Определение тепловых потерь печи

Примерами практического применения рассмотренных характеристик горения являются номограммы для определения потерь тепла с дымовыми газами котлов или печей и коэффициента полезного действия (эффективности сжигания топлива), построенные для пропана и бутана (рис. 9). Как пользоваться ими, рассмотрим на примере отапливаемой бутаном печи. Анализ и измерения показали, что содержание СО2 в сухих дымовых газах равно 11 %, а их температура на выходе — 400 °С. Проведем горизонтальную линию (рис. 9,6), начиная от точки на левой оси, соответствующей 11 % СО2, до пересечения с пунктирной кривой изменения СО2 в продуктах сгорания. Опустив из точки пересе- [c.58]

Рис. 4. Определение потерь тепла через стены и температура наружной поверхности стен у непрерывно действующих печей. Без скобок дано термическое сопротивление R в (м2-°С)/Вт в скобках — в (м Х

Определение тепловых потерь и к.п.д. Удобной для теплотехнических расчетов является упрощенная методика вычисления потерь тепла и к.п.д. печи, разработанная М. Б. Равичем [18]. Эта методика позволяет с достаточной точностью записать тепловой баланс, не прибегая к определению состава топлива и теплоты его сгорания [c.131]

Выполняя определенные технологические функции, печи представляют собой сложные теплоэнергетические агрегаты, потребляющие большое количество топлива (главным образом, высокосортного). Потребление топлива печами занимает одно из первых мест в общем топливном балансе страны, и правильное использование топлива в печах представляет важнейшую народнохозяйственную задачу. В Советском Союзе очень многие заводы оборудованы современными печами, хорошо выполняющими свое назначение и имеющими высокие показатели по использованию топлива. Наряду с этим имеется очень много печей, имеющих низкие коэффициенты полезного действия (к. п. д.). До последнего-времени, например, мартеновские печи имели, а многие из них и сейчас имеют к. п. д. порядка 20—25%. Вместе с тем благодаря интенсификации хода плавки, лучшей организации производства и использованию потерь тепла некоторые заводы повысили к. п. д. мартеновских печей до 40—50%, т. е. увеличили использование топлива более чем в 2 раза. При современном уровне знаний есть возможность строить печи с высоким к. п. д. Осуществляя регенерацию тепла отходящих газов с подогревом воздуха до высоких температур, используя вторичные энергетические ресурсы, а также применяя энерготехнологическое комбинирование, можно улучшить использование топлива — уменьшить удельные расходы топлива. [c.6]

Для проверки правильности определения непроизводительных потерь печами различного назначения можно воспользоваться данными по удельным расходам тепла на основные виды печей, табл. 17.50. [c.420]

Если составляется конкретный баланс тепла данной работающей печи, то можно к определению величины потерь вовне подойти проще. Надо сделать ряд замеров (местах в 20—30) температуры наружной [c.106]

Химический состав топлива влияет на рассматриваемую потерю тепла (потерю в трубу). При низких температурах печи, таких как 540° С, потеря в трубу (тепло, уносимое продуктами сгорания) мало зависит от вида топлива. При высоких температурах, таких как 1300° С, разница в расходе топлива будет заметной. Данные рис. 76 подтверждают это положение. Различие обусловлено разными температурами сгорания, которые можно достичь для топлива разных видов. Максимальной температурой горения является адиабатная (идеальная, теоретическая). Согласно определению, такой температуры достигают, если топливо сжигают при постоянном давлении и комнатной температуре воздуха в полностью теплоизолированном контейнере. Адиабатные температуры горения для обычно применяемых топлив, рассчитанные без учета неизбежной диссоциации, приведены на рис. 99—108. В печах достичь идеальных температур горения невозможно, так как во время самого процесса горения часть тепла теряется вследствие излучения. Тем не менее, сравнение адиабатных температур горения полезно. Если металл должен был бы нагреваться до адиабатной температуры горения, то расход топлива и время нагрева были бы бесконечно большими. [c.152]

Большие потери тепла с окисью углерода и с несгоревшими остатками кокса обусловлены неблагоприятным гранулометрическим составом топлива и материала, а также недостатком воздуха в зоне горения и подготовительных зонах печи. Если бы удалось избежать потери тепла с СО и недожогом, то расход тепла в печи можно было бы уменьшить до 860 ктл кг. Вместе с тем определенные резервы имеются и в области снижения потерь тепла с отходяш,ими газами и клинкером. [c.316]

