Визначення годинних витрат теплоти з печі

 

Рівняння годинних витрат теплоти має вигляд:

 

,                     (2.11)

 

де  - годинна витрата теплоти з нагрітим металом, вивантажуваним з печі при температурі термообробки, / ;

 - годинна витрата теплоти, яка виноситься з камери згоряння з газами, що відходять, / ;

 - годинні втрати теплоти внаслідок хімічної неповноти згорання газового палива, / ;

 - годинна витрата теплоти, що витрачається на компенсацію тепловтрат через зовнішні огородження печі, / ;

 - годинні втрати теплоти у вигляді теплової променистої енергії через відкриті завантажувальні вікна печі в момент завантаження деталей, / ;

 - годинна витрата теплоти, що витрачається на компенсацію неврахованих тепловтрат, / .

Годинна витрата теплоти з нагрітими до температури термообробки деталями, вивантажуваними з печі. Ця витрата визначається з рівняння, /

 

,                                          (2.12)

де - годинна витрата металу, / ;

- ентальпія металу при температурі термообробки, / .

Ентальпія металу при температурі термообробки визначається з рівняння

 

,                                            (2.13)

 

де  - температура термообробки металу, ;

 - питома теплоємність металу при температурі термообробки, / .

Годинна витрата теплоти, яка виноситься з камери згоряння з газами, що відходять. Ці витрати теплоти є найбільшою втратою тепла в будь-якому промисловому тепловому агрегаті. Підвищення температури відхідних газів на кожні 100 знижує ККД теплоагрегати приблизно на 5%.

Витрата теплоти з продуктами згорання визначається як добуток витрати газу на кінцеву ентальпію такої кількості продуктів згоряння, яка виділиться при повному спалюванні 1 газу з урахуванням надлишкової кількості повітря і всіх баластних включень

 

,                                           (2.14)

 

де - годинна витрата газу, м / год;

- ентальпія продуктів згоряння, що залишають топкову камеру установки, / .

Ентальпія продуктів згоряння, / , знаходиться з рівняння

 

,                                  (2.15)

де  - об'ємна частка i -го компонента, що входить до складу продуктів згоряння, / . Визначається по формулах матеріального балансу горіння палива;

 - теплоємність i -го компонента, що входить до складу продуктів згоряння, / . Залежить від виду компонента і його температури, що дорівнює температурі газової суміші, визначається за таблицею додатка А;

 - температура продуктів згоряння, які покидають топкову камеру теплової установки, . Температура газів, що відходять чисельно дорівнює дійсній температурі в котельній камері: = .

Годинна витрата теплоти, що витрачається на компенсацію тепловтрат через зовнішні огородження теплової установки. Це витрата теплоти, / , яка втрачається через зовнішні огородження за рахунок різниці температур в цеховому приміщенні і топковому просторі печі:

 

,                                         (2.16)

 

де k - коефіцієнт теплопередачі огородження камери згоряння, / . Приймається згідно теплотехнічного розрахунку топкової камери;- площа камери згоряння по внутрішньому обміру, ;

 - дійсна температура в котельній камері печі, ;

- температура зовнішнього повітря в приміщенні цеху, .

Годинні втрати теплоти внаслідок хімічної неповноти згоряння газового палива. Годинні втрати теплоти внаслідок хімічної неповноти згоряння газового палива утворюються в результаті хімічного недопалювання палива. У продуктах згорання присутні горючі компоненти (оксид вуглецю, водень, метан та ін). Ці втрати можуть виникнути в результаті неправильних налагоджувальних робіт пальникового пристрою або взагалі їх відсутність. При правильній наладці газопальникових пристроїв втрати теплоти від хімічного недопалювання відсутні.

Годинні втрати теплоти через відкриті вікна у вигляді теплової променевої енергії, яка виходить в момент завантаження і розвантаження деталей. Ці втрати, / , визнчаються за формулою

 

,                      (2.17)

 

Де  - абсолютна дійсна температура в печі, K;

F - площа поверхні відкритих вікон та щілин промислової печі, ;

ш - відношення тривалості часу відкритого вікна  до повного часу перебування матеріалу в тепловій установці ;

Ф - коефіцієнт діафрагмування. Залежить від розмірів і конфігурації завантажуваних вікон, визначається за формулою

 

,                                     (2.18)

 

де  - коеффіцієнт прямого випромінювання: для великих вікон  = =0,65ч0,85, для малих вікон  = 0,35ч0,60.