Определение расходов топлива

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА. 

ПРИХОДНЫЕ СТАТЬИ БАЛАНСА.

1.Тепло,  выделяемое от горения топлива.

Q_х.т= Q_н^р*В = 26500*В кВт

2. Тепло, вносимое подогретым воздухом.

Q_ф.в= L_n*B*С_t^в*t_в=4466*B кВт

3.Тепло,  выделяемое при окислении металла.

Q_ок= 56,6*G/3600*a =  38,28 кВт 

РАСХОДНЫЕ СТАТЬИ БАЛАНСА.

1.Тепло,  необходимое для нагрева металла.

 в  сварочной зоне.

Q_мс=G*C_tс*(t_к.ср^м+ t_н.ср^м)= 2439/3600*0,7*(1219-20)= 568,5 кВт

в томильной  зоне

Q_мт=G*C_tт*(t_к.ср^м+ t_н.ср^м)= 24393600*0,7*(1242-1219)= 10,9 кВт

2.Потери  тепла через кладку.

томильная зона

Определяем  длину зон

L₁=L/τ*τ₁=6/2,25*2= 5,3 м

L₂=L/τ*τ₂=6/2,25*0,25= 0,7 м

Определяем  поверхность отдающих тепло стенок.

F_ст=   м²

F^вн=(2h+B)*( L₂*2)=(2*1,1)*1,4= 5,04 м²

Принимаем толщину кладки.

диатомитовый  слой---- 0,230 м

шамотный  слой---- 0,230 м

Определяем  наружнию поверхность кладки.

B= 1,4+0,230²=1,86 м

h=1,1+0,230²=1,56 м

  L₂*2= 6,97 м²

F_ст=м²

Определяем  сумму тепловых сопротивлений огнеупорной  и теплоизоляционной частей стенки.

Температура внутренней поверхности стенки.

t_кл =1210 ⁰C

Средняя по массе температура.

t_ср^ш=⁰С

Температура внешней поверхности стенки.

t_ср^д=⁰С

Определяем  при этих тепловые сопротивления.

Шамотный  слой 

Диатомитовый  слой 

Строим  график зависимости температуры  слоёв от тепловых сопротивлений.

 

Из графика  видно что средняя по массе  температура слоёв будет равна.

шамотный  слой

t_ср^ш=⁰С

диатомитовый  слой

t_ср^д=⁰С

По найденным  значениям определяем тепловые сопротивления.

Шамотный  слой

5

Диатомитовый  слой 

По полученным значениям тепловых сопротивлений  вновь строим график.

 

Из графика  получаем конечное значение средних по массе температур.

шамотный  слой 

t_ср^ш=⁰С

диатомитовый  слой

t_ср^д=⁰С

_{Определяем  тепловые сопротивления  при новых значениях  по массе температур.}

Шамотный  слой

5

Диатомитовый  слой

 
 

_{∑S/λ=0,175+1,21=1,386}

_{Qкл= tкл^вн-t^воз/∑S/λ*Fc*10^-3=1210-20/1,386+0,06*5,9*10^-3=4,86 кВт} 
 

Определяем  поверхность отдающих тепло стенок в сварочной зоне.

F_ст=   м²

h=1,1+0,55+0,69/3=0,78м

F^вн=(2h+B)*( L₁*2)=(2*0,78+1,4)*5,3*2= 31,37 м²

Принимаем толщину кладки.

диатомитовый  слой---- 0,230 м

шамотный  слой---- 0,230 м

Определяем  наружнию поверхность кладки.

B= 1,4+0,230²=1,86 м

h=0,78+0,230²=1,24 м

  L₁*2= 45,14 м²

F_ст=м²

Определяем  сумму тепловых сопротивлений огнеупорной  и теплоизоляционной частей стенки.

Температура внутренней поверхности стенки.

t_кл =1100 ⁰C

Средняя по массе температура.

t_ср^ш=⁰С

Температура внешней поверхности стенки.

t_ср^д=⁰С

Определяем  при этих тепловые сопротивления.

Шамотный  слой 

Диатомитовый  слой 

Строим  график зависимости температуры  слоёв от тепловых сопротивлений.

 

Из графика  видно что средняя по массе  температура слоёв будет равна.