Под тепловыми потерями понимается не только отдача тепла футеровке, но и унос тепла из рабочего пространства печи с газовой фазой, если это не было учтено при определении второго и третьего членов уравнения (29). Размерность всех членов уравнения (29) выражена в ваттах на метр. [c.41]

Из рассмотрения тепловых потерь в предыдущих параграфах видно, что тепловой к. п. д. печи зависит не только от ее конструкции, но также, в большой степени, от ее эксплуатации и от соблюдения требований в отношении равномерности нагрева. Если, например, несколько небольших изделий нагревают в большой печи, то расход топлива на единицу нагреваемого материала должен быть чрезвычайно высоким, независимо от того, разогревают ли печь специально для этих изделий или же она все время находится в разогретом состоянии. В первом случае значительную часть тепла используют для повышения температуры кладки печи, в последнем случае постоянные тепловые потери излучением и конвекцией, а также постоянные потери с дымовыми газами уменьшают тепловой к. п. д. до крайне низкого значения. Изготовители печей хорошо знают эти обстоятельства и следят за тем, чтобы их гарантии в отношении теплового к. п. д. печи относились бы ко вполне определенным условиям эксплуатации. Кроме того, большое значение для теплового к. п. д. имеет качество обслуживания печи. Печи иногда работают с частично открытыми, поломанными или неплотными заслонками. В топливных печах может наблюдаться избыток воздуха, избыток топлива, или плохое смешение. Холодный воздух может быть затянут в печь, если дымовой шибер открыт слишком широко, или же несгоревшее топливо может уходить из печи, если дымовой шибер опущен очень низко. В большинстве современных печей влияние качества обслуживания сведено к минимуму благодаря автоматическому регулированию давления в печи, температуры печи и отношения топливо — воздух. Эти системы регулирования рассмотрены во П томе. [c.178]

Обычно кокс нагревают в специальных печах, к которым предъявляют следующие требования возможность нагрева углеродистых материалов с определенной скоростью (особенно в области температур 500—900 °С) обеспечение минимальных потерь сырья в результате удаления летучих и протекания вторичных реакций возможность прокаливания мелких фракций кокса (менее 25 мм) утилизация тепла отходящих газов и раскаленного кокса высокая производительность. [c.231]

Тепловые потери печн составляют 20—30% общего расхода тепла (меньшие величины — для крупных печей, большие— для малых). Их определяют по отдельным составляющим. Потери через футеровку подсчитывают по формулам теплопередачи через сложную стенку отдельно для овода, стен и подины, причем приходится задаваться температурами внутри печи и окружающего воздуха. Более точные результаты лает опытное определение тепловых потерь через футеровку, когда измерены температуры внутри печи н на поверхности ее кожуха. Практически потери через футеровку составляют от 6 до 12% общего расхода тепла большая часть их приходится на овод, особенно при его футеровке маг-незнтохро.читом. [c.97]

При замене в кладке печей одних материалов другими необходимо проверять, как отразится замена на теплопотерях через стены и допустимы ли температуры для применяемых материалов. Для определения теплопотерь через стены и температуры наружной поверхности, а также в плоскости соприкосновения слоев кладки служит диаграмма, приведенная на рис. 4, для стационарного потока тепла. В диаграмме даны величины потерь тепла через стены и температура наружной поверхности стен в зависимости от термического сопротивления стены [c.94]

Наиболее важна в области дальнейшего совершенствования заводских печей также разработка улучшенных методов расчета потери напора при двухфазном по гоне. Точное вычисление потери напора при двухфазном потоке важно не только для определения перепада давления в печном змеевике, ио и для выяснения того, достигается ли в той или иной точке змеевика максимальная температура технологического потока. Если в связи с особенностями изменения давления и температуры по длине змеевика печи в какой-либо точке испарение происходит быстрее, чем это соответствует скорости подвода продуктами сгорания необходимого количества тепла (скрытого тепла испарения и физического тепла потока), то температура технологического потока будет снижаться. Это замечание, в частности, справедливо для печей, работающих с высокой степенью испарения. Следовательно, в некоторой точке печного змеевика температура основного ядра жидкости может значительно превышать температуру, измеряемую на выходе из печи. [c.63]

