Тепловой расчет печи (стр. 5 из 8)

- потери тепла в окружающую среду, кДж/кг;

,

,

,

где

- производительность печи, т/ч.

- теоретическая температура горения, К;

- диаметр печи внутренний, м.

Для зоны III из формулы исключается величина z, а для остальных зон она принимает вид:

.

Определяем значения критерия Во, γ и х для II–IV зон

Переходим к расчету газового потока отдельных зон.

Зона V. Начальную энтальпию газового потока

, определяем по формуле:

,

где

- энтальпия глинозема, выходящего из печи и холодильника, кДж/кг;

- энтальпия воздуха, выбрасываемого из холодильника, кДж/кг;

- потеря тепла в окружающую среду холодильником, кДж/кг;

- физическое тепло топлива, поступающего в печь, кДж/кг;

- энтальпия воздуха, поступающего на установку, кДж/кг.

.

Начальная температура газового потока определяется методом подбора.

Энтальпия газового потока при 400 и 500 °С, кДж/кг:

,

,

,

.

Температура воспламенения газа 1000° С, определяем при этой температуре энтальпию газового потока

,

.

Разность энтальпий газового потока на границах зон

,

,

.

Газовый поток в зоне V получает тепло от охлаждающегося глинозема

и из соседней зоны путем рециркуляции продуктов сгорания и прямой отдачи.

Количество тепла,

, получаемое из соседней зоны:

,

Зона IV

,

Зона III

,

Зона II

,

Зона I

,

Определяем температуры газовых потоков.

Зона IV. Энтальпия газового потока:

при 1700 °С

при 1600 °С

.

Зона III. Энтальпия газового потока:

при 1500 °С

при 1400 °С

.

Зона II. Энтальпия газового потока:

при 700 °С

при 600 °С

.

Зона I. Энтальпия газового потока определяется при температуре 250 °С, т.к.

,

Определяем средние температуры материала

, по зонам:

,

Зона I.

Зона II.

Зона III.

Зона IV.

Зона V.

Определяем средние температуры газового потока

, по зонам:

,

Зона I.

Зона II.

Зона III.

Зона IV.

Зона V.

Определяем состав газовой фазы по зонам.

Зона III:

, , (при α=1,15), .

Зона II:

,

,

.

Зона I:

,

,

.

Определяем скорость движения материала в печи, коэффициент заполнения печи материалом, значения

и по зонам.

Скорость движения материала в печи

, определяем по формуле:

,

где

- угол наклона печи. При принимаем, что ;