2.2.4 Розрахунок теплового балансу печіпісля реконструкції Втрати тепла через закриті вікна

На початку розрахунку необхідно визначити бічну поверхню методичної і зварювальної зон за вирахуванням сумарної площі робочих і оглядових вікон.

Оглядові та робочі вікна розташовані симетрично з обох сторін печі. Зазвичай розмір вікон а_вік b_вік приймають рівним 350 465 мм. Відстань між осями вікон приймають: для робочих вікон – 1200 ÷ 1500 мм; для оглядових вікон – 2000 ÷ 2500 мм. Оглядові вікна розташовуються в методичної зоні і на ділянці зварювальної зони з двостороннім обігрівом. Робочі вікна розташовуються на ділянці зварювальної зони з монолітним подом.

Робочі та оглядові вікна закриваються шамотним легкоатлетом товщиною δ = 250 мм. Величина втрат тепла через закриті вікна (заслони) визначається окремо для методичної і зварювальної зон на основі довідкових даних таблиці 2.5.

Приймаємо відстань між оглядовими вікнами методичної зони рівним 2000 мм, між робочими вікнами зварювальної і томильної зони 1500 мм.

Кількість вікон по один бік томильної зони:

n_том = = = 3,0 = 3 шт.

Приймаємо кількість вікон в томильній зоні з урахуванням двох сторін рівним:

2·n_том = 6 шт.

Кількість вікон по один бік зварювальної зони:

n_зв = L_зв10³/1500 = 10³/1500 = 6,14 = 6 шт.

Приймаємо кількість вікон у зварювальній зоні з урахуванням двох сторін у верхній і нижній зонах опалення рівним:

4·n_зв = 24 шт.

Кількість вікон по один бік методичної зони:

n_мет = L_мет10³/2000 = 10³/2000 = 6,002 = 6 шт.

Приймаємо кількість вікон у методичній зоні з урахуванням двох сторін у верхній і нижній зонах рівним:

4·n_мет = 24шт.

Сумарна площа вікон томильної зони

F_віктом= 2n_тома_окb_ок10^-6 = 2335046510^-6 = 0,98 м².

Сумарна площа вікон зварювальної зони:

F_{вік зв} = 4n_зва_вікb_вік10^-6 = 4635046510^-6 = 3,91 м².

Сумарна площа вікон методичної зони:

F_{вік мет} = 4n_мета_вікb_вік10^-6 = 4635046510^-6 = 3,91 м².

Проте враховуючи малий внесок втрат через кладку і тепловий баланс печі, можна взяти середню температуру внутрішньої поверхні кладки: методичної зони на 100^оС нижче середньої температури газового потоку в цій зоні; у зварювальній і томильній зонах на 150^оС нижче середнього газового потоку.

Тоді температура кладки методичної зони складе:

= 950 – 100 = 850^оС.

Питомі втрати теплоти через закриті вікна методичної зони при даній температурі:

Вт/м² (табл. 2.5).

Тоді температура кладки зварювальної та томильної зон складе:

= 1181 – 150 = 1031^oC.

Питомі втрати теплоти через закриті вікна зварювальної та томильної зон при даній температурі:

Вт/м² (табл. 2.5).

Втрати теплоти через закриті вікна (заслони) печі:

(2.200)

Втрати тепла через кладку

При проектуванні (реконструкції) методичних печей матеріал кладки можна вибирати на основі рекомендацій табл. 2.6.

Площа стін томильної зони:

F_{ст том} = 2Н_звL_том – F_{вік том} = 22,25 – 0,98 = 19,27 м².

Площа стін зварювальної зони:

F_стзв= 4Н_звL_зв – F_{вік зв} = 42,25 – 3,91 = 78,91 м².

Площа стін методичної зони:

F_стмет= 4Н_метL_мет – F_{вік мет} = 41,1 – 3,91 = 48,9 м².

Площа склепіння томильної зони:

F_{свода том} = АL_том =  = 23,175 м².

Площа склепіння зварювальної зони:

F_{свода зв} = АL_зв =  = 47,39 м².

Площа склепіння методичної зони:

F_{свода мет}= АL_мет =  = 61,81 м².

З урахуванням розрахованих значень температур внутрішньої поверхні кладки методичної (t_клмет = 850^оС) , у зварювальній і томильній зонах (t_клзв = 1031^оС) питомі втрати тепла через стіни і склепіння печі можна визначити по таблиці 2.7.

Питомі втрати теплоти:

- через стіни зварювальної та томильної зон приt_клзв = 1031^оС складе:

= 1045 Вт/м² (табл.2 7).

- через стіни методичної зони при t_клмет = 850^оС складе:

Вт/м² (табл. 2.7).

- через склепіння зварювальної и томильної зон при t_клзв = 1031^оС скла-

де:q_{сводазв} = q_{свода том} = 3402 Вт/м² (табл. 2.7).

через склепіння методичної зони при t_клмет = 850^оС складе:

q_{сводамет} =2550Вт/м² (табл. 2.7)

Втрати теплоти через стіни та склепіння печі:

(2.201)