В результате сжигания топлива в печи повышается температура дымовых газов и светящегося факела, представляющего собой раскаленные частицы горячего топлива. Нагревшись д 1300—1600 °С, факел излучает тепло. Тепловые лучи падают на наружные поверхности труб и внутренние поверхности стек радиантной камеры печи. Нагретые поверхности стен в свою очередь излучают тепло, которое также поглощается поверхностями радиантных труб. Если не учитывать потери череа кладку стен, то при нормальной, установившейся работе печи внутренние поверхности стен излучают столько же тепла, сколько поглощают. Трехатомные газы, содержащиеся в дымовых газах (водяной пар, диоксид углерода и сернистый ангидрид), также поглощают и. излучают лучистую энергию в определенных интервалах длин волн. [c.186]

Широкое использование керамического оборудования сдерживается из-за повышенной хрупкости. В этом плане за рубежом достигнуты определенные результаты. Первые керамические теплообменники были установлены на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности США в 1980 г Они позволили использовать тепло реакционных газов при 1300 °С для нагрева свежего газа (топлива) до 800 °С, обеспечили регенерацию и утилизацию газовых потоков, содержащих сернистые соединения. Новые теплообменники имеют малые потери давления, исключают случаи закупоривания, сводят к минимуму потребность в запасных частях. Использование керамических элементов в конструкции промышленной печи позволило английский корпорации Бритиш Газ довести тепловой КПД печи до 60 %. Отходящие газы подогревают воздух для горения. [c.112]

Сталеплавильная ванна. При рассмотрении теплового баланса ванны и определении количества тепла, которое необходимо подавать в ванну извне, следует учитывать тепло химических превращений, совершающихся в ванне. При этом для сталеплавильной ванны в приходную часть записывается физическое тепло жидкого чугуна и других компонентов шихты тепло от выгорания кремния, марганца, фосфора и серы. В расходную часть идет тепло, необходимое для плавления ванны Q , тепло для перегрева ванны Q , тепло диссоциации доломита и известняка потери тепла через под печи Тепло шлакообразования может иметь знак плюс или минус . Наиболее сложной составной частью баланса ванны является тепло от выгорания углерода которое в зависимости от окислительной способности печи может иметь знак плюс или минус . Сальдо теплового баланса ванны есть величина необходимого полезно усвоенного тепла из внешней среды, т.е. величина находится из общего теплового баланса печи Q - Q - [c.438]

Промышленная печь — это аппарат, в котором вырабатывается тепло, используемое для тепловой обработки материалов в самой печи. Тепло в ней выделяется за счет горения топлива или протекания экзотермических реакций или же за счет превращения электрической энергии в тепловую. Особенностью промышленных печей является совмещение в одном агрегате реакционного аппарата (осуществление определенного производственного процесса) и энергетического устройства (выделение и использование тепла). В соответствии с этим к промышленной печи предъявляются и технологические и энергетические требования. При конструировании современных промышленных печей стремятся обеспечить выполнение следующих требований I) наиболее интенсивную передачу тепла от источника энергии к нагреваемому материалу, изделию или реакционной смеси 2) наиболее высокий коэффициент использования тепла, сводя к минимуму тепловые потери и применяя различные способы регенерации тепла 3) максимальный выход продуктов при высоком их качестве 4) простоту и прочность конструкции 5) устойчивость в работе 6) механизацию и автоматизацию работы печи. [c.202]

Рис. 118. График для определения потерь тепла через стены и температуры наружной поверхности стен у непрерывно действующих печей

В механических печах (стр. 79) большое количество тепла теряется в окружающую среду через стенки печей и отводится воздухом, охлаждающим валы и гребки печи, что следует учитывать при определении истинной температуры горения колчедана. Гораздо меньше потери тепла в окружающую среду в печах пылевидного обжига и кипящего слоя (КС), так как их поверхность, через которую происходит теплообмен, относительно невелика кроме того, в таких печах отсутствуют детали, охлаждаемые воздухом, отводящим значительное количество тепла. [c.70]

