Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Qp=Qhp+/t+/». (б-10)
Кроме того, потери от недожога можно учитывать коэффициентом е,
и тогда при отсутствии потерь тепла от недожога, т. е. при г— 1
Ч'всд=1--^. (6-11)
ЧР
Удельный расход топлива в этом случае будет:
? __ Отехн+Оо^ (6-12)
OS*
нсп *
Поскольку Qp = /к, т. е. располагаемое тепло равно начальной энтальпии, то, если теплоемкости с0.г и ск принять постоянными,
Уиси= -7-91 = 1 - ~ 1 -%*-• (6-13)
1Я *ж лк
Следовательно, коэффициент использования топлива показывает тгакже степень использования начального температурного потенциала я рабочем пространстве печи.
Обычно количество тепла, рассеиваемого в окружающей среде, подсчитывается на 1 ч работы:
Q48C О430
(6-14)
тде т — длительность технологического процесса, ч; например, время плавки стали в мартеновской печи; G — часовая производительность печи; Я— загрузка печи (материала, находящегося в печи).
¦126
Удельный расход топлива в килограммах на единицу количеа^ продукции может быть выражен также формулой
Ь =
Q .
VxexH “Г Q
<ien
Qh ^ион
+ -^- = bi + b.. Qg ^ИОП Qh^IhoD
(6-15)
Таким образом, удельный расход топлива складывается из двух частей: из расхода на процесс bi и расхода на покрытие рассеяния тепла в окружающей среде Ь2. Первая часть расхода топлива не зависит от размеров печи и ее часовой производительности. Вторая часть, наоборот, зависит от них: чем больше загрузка печи, т. е. чем больше ее часовая производительность, тем меньше удельный расход топлива (рис. 6-2).
Если выразить потери в окружающую среду Чо.с в долях от теплоты сгорания топлива, то
кг/т Ъ
Ъ
ь, Ком
&
т/у:
Рис. 6-2. Зависимость удельного расхода топлива Ь от производительности печи G,
q0.c=ybQl;
здесь у—коэффициент, учитывающий эту потерю в долях от bQ\ Тогда удельный расход топлива
и, Qmя &
где
Qh "Лисп
’-'/О-
^нсп
(6-16).
(6-17>
(6-18>
— поправочный коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду в долях от расхода тепла на технологию.
Посредством составления тепловых балансов при проектированию печей определяется потребный расход топлива.
Часовой расход топлива непрерывно действующей печи
B=bG, кг/ч.
(6-19)
Для периодически действующих печей тепловой баланс составляется' за цикл и средний часовой расход топлива:
В,
ср-
кг/ч,
(6-20)
где т — продолжительность рабочего цикла, ч; Вп — расход топлива за цикл, кг/цикл.
Максимальный часовой расход топлива
Вмакс = Вср& (6-21)'
где | — коэффициент неравномерности расхода топлива.
6-2. КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
Коэффициент полезного действия рабочего пространства печи показывает, какая доля тепла, введенного в рабочую камеру, полезно используется. Он представляет собой отношение полезного тепла ко всему теп-
127
лу, вводимому в рабочее пространство:
(6-22)
Технологический к. п. д. показывает, какая доля от общего расхода тепла полезно затрачивается в печи для данной технологической операции. Он представляет собой отношение полезного тепла технологического процесса к действительному расходу тепла:
W = —Tj- -ЮО8/.. (6-23)
Чх "Г Ч*М
При оценке к. п. д. за полезный расход тепла принимают:
Q — Q"м—Ф'м+Фвнд- (6-24)
Если роль'экзотермического тепловыделения мала, то технологический к. п. д. определяется по формуле
(6-25)
Энергетический к. п. д. представляет собой отношение тепла, ис-яользованного всей печной установкой, к затраченному теплу:
^=-^па 1008/о> (б-26)
XX "Г Х*К8
где Qroii — тепло, затраченное на выработку пара в котле-утилизаторе или на нагрев воздуха в рекуператоре, используемых вне печи (в сушилках или других устройствах).
Если печь оборудована мощными циркуляционными и дутьевыми вентиляторами, дымососом и другими дополнительными устройствами, расходующими электрическую энергию, или если печь потребляет кислород, на производство которого затрачивается значительное количество электрической энергии, необходимо в знаменатель формулы (6-26) прибавить величину Qaa, представляющую собой тепло первичного топлива, израсходованного для выработки потребленной электрической энергии:
100в/«- (6'27>
Чх т Ч»*3 -Г ч»я
При испытаниях печей для установления оптимального режима их работы иногда определяют коэффициент использования топлива в рабочей камере печи, который при полном сгорании определяется по фор-, муле
>сп= ~Pp^Q-t-100»/., (6-28)
где — располагаемое тепло, т. е. химическое тепло топлива, сложенное с физическим теплом компонентов горения,
в-З. ВЫЧИСЛЕНИЕ ОТДЕЛЬНЫХ СТАТЕЙ ТЕПЛОВЫХ БАЛАНСОВ ПЕЧЕЙ
Расход тепла на нагрев материала определяется по формуле
AQM=<?"м—'Q'm=P(l"—l') = P(c"t"—c't'), (6-29)
где Р.—масса нагреваемого материал а,, кг; Г и I" — начальная и-конеч-
128
ная его энтальпии, кдж/кг; t' и i" — начальная и конечная температуры материала, °С; с' и с" —средние его теплоемкости, соответствующие начальной и конечной температурам, кджКкг-град).
Величины I и с для стали указаны в табл. 6-2.
Таблица 6-2
Средняя теплоемкость и энтальпия углеродистой стали в зависимости от температуры
t, 'С е, кджЦкг-град) I, кдж/кг t, *с с, кджЦкг-граб) I, кдж/кг
