<<
>>

5. ДАННЫЕ О РАСХОДЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Расход тепла относят или ко времени, т. е. к часу работы печи, или же к количеству продукции. В последнем случае в подсчет производительности печи вносят только вес материала, нагретого до тем-

пературы обработки, поэтому при местном нагреве прутков не следует учитывать их полного веса.

Вообще же расход тепловой энергии можно указывать и в тепловых единицах, что действительно для всех видов топлива, и в количественных единицах, т. е. в килограммах для твердого и в нормальных кубических метрах для газообразного топлива.

а)              Расход энергии при пуске

Расход тепловой энергии при пуске печи, после некоторой приостановки ее эксплуатации, определяется прежде всего оставшимся запасом тепла в печи, который зависит от длительности остановки и качества заделки печи во время паузы. Кроме этого, влияют конструкция печи, расход тепла на аккумулирование, потери через стенки, потери с отходящими газами, а также вообще все прочие факторы, определяющие полный к. п. д. печи. Между прочим, считается аксиомой, что кратковременный резкий пуск печи снижает расход топлива.

В качестве отправных значений может быть принято, что у малых печей на пуск затрачивается 150 ООО ккал/м2 пода печи, что равносильно необходимости для пуска на I Mi пода около 38 и3 природного или светильного газа при 0° с калорийностью 4000 ккал/м3 (при условии работы печи при температуре 1200°).

б)              Расход энергии при холостом ходе печи

Расходом энергии при холостом ходе считается количество тепла, необходимое для того, чтобы держать печь при рабочей температуре без загрузки материала. Этот расход зависит в первую очередь от величины рабочей температуры, а также от потерь с отходящими газами, потерь через стенки благодаря излучению, просачиванию « охлаждению. При рабочей температуре 1200° можно считать этот расход у очковой печи для нагрева прутков равным (I -f- 2,5)- 10е ккал/м2 пода печи в час; соответствующие значения у печей для отжига (0,5-f-I)-10е и у современных кузнечных печей (0,25 -ь 0,3)- 10е ккал/м2 в час.

Значения для других рабочих температур следует брать по данным фиг. 350.

в)              Полезный расход тепловой энергии

Полезный расход тепла получается из произведения рабочей температуры, средней удельной теплоемкости нагреваемого материала и загружаемого веса материала. Приближенные данные о полезном расходе тепла при нагреве I кг стали на различную температуру даны в табл. 62. Для легких металлов (алюминия, магния и т. п.) эти значения намного выше; у меди, ее сплавов, а также цинка и олова несколько ниже, чем у стали.

Таблица 62

Ориентировочные значения для расчета полезного тепла при нагреве I кг стали с 20°С до различных температур

Температура нагрева в * С

20

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

Полезное количество тепла в ккал/кг

0

10

22

35

50

65

80

100

130

150

170

185

200

215

г)              Общий расход тепловой энергии

Из-за различия конструкции печей и их к. п. д. нельзя дать обобщенных значений о расходе тепла и топлива для всех печей, применяемых при горячей высадке и штамповке. Обычные величины


для горячей штамповки сталей при нагреве в закрытых кузнечных печах и печах для отжига составляют (0,6 -ь 3)- 10е ккал на I т пропускной способности печи, что соответствует 150—750 Ms при 0° природного газа с калорийностью 4000 ккал/м3. При нагреве концов- прутков в малых очковых печах с большим числом нагревательных отверстий значения расхода еще больше.

Вообще необходимо отметить, что при прочих равных условиях удельный расход тепла возрастает с уменьшением размеров печи. Отправные значения удельного расхода тепла и газа для различных печей представлены диаграмм мой на фиг. 351.

Если, сделав некоторые упрощающие допущения, пренебречь детальными подробностями, например, напряженностью пода печи и использованием печи во времени, можно расход тепла при грубых ориентировочных расчетах определить по соотношению

-              полезный              расход              тепла              4- потери через стенки

общее потребление тепла =                                                                       L                                                                      .

