3.4.1 Розрахунок горіння палива
При розрахунку горіння палива визначається його теплотворна здатність; кількість повітря, яке витрачається на горіння; коефіцієнт витрати повітря, який забезпечує досягнення необхідної температури у печі; температура підігріву повітря; вихід та склад продуктів горіння; складається матеріальний баланс процесу горіння і перевіряється температура горіння палива.
Розрахунок горіння палива був виконаний на комп'ютері за програмою "GGT". Розрахунок приведено нижче.
Склад природного газу наведено у таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Склад сухого природного газу, об.%
Компоненти | | | | | | | | Разом |
Вміст | 93,0 | 4,4 | 0,8 | 0,6 | 0,3 | 0,1 | 0,8 | 100 |
Теплотворна здатність палива,
Теоретичні витрати сухого повітря,
Теоретичні витрати атмосферного повітря при вологовмісті d = 10 г/кг сухого повітря,
Об'єм продуктів горіння, ізаг= 3391 кДж/нм³
Таблиця 3.2 - Кількість і склад продуктів горіння при α = 1
Компонент | нм³/нм³ | % |
| 1,071 | 9,58 |
| 2,221 | 19,86 |
| 7,891 | 70,56 |
Vα | 11,183 | 100,00 |
При α= 1,77 отримуємо такі дані:
Об'єм продуктів горіння Vα=18,998 нм³/нм³
Дійсні витрати сухого повітря, Lα=17,662 нм³/нм³
Дійсні витрати атмосферного повітря, Lα'=17,945 нм³/нм³
Таблиця 3.3 - Кількість і склад продуктів горіння при α=1,77
Компонент | нм³/нм³ | % |
| 1,071 | 8,43 |
| 2,344 | 5,64 |
| 13,961 | 12,34 |
| 1,614 | 73,52 |
Vα | 18,989 | 100,00 |
Таблиця 3.4 - Кількість і склад продуктів горіння при α=3
Компонент | нм³/нм³ | % |
| 1,071 | 3,40 |
| 2,540 | 8,07 |
| 23,657 | 75,20 |
| 4,191 | 13,32 |
Разом Vα | 31,459 | 100,00 |
Таблиця 3.5 - Матеріальний баланс процесу горіння на 100 м³ газу при α=1,77
Прибуток | кг | Витрати | кг |
Природній газ | Продукти горіння | ||
| 66,01 | | 211,77 |
| 5,91 | | 188,45 |
| 1,60 | | 1746,50 |
| 1,69 | | 230,57 |
| 0,96 | Нев'язка | -0,01 |
| 0,13 | Нев'язка складає | |
| 0,99 | ||
| 0,80 | ||
Повітря | |||
| 530,23 | ||
| 1746,26 | ||
| 22,72 | ||
Разом | 2377,29 | Разом | 2377,29 |
3.4.2 Розрахунок втрат теплоти крізь огородження
Визначення витрат теплоти крізь огородження дозволяє оцінити правильність підбору матеріалів та їх товщини. Як правило температура зовнішньої поверхні огородження в зоні випалу не повинна бути вище 100°C. Коли за розрахунком температура є вищою, то необхідно або збільшити товщину футерувальних матеріалів, або підібрати такі, які мають більші значення теплових опорів.
Розрахунок втрат теплоти виконуємо на ЕОМ за програмою "MONO". Розрахунок наведений у таблиці 3.6.
Площу поверхні стін розраховуємо за формулою:
де H - висота робочого каналу, м; (H=0,722 м) Li - довжина ділянки, м; Sск, Sп - товщина склепіння та поду відповідно, м
Площу поверхні склепіння та поду розраховуємо за формулою;
де В - ширина робочого каналу, м;(В=1,15 м)
Sст- товщина стіни, м.
3.4.3 Розрахунок втрат теплоти через отвори у роликах
Втрати теплоти через ролики визначаються за формулою, Вт:
де Тпр, Тнавк - температура відповідно пічного простору і навколишнього сере-довища, К;
F - площа перетину ролика, м²;
φ - коефіцієнт діафрагмування, що визначається за графіком, φ = 0,1.
Розраховуємо кількість роликів в підзонах:
В першій зоні підігріву
В другій зоні підігріву
В зоні випалу
В першій зоні охолодження
В другій зоні охолодження
Розраховуємо площу перетину ролика на дільницях:
де d - діаметр ролика, d = 0,032 м
Розрахунки втрат теплоти через отвори в роликах заносимо в табл.3.7.
Таблиця 3.7 - Втрати теплоти через отвори в роликах
Зони | Температура взонах, ºC | Кількістьроликів | Площа отворів роликів | Кількість теплоти,кВт |
Перша зона підігріву | 575 | 280 | 0,45 | 1,30 |
Друга зона підігріву | 910 | 240 | 0,39 | 4,31 |
Зона випалу | 1070 | 200 | 0,32 | 5,89 |
Перша зона охолодження | 885 | 120 | 0,19 | 1,93 |
Друга зона охолодження | 450 | 200 | 0,32 | 0,48 |
Кількість теплоти, яка витрачається на нагрів матеріалу і яку він віддає при охолодженні, визначаємо за формулою, кВт: