Файл: Волгина, Ю. М. Теплотехническое оборудование стекольных заводов учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 18.10.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 1
Удельная теплота, внесенная шихтой и боем при 20° С ( t m , t б) и теплоемкостях сш и C q :
g 'm C m tm + |
g ' ъ Ы ь = 0,98-0,93-20 + 0,246 х |
|
X 0,75-20 = 22 кДж/кг. |
||
Удельный расход тепла, необходимый для стеклова |
||
рения: |
|
|
qc = |
3158 — 22 = |
3136 кДж/кг, |
или поток тепла |
на процесс |
стекловарения ФС= 3136Х |
X I,43=4485 кВт. |
|
|
Согласно практическим данным, удельный расход теп ла на процесс стекловарения при использовании содовой
шихты (на 1 кг стекла) равен 2680 кДж/кг, |
сульфат |
||||
ной— 3180 кДж/кг. |
|
|
|
||
2. |
Поток тепла, теряемый с отходящими газами, Ф 0.г: |
||||
Ф 0.г = У о.гС оД о.г* = 2,14• 1,64• 1570.х = |
5511 |
х кВт. |
|||
3. |
Поток тепла, теряемый излучением, |
Ф Изл , |
Вт: |
||
|
ФИЗл |
5,67ф/готв |
Тг у |
|
(24) |
|
100 J |
|
|||
|
|
|
|
|
где 5,67 — коэффициент излучения (постоянная Больцмана) вВт/(м2Х ХК 4): Ф — коэффициент диафрагмирования (зависит от размеров от верстия и толщины кладки); определяется по графикам *; Т т и Г0.с— температура газов и окружающей среды в К; А0тв— площадь отвер стий: загрузочного кармана— 1 м2, горелок (суммарная) 11,5 м2, щели между зоной осветления и студочной частью печи 0,24 м2.
Тепловой поток через отверстие загрузочного кармана составит:
ФЙзл- 5,67-0,59-1 |
1570+ 273 |
/20 + |
273 \ 41 |
|
|||
|
100 |
|
/ |
V |
ЮО |
УJ |
|
|
|
|
|||||
= 388 000 Вт = |
388 кВт. |
|
|
|
|||
Поток излучения через |
влеты горелок: |
|
|
|
|||
физл= 5,67-0,9-0,6-11,5 |
|
1520 + |
273 |
1400 + |
273 |
|
|
|
100 |
н |
100 |
|
|
||
|
|
|
|
||||
= 1 324 000 |
Вт = |
1324 |
кВт. |
|
|
|
‘ См. А. М. Б а р е н б о й м , |
Т. М. |
Га л и е в а, Д. Б. Г и н з |
б у р г и др. Тепловые расчеты |
печей и |
сушилок силикатной про |
мышленности. М., Стройиздат, 1964. |
|
Поток тепла, теряемый излучением в студочную часть,
Ф 5
изл '
Физл— 5,67-0,9-0,24 |
1570 + 273 * |
1200 + 273 \ *1 |
|
100 |
100 |
||
|
= 83 500 Вт = 83,5 кВт.
Итого поток тепла, теряемый излучением: физл= ф^зл+
+Ф ;зл+ Ф и"зл =388+1324+83,5=1795,5 кВт.
4.Поток тепла, теряемый с газами, выбивающимися из отверстий, Ф£тв :
определяем расход газов в м3/с:
1/0Гтв = 0,62/+ |
2gH Рв - Рг |
(25) |
где 0,62 — коэффициент сжатия струи; рв и рг — плотности окружа ющего воздуха и газов, выбивающихся из отверстий, в кг/м3, рас считываются с поправкой на температуру; Я — высота центра тяже сти отверстия над нейтральной линией, равная 0,8 м; F 0TB = 0,455 м2 (суммарная площадь отверстий).
V*т =0,62-0,455 |
2-9,81-0,8(11,8 — 1,8) |
2,8 м3/с. |
||||
отв |
> |
* |
|
1,8 |
|
|
Тогда |
|
|
|
|
|
|
фг |
Vr |
с t = 2 , 8 |
273 |
1,64-1570 = |
1030 кВт. |
|
1570 + 273 |
||||||
отв |
ОТВ |
г |
|
|
||
5. Поток тепла, теряемый в окружающую среду через |
||||||
кладку печи, Ф™, в кВт: |
|
|
||||
|
|
= |
ост (/вн- / нар)/+ т, |
(26) |
||
где Я,ст — коэффициент |
теплопроводности материала кладки в |
Вт/(м-°С); бот — ее толщина в м; (Вн и (нар— температура кладки на ее внутренней и наружной поверхности в °С; F Ct — площадь по верхности стенок в м2.
Параметры, входящие в формулу (26), в данном расчете характеризуются значениями, приведенными в табл. 15.
С неучтенными потерями (в размере 10%) Ф“ =
=2505+250 = 2755 кВт.
6.Поток тепла, теряемый с конвекционными потока ми стекломассы, Фк.п- В данном расчете исходят из рас пределения температур по глубине стекломассы (в со ответствии с данными непосредственных измерений, сде ланных в аналогичных печах, см. табл. 16).
197
Т а б л и ц а 15. Потери тепла в окружающую среду через кладку печи
|
|
О |
|
|
|
Т еплоотдаю щ ие п оверх |
|
о |
|
|
|
|
5 |
|
О |
||
ности и м атериал , |
S |
|
|
||
из которого вы полнена |
И |
О |
о |
||
кл ад ка |
|
о |
о, |
||
Н |
н |
X |
|||
|
аз |
||||
|
О |
о |
|
X |
|
|
«о |
|
|
|
П оверхностная п лотн ость теплового 1 по тока в ! В т /м 2
J3
2-S
В
О н
Ч о С ft.
