<<
>>

ИСТОЧНИКИ ПОТЕРЬ

Неизбежные при эксплуатации печи потери можно разделить на потери с отходящими газами и различного рода потери холостого хода, которые зависят не от пропускной способности печи, а от времени ее работы.

Таблица 57

Расчет количества воздуха и отходящих газов по минимальной теплопроизводительности

Виды топлива

Теоретическое количество воздуха

Отходящие газы при теоретическом сжигании

норм, л’/кг

норм.

м*/кг

Твердые виды топлива

1000 Нч + 0,5

0,915 -L 1000 «+ ’5

Мазут

0,88 1000 я*+ 1,65

Ы! н

1000 U

норм. м*1м*

норм. м*/м»

Бедные газы (Hu lt; 3000 ккал/м3 при 0°;

0,875 1000 "

0.725 „ , , „ 1000 1,0

доменный газ, генераторный газ, водяной газ)

Богатые газы (Hu gt; 3000 ккал/м3 при 0°;

1.09 „

1000 “ ~ 0,25

Щб + 0,25

отходящие газы коксовой

печи, природный газ, городской газ, смешанный газ)

а)              Потери с отходящими газами

Потери с отходящими газами играют особую роль уже потому, что они составляют, как правило, наибольшую долю всех потерь. Они тем больше, чем ниже теплотворная способность топлива и чем больше масса (при равной отдаче тепла) образующихся при сжигании отходящих газов. Потери увеличиваются при плохой регулировке горелки, т. е. при недостатке или избытке воздуха. Увеличению потерь способствует повышение температуры отходящих газов, хотя, с другой стороны, при применении их для подогрева воздуха потери снижаются. При теплотехнических расчетах потери с отходящими газами учитываются к. п. д. сжигания и включаются в тепловой баланс.

б)              Потери через стенки

Среди потерь холостого хода основную роль играют потери через стенки. Величина их в большой степени зависит от конструкции и размеров печи, а также от рабочей температуры печи. Эти потери, как уже упоминалось, могут быть резко снижены при изоляции стенок и свода. Данные для оценки потерь за час работы, отнесенные к единице площади пода, приведены в табл. 59. Значение потерь через стенки


О химическом составе и характере сжигания наиболее употребляемых промышленных газов

/>

Таблица 59

Потери через стенки на I м2 с час для различных конструкций печей

Конструкция печи

Малые печи с площадью пода до 2 Mi ъ ккал/м*

Средине печи с площадью пода 2—5 м* в ккал/м8

Крупные печи с площадью пода свыше 5 мл в ккал/м*

He изолированные Изолированные .

30 000—40 000 13 000—25 000

25 000—30 000 15 000—18 000

18 000—25 000 12000—15000

становится заметнее при малых размерах печи, так как с уменьшением размера печи увеличивается отношение площади охлаждаемых поверхностей и площади пода. Для мельчайших печей с площадью пода менее 0,5 M2 и карликовых с площадью пода ниже 0,1 м2 следует принимать потери значительно более высокими.

в)              Потери на аккумулирование

Потери на аккумулирование могут рассматриваться как потери из-за прерывной эксплуатации. Они также зависят и от конструкции печи, причем увеличиваются при увеличении толщины футеровки и изоляции. Таким образом, зависимость этих потерь от толщины стенки обратная. Будет ошибочным, если благодаря увеличению изоляции в огнеупорной футеровке возникнет большой запас тепла и потерн на аккумулирование будут больше, чем достигнутое сокращение потерь тепла через стенки. Поэтому, как уже упоминалось, огнеупорная шамотная футеровка должна выполняться по возможности тоньше. Кроме того, избежать потерь на аккумулирование можно при непрерывной работе, например, при многосменном производстве. Одновременно получается и большая экономия топлива.

г)              Прочие потери

Потери на излучение возникают благодаря открытым заслонкам и щелям; эти потери весьма высоки у работающей печи, так как они увеличиваются пропорционально увеличению температуры печи в четвертой степени. Естественно поэтому требование держать заслонку по возможности закрытой, а печь хорошо заделанной. Эти мероприятия направлены к тому, чтобы ограничить потери на истечение вследствие выбивающегося пламени. Следует заметить, что у печей, работающих при избытке давления, избежать полностью потерь на излучение не удается. При водяном охлаждении имеют место еще и потери на охлаждение, но они незначительны.