шамотный  слой

t_ср^ш=⁰С

диатомитовый  слой

t_ср^д=⁰С

По найденным  значениям определяем тепловые сопротивления.

Шамотный  слой 

Диатомитовый  слой 

По полученным значениям тепловых сопротивлений  вновь строим график.

 

Из графика  получаем конечное значение средних  по массе температур.

шамотный  слой 

t_ср^ш=⁰С

диатомитовый  слой

t_ср^д=⁰С

_{Определяем  тепловые сопротивления  при новых значениях  по массе температур.}

Шамотный  слой

5

Диатомитовый  слой

 
 

_{∑S/λ=0,18+1,257=1,437}

_{Qклс= tкл^вн-t^воз/∑S/λ*Fc*10^-3=1100-20/1,437+0,06*37,6*10^-3=27,38 кВт} 

_{3.Потери тепла излучением через открытые окна и щели.}

_{сварочная зона}

_{Qизс^ок=5,7*(Tпеч/100)⁴*f*Ф*(1-ψ)*10^-3=0,65 кВт}

_{f=1,4*0,2=0,28м²—открытая площядь окна}

_{lкл=0,230+0,230=0,460 м}

_{Ф=0,34—коэффициент диафрогмирования}

_{1-ψ=0,1 ч}

_{томильная зона}

_{Qизт^ок=5,7*(Tпеч/100)⁴*f*Ф*(1-ψ)*10^-3=0,3кВт}

_{f=(0,12+0,2)*0,2=0,06 м²—открытая площядь окна}

_{Ф=0,34—коэффициент диафрогмирования}

_{1-ψ=0,1 ч}

_{4.Потери тепла с печными газами выбивающимися через открытые окна и щели печь.}

_{Qгазс^ок=Vгаз^ок *(Cг*tг+126,45%CO+107,6%H2)=24,15 кВт}

      _{сварочная зона}

_{Vгаз^ок=}

= 1,4*10^-2 м³/с

_{ρq0=1,25         ρв=1,26       (1-ψ)=1,1 ч}

                                         _ρг=

_{tг=1000 ⁰С   Сг=1,545 кДж/м³К}

_{томильная зона}

_{Vгаз^ок=}

=1,6*10^-2 м³/с

_{H=0,2 м      b=0,2 м}

_{Qгазт^ок=Vгаз^ок *(Cг*tг+126,45%CO+107,6%H2)=3,57 кВт}

_{tг=1300 ⁰С   Сг=1,577 кДж/м³К}

5.Тепло теряемое из-за химической неполноты горения.

Q_хн=(B*V_n-∑_{Vок^газ)*( 126,45%CO+107,6%H2)= 1561B-2,52 кВт}

_{6.Тепло уносимое отходящими продуктами горения.}

_{Qпр.гор=(B*Vn- Vгаз^ок)*Cух*tух=13249,8B-23,87 кВт}

_{Cух=(2,2266*9,46/100)+(1,7137*16,81/100)+(1,45*1,86/100)+(1,3938*71,87/100)=1,53кДж/м³К}

_{tух=1000⁰С}

7.Неучтённые потери тепла.

Обычно  неучтённые потери принимают равными 15-20% от всех статей расхода, за исключением потерь тепла, уносимого уходящими продуктами горения и расхода тепла на нагрев металла.

сварочная зона

Q_неучт=( _{Qклс+ Qизс^ок+ Qгазс^ок+} Q_хн)*0,15=7,5+234,15B кВт

томильная зона

Q_неучт=( _{Qклт+ Qизт^ок+ Qгазт^ок+} Q_хн)*0,15=0,9+234,15B кВт  
 
 
 
 
 

Составим  тепловой баланс.

сварочная зона

Q_х.т+ Q_ф.в+ Q_ок= Q_мс+Q_клс+ Q_изс^ок+ Q_газс^ок₊ Q_хн+ Q_неучт+ Q_пр.гор

26500*В+4466*B+38,28=568,5+27,38+0,65+24,15+1561B-2,52+ 7,5+234,15B+13249,8B-23,87

15921,05B=563,51

B=563,51/15921,05=0,036 м³/с(пер)

Данные  баланса заносим в таблицу