₃, вносимое глинистой составляющей;

G_c – количество сухого материала, поступающего в печь, кг/ч.

2. Расход теплоты на нагрев плиток, кДж/ч

;

; .

3. Потери теплоты через футеровку печи, кДж/ч

4. Потери теплоты через ролики (950°С), кДж/ч

5. Неучтенные тепловые потери, кДж/ч

6. Общий расход теплоты на III участке, кДж/ч

Так как температура в печи на этом участке не изменяется, то приход теплоты с отходящими с IY и V участков газами не рассчитается, .

7. Расход газа B³ .

Коэффициент избытка воздуха a (1,2).

Расход воздуха на горение , нм³/нм³ газа.

Выход продуктов горения , нм³/нм³.

Температура отходящих газов 950°С.

Теплосодержание отходящих газов , кДж/нм³(a = 1,2)

8. Расход воздуха на горение , нм³/ч

9. Выход продуктов горения , нм³/ч

Тепловой расчет II участка

1. Расход теплоты на химические реакции, кДж/ч

где 0,4 – коэффициент, учитывающий степень дегидратации на II участке.

2. Расход теплоты на нагрев плиток, кДж/ч

;

; .

3. Потери теплоты через футеровку печи, кДж/ч

4. Потери теплоты через ролики (900°С), кДж/ч

5. Неучтенные тепловые потери, кДж/ч

6. Приход теплоты с отходящими газами с III, IV, V участков, кДж/ч

7. Общий расход теплоты на II участке, кДж/ч

8. Расход газа B ² .

Коэффициент избытка воздуха a (1,3).

Расход воздуха на горение при a = 1,3 , нм³/нм³ газа.

Выход продуктов горения при a = 1,3 , нм³/нм³.

Температура отходящих газов 850°С.

Теплосодержание отходящих газов , кДж/нм³(a = 1,3)

9. Расход воздуха на горение , нм³/ч

10. Выход продуктов горения , нм³/ч

Тепловой расчет I участка

1. Расход теплоты на химические реакции, кДж/ч

где 0,4 – коэффициент, учитывающий степень дегидратации на I участке.

2. Расход теплоты на нагрев плиток, кДж/ч

;

; .

3. Потери теплоты через футеровку печи, кДж/ч

4. Потери теплоты через ролики (625°С), кДж/ч

5. Потери теплоты излучением через загрузочное отверстие, кДж/ч

где – площадь поперечного сечения загрузочного отверстия, равная, м²;

;

S ¹ – глубина отверстия (толщина стенки), м;

Т¹ – средняя температура на участке I

К;

Т^нв – температура окружающего воздуха

Т^нв = 20 + 273 = 293 К;

– коэффициент диафрагмирования загрузочного отверстия (рис. 20).

6. Неучтенные тепловые потери, кДж/ч

7. Приход теплоты с отходящими газами с II, III, IV, V участков, кДж/ч

8. Общий расход теплоты на I участке, кДж/ч

9. Расход газа B ¹ .

Коэффициент избытка воздуха a (1,4).

Расход воздуха на горение при a = 1,4 , нм³/нм³ газа.

Выход продуктов горения при a = 1,4 , нм³/нм³.

Температура отходящих газов 400°С.

Теплосодержание отходящих газов , кДж/нм³(a = 1,4)

10. Расход воздуха на горение , нм³/ч

11. Выход продуктов горения , нм³/ч

Сводные показатели по зонам подогрева и обжига

( Приведены на два яруса печи)

Общий расход газа В, нм³/ч

Общий расход воздуха на горение L, нм³/ч

Общий расход продуктов горения V, нм³/ч

Теплосодержание продуктов горения, отбираемых из печи при

t = 400°С, кДж/ч

Затем составляется сводный баланс зон подогрева и обжига (табл. 8).

Приходной статьей в тепловом балансе будет приход теплоты от сгорания топлива Q_т, кДж/ч

Расходными статьями будут следующие.

1. Расход теплоты на нагрев плиток , кДж/ч

2. Расход теплоты на химические реакции , кДж/ч

3. Потери теплоты через футеровку печи , кДж/ч

4. Потери теплоты излучением , кДж/ч

5. Потери теплоты с отходящими газами , кДж/ч

6. Потери теплоты через ролики , кДж/ч

7. Неучтенные потери , кДж/ч

Таблица 8

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 807; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!