Конструкция, методика расчёта толкательных методических печей (стр. 6 из 7)
Коэффициент теплопроводности диатомита
, Вт/(м.К).В стационарном режиме
.Подставляя значения коэффициентов теплопроводности
или
.Решение этого квадратичного уравнения дает значение
=728,8оС.Тогда
оС, 
оС.Окончательно получаем
Вт/(м.К). 
Вт/(м.К).Количество тепла, теряемое теплопроводностью через стены печи, равно
кВт,где
Вт/(м2.К).Общее количество тепла, теряемое теплопроводностью через кладку
кВт.4. Потери тепла с охлаждающей водой по практическим данным принимаем равными 10 % от тепла, вносимого топливом и воздухом
В кВт.5. Неучтенные потери определяем по формуле
В кВт.Уравнение теплового баланса
.Откуда
=5,46 м3/с.Результаты расчетов заносим в таблицу
Таблица 1. Тепловой баланс методической печи
| Статья прихода | кВт (%) | Статья расхода | кВт (%) |
| Тепло от горения топлива . . . . . . . .Физическое тепло воздуха . . . . . . . .Тепло экзотермических реакций . . . . . . . ._____________________Итого: | 114114 (83, 82)17948,06 (13, 18)4080 (3, 00)________________________136142,06 (100, 0) | Тепло на нагрев металла . . . . . . . . .Тепло, уносимое уходящими газамиПотери тепла теплопроводностью через кладку . . . . .Потери тепла с охлаждающей водой . . . . . . . . . . .Неучтенные потери__________________________Итого: | 59820,2 (43, 94)56602,83 (41, 16)3908,5 (2, 87)13206,16 (9, 70)2604,43 (2, 33)________________________136142,06 (100,0) |
Удельный расход тепла на нагрев 1 кг металла
кДж/кг.2.5 Расчет рекуператора для подогрева воздуха
Исходные данные для расчета: на входе в рекуператор
=0оС, на выходе 
=450оС. Температура дыма на входе в рекуператор 
=1050оС. Расход газа на отопление печи =5,46 м3/с. Расход воздуха на горение топлива 
м3/с. Количество дымовых газов на входе в рекуператор 
м3/с. Состав дымовых газов 10,6 % СО2; 16,8 % Н2О; 0,8 % О2 и 71,8 % N2.Выбираем керамический блочный рекуператор. Материал блоков – шамот, марка кирпича Б-4 и Б-6. Величину утечки воздуха в дымовые каналы принимаем равной 10 %. Тогда в рекуператор необходимо подать следующее количество воздуха 29,8/0,9=33,1 м3/с.
Количество потерянного в рекуператоре воздуха
м3/с.Среднее количество воздуха
м3/с.Количество дымовых газов, покидающих рекуператор (с учетом утечки воздуха) равно
м3/с.Среднее количество дымовых газов
м3/с.Зададим температуру дымовых газов на выходе из рекуператора
=650оС. При этой температуре теплоемкость дымовых газов 
, 
_____________________________
=1462 кДж/(м3.К)Теплоемкость дыма на входе в рекуператор (
=1050оС) 
_____________________________
=1,538 кДж/(м3.К)Теперь
, где 
=1,3583 кДж/(м3.К) – теплоемкость воздуха при 
=650оС.Решая это уравнение относительно
, получим =651,3оС 
651оС.В принятой конструкции рекуператора схема движения теплоносителей – перекрестный ток. Определяем среднелогарифмическую разность температур для противоточной схемы движения теплоносителей
; 
о.Найдя поправочные коэффициенты
и 
, 
, тогда 
оС.Для определения суммарного коэффициента теплопередачи примем среднюю скорость движения дымовых газов
=1,2 м/с, среднюю скорость движения воздуха 
=1,5 м/с.Учитывая, что эквивалентный диаметр воздушных каналов равен
=0,055 м =55 мм, находим значение коэффициента теплоотдачи конвекцией на воздушной стороне 
=14 Вт/(м2.К).Учитывая шероховатость стен, получим
Вт/(м2.К).Коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне находим по формуле
.Учитывая, что гидравлический диаметр канала, по которому движутся дымовые газы равен
=0,21 м, находим коэффициент теплоотдачи конвекцией на дымовой стороне 
=6,4 Вт/(м2.К),или с учетом шероховатости стен
Вт(м2.К).Величину коэффициента теплоотдачи излучением на дымовой стороне определяем для средней температуры дымовых газов в рекуператоре, равной
оС.Среднюю температуру стенок рекуператора принимаем равной
оС.Эффективная длина луча в канале равна
м.При
=850,5оС находим 
=0,05; 
=0,035; 
=1,06.