^              1              к.              п.              д.              сжигания

Данные о полезном расходе тепла могут быть взяты из табл. 62; для потерь через стенки — из табл. 59; к. п. д. сжигания — из табл. 60.

Фиг. 351. Данные об удельном расходе тепла или газа для печей в зависимости от полного к. п. д. и различных температур печи: а — очковые печи; Ь — устаревшие методические печи; с — современные кузнечные печи с подогревом воздуха; d — печи с толкателем.

Этот приближенный метод расчета поясним следующим примером.

Малая кузнечная печь, отапливаемая природным газом, с площадью пода 1,2 м2 и часовой пропускной способностью 180 кг работает с температурой выдачи 1250° и, следовательно, с температурой отходящих газов 1350°. Печь устарелой конструкции не изолирована и не имеет подогрева воздуха. Необходимо установить, какой экономии тепла следует ожидать, если эту печь заменить печью другой современной конструкции, с изоляцией, подогревом воздуха и возможностью регулирования смеси (при прочих равных условиях).

Полезный расход тепла (табл. 62) 208 х 180 = 37 400 ктл/'час; потери через стенки (табл. 59) 35 000 ккал/м2 час, а при названных размерах пода 35 000 -1,2 = 42 000 ккал/час\ к. п. д. сжигания при отсутствии подогрева воздуха и коэффициента избытка воздуха 0,9 ( из табл. 60) определен интерполированием 0,32. Тогда рас7 ход тепла составит

37 4004-42 000

              -~о~32              — 248 000 ккал/час

или около 62 норм. Mi газа в час при теплосодержании 4000 ккал/м3.

У современной изолированной печи с подогревом воздуха до 350° и регулированием содержание смеси (прочие условия одинаковы) потери через стенки по табл. 59 составят только 21 000-1,2= = 25 200 ккал/час и к. п. д. сжигания при идеальном процессе 0,49. В этом случае требуемый расход тепла составит

37 400 +25 200 locnnn              .

              —— — 128000 ккал/час

или 32 норм, м? природного газа в час. Следовательно, экономия газа составила бы приблизительно 50%, так что полученная стоимость новой печи при двухсменной эксплуатации была бы покрыта за счет экономии топлива за 10 месяцев.

Дальнейшего улучшения теплотехнических показателей можно добиться (в приведенном примере) за счет увеличения напряженности пода печи, которое принято равным только 150 кг/м2 в час. При выборе меньшей печи с площадью пода 0,75 м2 и напряженностью пода 240 кг/м2 в час к. п. д. нагревательной поверхности увеличился бы с 0,53 до 0,64 (см. фиг. 348) и расход тепла уменьшился бы до 106 000 ккал/час или 27 норм, м3/час газа. 

<< | >>
Источник: И. БИЛЛИГМАН. ВЫСАДКА И ДРУГИЕ МЕТОДЫ ОБЪЕМНОЙ ШТАМПОВКИ СПРАВОЧНОЕ РУКОВОДСТВО по штамповке сталей и цветных металлов в холодном и горячем состоянии при серийном и массовом производствах. 1960

Еще по теме 5. ДАННЫЕ О РАСХОДЕ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ:

  1. 5.4 Изменение куриного жира при тепловой обработке 5.4.1 Изменение содержания жира в мясе кур в зависимости от способа тепловой обработки
  2. Использование энергии океана. 
  3. 1.16. Оправдано ли расточительство дешевой энергии?[*]
  4. Альтернативные источники энергии. 
  5. Неизвестный. Правила пользования электрической энергией, 2010
  6. ИНЕРЦИЯ И ЭНЕРГИЯ
  7. 1.15. Говядина, полученная с малыми затратами энергии
  8. В.              РАСХОД МАТЕРИАЛА
  9. Глава 14 СУДЕБНЫЕ РАСХОДЫ
  10. Глава 7. СУДЕБНЫЕ РАСХОДЫ
  11. 1.5 Использование активирующих упражнений для прилива энергии
  12. Расходы на здравоохранение