з.              К.п.д. ПЕЧЕЙ

При оценке к. п. д. печи рассматривают к. п. д. сжигания, к. п. д. поверхности нагрева и полный к. п. д. печи.

Если обозначить общую тепловую энергию, подводимую к печи

с топливом, через Q, количество тепла, оставшееся в печи, через Qb и использованную энергию тепла, т. е. энергию, полученную нагреваемым материалом, через Qn, то для определения к. п. д. получим следующие соотношения:

/              Qb

к, п. д. сжигания vjf ;

Qn

к. п. д. поверхности нагрева т\и=гг ;

Qb

общий или полный К. П. Д. Tj = HfTih

W.

;              а)              К.              п.              д. сжигания

Основным определяющим элементом полного к. п. д. печи является в первую очередь к. п. д. сжигания. К. п. д. сжигания определяется через теплосодержание топлива, теплосодержание подводимого воздуха, температурой отходящих газов и коэффициентом избытка воздуха, т. е. отношением содержания воздуха в смеси горючее — газ относительно теоретической горючей смеси. К. п. д. сжигания непосредственно зависит от величины потерь с отходящими газами. Численные данные для различных производственных условий приведены в табл. 60. При установлении температуры отходящих

Таблица 60

Данные о к. п. д. сжигания при различных производственных условиях

Температура отходящих газов * С

Коэффициент избытка воздуха

Уголь

Отходящие газы коксовой печи

Генераторный газ

T еп лосодерж а н ие 7000 ккал/ке

Теплосодержание Iiu =4000 ккал/м’ при 0* С

T е п лосод ерж ан ие Ни*»1350 ккал!м9 при OeC

Температура подогрева воздуха в mC

0

200 I 400 I 0

200

400

0

200

400 '

800

0,8

1.0

1,2

0,45

0,67

0,61

O1Sl

0,74

0,69

0,56

0,81

0,78

0,47

0,66

0,60

0,52

0,72

0,68

0,58

0,79

0,76

0,40

0,57

0,52

0,45

0,62

0,58

0,49 0 67 0,65

1200

0,8

1,0

1,2

0,30

0,48

0,39

0,35

0,55

0,47

0,41

0,62

0,56

0,31

0,46

0,38

0,36

0,53

0,46

0,41

0,59

0,54

0,18

0,32

0,25

0,23

0,38

0,31

0,27

0,43

0,38

1600

0,8

1,0

1,2

0,13

0,23

0,16

0,18

0,35

0,25

0,34

0,43

0,33

0,14

0,26

0,15

0,19

0,32

0,22

0,24

0,39

0,30

0,07

0,12

0,03

0,04

0,17

0,09

газов можно считать, что у нагревательных печей с температурой нагрева 1100—1300° температура отходящих газов составляет в среднем 1150—1400°; для предварительных расчетов принимают температуру отходящих газов на 50—100° выше температуры выдачи.

Аналогичные значения следует брать и при расчетах печи с рекуператором.

Уже исходя из этих ориентировочных значений можно видеть большое влияние на к. п. д. сжигания подогрева воздуха, а также правильного установления состава горючей смеси. Эти факторы влияют и на потребление топлива. Повышение к. п. д. сжигания возможно с помощью подогрева вводимых материалов'я мер, направленных на сокращение потерь. К. п. д. сжигания для природного, коксового или городского (светильного) газов можно повысить, например, при оптимальных условиях производства и подогреве воздуха до 400° для идеальной смеси до 6—60%; однако он снижается до 0,55—55% при 20% избытка воздуха и до 0,4—

40% при 20% избытка газа.

Отсюда следует, что более высокий коэффициент избытка воздуха, т. е. сжигание при избытке воздуха, не столь сильно снижает к. п. д. сжигания, как работа при коэффициенте избытка воздуха, меньшем единицы (неполное сгорание). Если, желая снизить окалинообразование, работают с избытком газа, то не следует из соображений высокого к. п. д. сжигания брать коэффициент избытка воздуха ниже 0,95. Однако такая точная установка невозможна при обычных способах регулирования, и с этой точки зрения появляется необходимость в указателе смеси, встроенном в печь.