Нетрудно заметит , связь этих исследований с трактуемым здесь вопросом. Существуют два объяснения сущности теплоты. Одно из них предполагает существование особого вида материи, тогда как другое представляет тепловые явления как колебания эфира, наподобие волновой теории света. Первая из этих гипотез могла бы считаться правильной, если бы было доказано, что соединение теплорода с весомыми веществами происходит в определенных отношениях. Применяя эту гипотезу к явлениям, имеющим место в доменных печах, мы видим, что, поскольку одинаковые количества весомых элементов могут выделить лишь одинаковое количество тепла, предварительное согревание воздуха в специальном аппарате не может дать никакого преимущества, так как вся теплота, выделяемая данным топливом, не может передаваться воздуху, так что неизбежно получается потеря тепла. В лучшем случае можно было бы [c.8]

На рис. 33 представлен график для определения потерь тепла через стены действующих печей. Для этого никаких данных, характеризующих кладку, не требуется. Достаточно только замерить температуру на наружной поверхности кладки н, и тогда по графику сразу находим Q . [c.73]

Рис. 33. График определения потерь тепла через степы действующих печей.

В-печах методического действия разбивка мощности по зонам должна соответствовать кривой нагрева изделий. Если нагрев ведется по заданной кривой с оиреде-ленно "1 скоростью, то мощность зон выбирается, исходя из затрат тепла на нагрев изделий и покрытие тепловых потерь всех видов на определенном участке кривой нагрева. [c.83]

Наиболее эффективным динамическим методом определения термических эффектов в реагирующих смесях твердых веществ служит метод элементарных кривых нагревания (см. В. I, 2 и ниже, 94 и ниже). Наиболее важное применение этот метод получил, например, при изучении реакций, протекающих в керамических изделиях из глины (см. В. И, 1), при плавлении стекольных шихт (см. Е. I, 1,4) или в шихте портланд-цемента (см. П. III, 5) этих процессов мы коснемся ниже. Тамман и Эльсен определяли начало и конец реакций этого типа путем построения кривых нагревания в зависимости от времени. На этих кривых виден интервал реакции в твердом состоянии при развитии положительного /(экзотермического) теплового эффекта (фиг. 759), а также реакций, протекающих с поглощением тепла в первую очередь к ним относится дегидратация гидросиликатов. Потеря углекислого газа при диссоциаций карбонатов или полиморфные превращения характеризуются отрицательными (эндотермическими) эффектами. Площадь между кривой нагревания образца и одновременно фиксируемой кривой печи , которая показывает температуру инертного эталона, прямо пропорциональна теплоте реатщии, при условии, если нагревание происходит при неизменных внешних условиях, и главное—с постоянной скоростью. [c.718]

Рис. 17.16. Номограмма для определения юэффициента т , учитывающего потери тепла кладкой печи в зависимости от длительности простоев

Для приближенных расчетов при стационарном режиме значение потерь тепла в окружающее пространство вследствие теплопроводности стенок печи можно брать из табл. 29. Большие значения толщины шамотной кладки (500—2000 мм) в таблице приведены для возможности приближенного определения тепловых потерь стенок с изоляцией, имеющей различный коэффициент теплопроводности, при замене их эквивалентной толщиной шамотной кладки. Например, если дана стенка печи, состоящая из шамота толщиной 230 жж и изоляции толщиной 125 мм Кз — = 0,15 ккал1м час °С), то теплопотери такой стенки эквивалентны стенке из шамота толщиной [c.200]

Автотермическая реакция будет невозможна и б том случае, когда должны быть сильно снижены [а и и. При очень малых скоростях подвода реагентов, даже при отсутствии охлаждения, неизбежные потери тепла из системы, соответствующие второму члену уравнения (6.7), начинают играть большую роль, в результате чего кривая Q смещается вправо сильнее, чем линия Qr. Следовательно, пересечения типа Ь в этом случае получены быть не могут. В качестве примера дюжно привести процесс подавления горения в печи при слишком сильном понижении подачи воздуха. Таким образом, как отмечает Ван-Хирден, может наблюдаться случай, когда автотермический режим будет существовать только между определенными предельными значениями скорости потока. Эти предельные значения обычно существенно отличаются друг от друга, и в области промежуточных значений степень превращения, как правило, является довольно высокой. [c.160]

