Продукты горения
где СО2 – процентное содержание СО2 в топливе, %;
где N2 – процентное содержание N2 в топливе, %;
Избыточное количество кислорода
Теплота сгорания топлива
где
Выход продуктов горения
Процентный состав продуктов горения
3.3 Тепловой баланс рабочего пространства печи
Целью расчета теплового баланса является определение расхода топлива.
Расчет проводим для зон подогрева и обжига и для зоны охлаждения.
3.3.1 Тепловой баланс зоны охлаждения
Приходные статьи баланса.
Тепло обожженных изделий
где Рчас – производительность по обжигу, шт/час; Рчас = 1150 шт/час;
mк – вес обожженного кирпича, mк = 3,3 кг;
tобж – температура обжига кирпича, tобж = 9800С;
ск – удельная теплоемкость кирпича при tобж,
ск = 0,837+0,000264·tобж [1];
ск = 0,837+0,000264·980 = 1,1 кДж/кг·0С;
Тепло вносимое из зоны обжига вагонетками
где Gв – емкость вагонетки, Gв = 1000 шт;
mш и mм – масса шамотной и металлической частей вагонетки, mш = 1152 кг, mм = 348 кг;
сш и см – удельная теплоемкость шамотной и металлической частей вагонетки,
сш = 0,837+0,000264·tш [1]; см = 0,48 кДж/кг·0С [1];
tш и tм – соответственно средние температуры шамотной и металлической частей вагонетки; tш = 7230С, tм = 600С;
t0ш и t0м – соответственно начальные температуры частей вагонетки, t0ш = 400С, t0м = 300С;
сш = 0,837+0,000264·723 = 1,03 кДж/кг·0С;
Расходные статьи теплового баланса.
Вынос тепла выходящими изделиями
где tк – конечная температура кирпича, tк = 3000С;
ск – теплоемкость кирпича при tк ;
ск = 0,837 + 0,000264·300 = 0,9162 кДж/кг·0С;
Вынос тепла вагонетками
где tшк и tмк – температуры на выходе из печи; tшк = 2700С, tмк = 400С;
сшк и смк – удельные теплоемкости шамотной и металлической частей вагонетки при tшк и tмк, смк = 0,48 кДж/кг·0С;
сшк = 0,837 + 0,000264·270 = 0,908 кДж/кг·0С;
Потери тепла теплопроводностью через стены и свод.
Длина зоны охлаждения 26 м.
В соответствии с температурной кривой (см. рис. 1.6) разбиваем зону охлаждения на 2 участка:
1 участок 9800С – 6000С Тср = 7900С длина – 14 м
2 участок 6000С – 1600С Тср = 3800С длина – 12 м
где Qст – потери через стены;
Qсв – потери через свод.
Потери через стены
где Тср – средняя температура на участке, 0С;
Тн – температура наружного воздуха, Тн = 200С;
Ri – толщина i-го слоя кладки, м;
λi – коэффициент теплопроводности i-го слоя кладки, Вт/м·0С;
αн – коэффициент теплоотдачи, αн = 15 Вт/м2 · 0С;
Fвн.ст – внутренняя площадь стен, м2;
Fнар.ст – наружная площадь поверхности стен, м2.
1-ый участок.
Стены печи – двухслойные:
1 слой – красный кирпич на глиняном растворе, R1 = 0,25 м;
2 слой – красный кирпич на сложном растворе, R2 = 0,89 м.
Наружная площадь стен
где hнар.ст – высота наружной стены, hнар.ст = 3 м;
lст – длина стен, lст = 14 м;
Внутренняя площадь стен
где hвн.ст – высота внутренней стены, hвн.ст = 1,8 м;
2-ой участок.
Стены печи – двухслойные:
1 слой – красный кирпич на глиняном растворе, R1 = 0,25 м;
2 слой – красный кирпич на сложном растворе, R2 = 0,89 м.
Потери через свод
где Fвн.св и Fнар.св – соответственно внутренняя и наружная площадь свода.
1-ый участок.
Свод печи – трехслойный:
1 слой – красный кирпич на глиняном растворе, R1 = 0,25 м;
2 слой – засыпка шлаком, R2 = 0,24 м;
3 слой – красный кирпич на сложном растворе, R3 = 0,065 м.