б)              К- п. д. поверхности нагрева

, К. п. д. поверхности нагрева учитывает прежде всего различные потери в камере печи, например, потери через стенки, потери на излучение, от утечек через щели и стыки, потери охлаждения и потери из-за несгоревшего топлива. Кроме того, значительную роль играет нагрузка печи, т. е. напряженность пода печи. Этот фактор сказывается сильнее, чем различные чисто теплотехнические мероприятия, и поэтому на него следует обратить особое внимание.

Приближенные значения к. п. д. поверхности нагрева средней кузнечной печи при различной ее нагрузке приведены на фиг. 348. У малых печей с размерами пода ниже I мг к. п. д. еще меньше. Это объясняется тем, что наружные охлаждающие площади, отнесенные к единице площади пода, с уменьшением последнего чрезвычайно сильно растут. У мельчайших и карликовых печей с площадью пода

ниже 0,5 ,иа и соответственно — 0,1 м2 относительные охлаждающие площади в 6 раз больше, чем у средних печей. Это особенно заметно в значениях к. п. д. и потреблении топлива этих печей.

в)              Полный к. п. д. печи

Произведение к. п. д. сжигания на к. п. д. поверхности нагрева является полным к. п. д. печи. Для предварительных расчетов можно для этого к. п. д. принять значения по табл. 60 и согласно фиг. 348. Кроме того, рассчитать полный к. п. д. печи можно, взяв отношение полезной тепловой энергии (см. табл. 62) к энергии, содержащейся в топливе.

Таблица 61

Данные о полном к. п. д. различных печей (теплотехническом к. п. л.)

Конструкции печей

Полный к. п. д. печи

И %

Очковые печи

Методические газовые печи старой конструкции (с газовым топливом)

Малые кузнечные печи с подогревом воздуха

Малые печи с толкателем                            .

2—5

1,5-5

5—10

15—20

20—25

Данные об общем теплотехническом к. п. д. печей, применяемых при объемной штамповке и высадке, вообще весьма разноречивы. Однако средние значения, представленные в табл. 61, скорректированные в зависимости от условий эксплуатации, могут быть приняты для ориентировочных расчетов. В приведенных значениях учтены обычные потери на пуск и холостую работу печи; если же не учитывать эти потери и отнести к. п. д. только к чистому времени нагрева материала, то к. п. д. повысится примерно на четверть приведенного значения. 

<< | >>
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 ИСТОЧНИКИ ПОТЕРЬ:

  1. Происхождение потерь
  2. РАЗДЕЛ 4. Монополия и общественные потери
  3. § IV. Причины потери свободы народами
  4. 1.20. Выгодное энергосбережение и сокращение потерь на заводе в штате Луизиана
  5. РИСК ПОТЕРИ САМОРАЗВИТИЯ ЛИЧНОСТИ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ Григорьев А.В.
  6. При остром ларингите, потере голоса, сильном простудном кашле
  7. 2.16. Использовать меньше бетона без потери устойчивости стен
  8. Совладание со стрессом потери при разводе И. В. Борисова (Брянск), Т. В. Власова (Москва)
  9. Глава 5 Приобретения и потери Америки: захват технологий для «большого скачка»
  10. ВОСЬМОЙ ДОМ: ПОТЕРИ И ПРИОБРЕТЕНИЯ, ИЗМЕНЕНИЯ И ИСПЫТАНИЯ - ДУХОВНЫЕ И ФИЗИЧЕСКИЕ, СУДЬБА
  11. ЭЛЕКТРОННОЕ СТРОЕНИЕ Р-ДИКЕТОНАТОВ ЕВРОПИЯ. ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОДОНОРНЫХ СВОЙСТВ ЛИГАНДОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ БЕЗЫЗЛУЧАТЕЛЬНЫХ ПОТЕРЬ В ХЕЛАТАХ ЕВРОПИЯ