Тепловой поток Ф , кВт
Дно бассейна (шамот) |
0,3 |
1,11 |
1110 |
175 |
3 460 |
170 |
590 |
||
Стены |
(бакор) . . . |
0,3 |
3,1 |
1350 |
350 |
12 500 |
21,4 |
268 |
|
Стены |
(шамот) . . . |
0,4 |
1,23 |
1300 |
180 |
3 400 |
66,2 |
225 |
|
Стены |
(динас) . . . |
0,5 |
1,43 |
1450 |
185 |
3 640 |
50 |
182 |
|
Свод (динас) . . . . |
0, 3 |
1,43 |
1500 |
260 |
6 150 |
186 |
1145 |
||
Торцовая |
стена (ди |
0,5 |
1,43 |
1450 |
180 |
3 770 |
24 |
95 |
|
нас) . ............................. |
|||||||||
И т о г о |
|
....................................................... |
|
|
|
|
|
|
2505 |
Т а б л и ц а |
16. Распределение |
температур |
по |
глубине |
стекломассы |
У ровень ниж е |
Тем пература стекломассы |
||
варочной части в °С |
|||
зеркала |
стекл о |
||
(зо н а максимальных |
|||
массы |
Н> м |
||
тем ператур ) |
|||
|
|
Т ем пература стекломассы t 2 в студочной части в °С (зон а низких тем ператур )
0 |
1400 |
1280 |
0,4 |
1280 |
1180 |
0,8 |
1175 |
1135 |
1,2 |
1100 |
1090 |
Толщина hi, м верхнего конвекционного потока стек ломассы, движущегося из варочной части бассейна встудочную:
(27)
■<
где Н — толщина слоя стекломассы в бассейне в м; р' и ц" — сред ние значения динамической вязкости стекломассы соответственно
в верхнем и нижнем потоках в Па-с; 1 1 и f2— средние температуры
стекломассы на глубине 400 мм, т. е. примерно на глубине верхнего конвекционного потока, соответственно в зонах максимальных и ми
нимальных температур в °С; t и /2 — то же, для нижнего конвек ционного потока.
198
t\• _ |
1400 + 1280 |
1340 °C; |
/; = |
1280+ 1175+ 1100 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
= 1185°C; |
|
|
|
Ч ~ |
1280+ 1180 |
12зо°С; |
t; = |
1180+ 1135 + |
1090 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
= 1135 PC; |
|
|
|
|
hi |
1,2 |
|
= 0,35 |
m. |
|
|
|
|||
|
|
5-116,2 (1340 — 1230) |
|
1+ |
37,7 (1185— 1135) |
|
Расход стекломассы, переносимой конвекционными потоками из варочной части бассейна в студочную, в кг/с:
|
1222В ( t[ — |
t2) h jp c |
ёк -П |
|
(28) |
|
3600ц' l |
где В и I — ширина и длина потока в м; рс — плотность стекломассы в кг/м3;
1222-5 (1340— 1230) 0,35«-2317 = 8 кг с.
3600-37,7-25
Поток тепла, переносимый конвекционными потоками стекломассы из варочной части бассейна в студочную:
ф в_с= gK:ncctc = 8 ■1,275 • 1300= 13 000 кВт.
То же, в обратном направлении:
ф с_в = 8- 1,22-1200 = 11 700 кВт.
Поток тепла, теряемый с конвекционными потоками стекломассы в студочной части:
Ф к .п = Ф в - с — Ф с - в = 13 000 — 11 700 = 1300 кВт.
Уравнение расходной части теплового баланса:
Ф с + Ф о .г + Фиал + Фотв + ф “ с + Ф К-п =
= 4485 + 5511х + 1795,5+ 1030 + 2755+ 1300 =
= 11365,5 + 5511х.
199
gТ а б л и ц а 17. Сводный тепловой баланс
Приход тепла
|
статья |
в кВт |
в % |
1. |
Тепловой поток, образующийся |
|
|
при сгорании топлива, 5685X3,12 . . |
17 750 |
62,2 |
|
2. |
Поток физического тепла, вноси- |
4 185 |
14,6 |
мый |
подогретым топливом, 134IX |
Х3 . 1 2 ......................................................
3.Поток физического тепла, вноси мый воздухом, подогретым в регене-
раторах, 2046X3,12 ............................. |
6 385 |
22,5 |
4. Поток физического тепла возду- |
220 |
0,7 |
ха, поступающего из студочной части |
||
В с е г о ................... |
28 540 |
100 |
Р ас х о д теп ла
|
|
статья |
|
в кВт |
а 0/ |
|
|
|
|
*» /О |
|||
1. |
Поток тепла на стекловарение . |
4 485 |
15,5 |
|||
2. |
Поток |
тепла |
с |
отходящими |
17 194 |
60 |
газами 5511X3,12.................................. |
|
|
||||
3. |
Поток |
тепла |
излучением через |
1795,5 |
6,6 |
|
открытые отверстия............................. |
|
|||||
4. Поток тепла с газами, выбч- |
1030 |
3,7 |
||||
Бающимися |
из отверстий................... |
|||||
5. |
Поток |
тепла |
в |
окружающую |
2 /55 |
9,6 |
среду через |
стенки |
печи ................... |
||||
6. Поток тепла с конвекционными |
1 300 |
4,6 |
||||
потоками стекломассы................... |
|
|||||
|
|
В с е г о . . . . |
28 560 |
100 |