Qакк складывается из тепла аккумулированного виброконвейером и кладкой футеровки.
Расчет боковых стенок.
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
внутренний слой – шамот ультралегковес
V=Fcр 1*δ1 = 5,362*0,1=0,53 м3
ρ = 400 кг/м3
m = 0,53*400 = 212 кг
∆t =(895+648)/2 – 20 = 751,5 С
с= 0,583 кДж/кг*С – при средней температуре 771,5 С
Qакк. вн. слой = 212*0,583*751,5 = 92,8*103 кДж
внешний слой – вата
V = Fср 2 * δ2 = 7,044*0,15 = 1,05м3
ρ = 150 кг/м3
m = 1,05*150 = 158,5 кг
∆t =(648+49)/2 – 20 = 328,5 С
с= 0,25 кДж/кг*С – при температуре 20 С
Qакк. внеш. слой = 158,5*0,25*328,5 = 13,0*103 кДж
Qакк для обеи стенок :
Qакк = 2*( Qакк. вн. слой+ Qакк. внеш. слой) = 2*(92,8*103+13*103) = 211,6*103кДж
Расчет свода:
внутренний слой:
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
внутренний слой – шамот ультралегковес
V=Fcр 1*δ1 = 4,63*0,1=0,463 м3
ρ = 400 кг/м3
m = 0,463*400 = 185,2 кг
∆t =(895+635)/2 – 20 = 745 С
с= 0,58 кДж/кг*С – при средней температуре 765 С
Qакк. вн. слой = 185*0,58*745 = 80*103 кДж
внешний слой – вата
V = Fср 2 * δ2 = 6,53*0,15 = 0,98 м3
ρ = 150 кг/м3
m = 0,98*150 = 147 кг
∆t =(635+48)/2 – 20 = 321,5 С
с= 0,25 кДж/кг*С – при температуре 20 С
Qакк. внеш. слой = 147*0,25*321,5 = 12*103 кДж
Qакк для свода:
Qакк = Qакк. вн. слой+ Qакк. внеш. слой = 80*103+12*103 = 92*103 кДж
Расчет пода:
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
внутренний слой – шамот ультралегковес
V=Fcр 1*δ1 = 4,167*0,065=0,27 м3
ρ = 400 кг/м3
m = 0,27*400 = 108 кг
∆t =(895+650)/2 – 20 = 752,5 С
с= 0,583 кДж/кг*С – при средней температуре 772,5 С
Qакк. вн. слой = 108*0,583*752,5 = 47,4*103 кДж
внешний слой – шамот легковес
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
внутренний слой – шамот легковес
V=Fcр 2*δ1 = 5,716*0,15=0,857 м3
ρ = 950 кг/м3
m = 0,857*950 = 814,5 кг
∆t =(650+60)/2 – 20 = 335 С
с= 0,41 кДж/кг*С – при средней температуре 355 С
Qакк. внеш. слой = 814,5*0,41*335 = 112*103 кДж
Qакк для пода:
Qакк = Qакк. вн. слой+ Qакк. внеш. слой = (47,4+112)*103 = 159,4*103 кДж
Расчет торца без отверстия:
внутренний слой:
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
внутренний слой – шамот ультралегковес
V=Fcр 1*δ1 = 0,496*0,065=0,032 м3
ρ = 400 кг/м3
m = 0,032*400 = 13 кг
∆t =(893+625)/2 – 20 = 739 С
с= 0,58 кДж/кг*С – при средней температуре 759 С
Qакк. вн. слой = 13*0,58*739 = 5*10 3 кДж
внешний слой – вата
V = Fср 2 * δ2 = 0,761*0,1 = 0,0761 м3
ρ = 150 кг/м3
m = 0,0761*150 = 11,4 кг
∆t =(625+58)/2 – 20 = 321,5 С
с= 0,25 кДж/кг*С – при температуре 20 С
Qакк. внеш. слой = 11,4*0,25*321,5 = 0,9*103 кДж
Qакк для торца без отверстия:
Qакк = Qакк. вн. слой+ Qакк. внеш. слой = 5*103+0,9*103 = 5,9*103 кДж
Расчет торца с отверстием:
внутренний слой:
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
внутренний слой – шамот ультралегковес
V=Fcр 1*δ1 = 0,396*0,065=0,025 м3
ρ = 400 кг/м3
m = 0,025*400 = 10 кг
∆t =(892+610)/2 – 20 = 731 С
с= 0,58 кДж/кг*С – при средней температуре 751 С
Qакк. вн. слой = 10*0,58*731 = 4,2*103 кДж
внешний слой – вата
V = Fср 2 * δ2 = 0,661*0,1 = 0,0661 м3
ρ = 150 кг/м3
m = 0,0661*150 = 10 кг
∆t =(610+56)/2 – 20 = 313 С
с= 0,25 кДж/кг*С – при температуре 20 С
Qакк. внеш. слой = 10*0,25*313 = 0,8*103 кДж
Qакк для торца с отверстием:
Qакк = Qакк. вн. слой+ Qакк. внеш. слой = 4,2*103+0,8*103 = 5*103 кДж
Расчет виброконвейера:
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость материала Х20Н14С2
m=ρ*V, кг
V=F*L = 0,00675*6=0,0405 м3
ρ = 7800 кг/м3
m = 0,0405*7800 = 316 кг
∆t =(900+890)/2 – 20 = 875 С с= 0,14 кДж/кг*
Qакк виброконв = 316*0,14*875 = 38,7*103 кДж
Расчет опор виброконвейера:
Qакк=с*m*∆t
с – теплоемкость слоя
m=ρ*V - масса слоя, кг
шамот ультралегковес
V=F*H = 0,1*0,45*0,175=0,0078 м3
ρ = 400 кг/м3
m = 0,0078*400 = 3 кг
∆t =(900+890)/2 – 20 = 875 С
с= 0,63 кДж/кг*С – при средней температуре 895 С
Qакк. опоры = 3*0,63*875 = 1,6*103 кДж
Для всех опор:
Qакк. опоры = 7*1,6=11*103 кДж
Полное значение Qакк :
Qакк=Qакк. свод+Qакк под+Qакк стенки+Qопоры+Qакк. тор с отв+Qакк тор без отв+Qакк виброконв
Qакк= (92+159,4+211,6+11+5+5,9+38,7)*103 = 523,6*103 кДж.
8.Определение мощности печи.
Руст=к1(Qпол+Qвсп)+к2(Qрасх-Qпол-Qвсп)
к1-учёт колебания напряжения в сети.(1,1-1,3)
к2-учёт потерь на старение печи.(1,2-1,4)
Рпол = к1(Qпол+Qвсп) = 1,2*(157,8+2,174) = 192 кВт
Рхх = к2(Qрасх-Qпол-Qвсп) = 1,3*(228-157,8-2,174) = 84 кВт
Руст = Рпол + Рхх = 192+84 = 276 кВт
Удельный расход энергии:
А = Руст /g = 276/1059 = 0,26 кВт*час/кг
КПД печи:
η = (Qпол/Qрасх)*100% = (157,8/228)*100 = 70,2%
определение времени нагрева печи:
τ = Qакк/( Руст – 0,5* Рхх) = 523,6*103/(276 – 0,5*84) = 2,24*103 сек. = 37 мин.