Приведенная методика теплового расчета печи содержит ряд условностей и упрощений. Например, температуры материала, потока газов и футеровки принимаются постоянными на всем протяжении печи и равпьши полусумме начальных и конечных температур потери тепла в окружающую среду определяются на основании средних опытных данных в процентном отношении к общему его расходу, при определении количества тепла, передаваемого материалу футеровкой, не учитывается влияние на интенсивность теплопередачи вращения печи [c.231]

В данное время используются тепло дымовых газов печей для подогрева воздуха и производства пара, конденсат для отопительных нужд, тепло дымовых газов при выжиге кокса на установках каталитического крекинга для выработки пара, тепло горячих нефтепродуктов для нагрева сырья. Однако масштабы использования вторичных энергоресурсов все еще явно недостаточны. Такое положение недопустимо, тем более что при правильном конструктивном решении стоящих задач предприятие получает определенный экономический эффект. Например, воздухоподогреватель, устаиовленный на печи теплопроиз-водительностью 10 Гкал1ч, может дать годовую экономию в 3600 т у. т. Котлы-утилизаторы на установках каталитического крекинга и риформинга вырабатывают 10—12 т пара в час, что сокращает расход покупного пара, цена которого более чем в два раза выше. Замена пара для распыления жидкого топлива при сжигании его в печах воздухом полностью исключа Т расход пара, сокращает потери тепла с дымовыми газами и снижает гидравлическое сопротивление газового тракта. [c.127]

Для определения содержания сажи температуру в печи поднимают до 1000—1200° С н в фильтр-пипетку подают чистый кислород, в среде которого и происходит выгорание сажи. Дальнейшее определение количества образовавшейся углекислоты производится аналогично указанному выше. Строго говоря, этот метод позволяет определить не все тепло, выносимое из топки с потерями от механического недожога, а лишь связанное с недогоревшим углеродом. [c.269]

В зависимости от характера процесса печи для выплавки ферросплавов работают или непрерывно или периодически. В первом случае электроды все время погружены в шихту и дуга горит внутри шихты или в шлаке, так как у концов электродов создается газовый слой, в котором происходит дуговой разряд. Плавление шихты идет непрерывно, при этом ферросплав скапливается на поду, а над ним располагается слой образуюш,егося шлака. По мере накопления ферросплава и шлака их выпускают из печи. В процессе работы шахта печи до определенного уровня все время заполнена шихтой, которая загружается в печь порциями через определенные промежутки времени. Поэтому при непрерывном режиме работы печи расплавленные сплав и шлак все время прикрыты слоем шихты, благодаря чему достигается подогрев шихты и уменьшаются потери тепла. [c.235]

Холодильники и 3 ограничивали размер реакционной зоны. Воздух, поступавший в реактор, подогревался печью Н1. Для компенсации потери тепла в реакторе последний был оборудован электрообогревом, поддерживавшим температуру воздуха на выходе из реактора tz), равную температуре воздуха на входе в реактор tl). Расход воздуха определялся реометрами Рг и Ра, давление воздуха — манометром т. Размер капель оценивался отсчетным микроскопом М. О степени окисления капель и паров топлива, собранных в приемниках 2 ж 3, судили путем определения прямым микрометодом содержания кислорода. Полученные результаты выражались в виде усповного процента окисленных молекул. Если предполонсить, например, что каждая молекула дизельного топлива с молекулярным весом 178 присоединит по 1 атому кислорода, то содержание [c.104]

Прокатное производство. При работе нагревательных термических печей прокатного производства следует выделить две крайние ситуации в работе их газоотводящих трактов. При работе печи с тепловым режимом ниже расчетного температура газов перед КУ также ниже расчетной. Кроме того, присосы холодного воздуха снижают и без того низкую температуру дымовых газов. Это приводит к неэффективной работе КУ (даже к их отключению), то есть к потере тепла дымовых газов, к нарушению аэродинамического, теплового режимов печи. Вторая ситуация — в составе мощных прокатных станов устанавливалось до четырех нагревательных печей, каждая из которых оборудовалась двумя КУ типа КУ-150. Один такой котел при температуре газов на входе 850 °С и их расходе 150 тыс. м ч производит до 50 т/ч пара среднего давления. Остановка такого количества производительных КУ при определенных условиях может исключительно усложнить балансовые приходы по теплу на заводе. Обе эти задачи следует рассматривать в рамках проблемы обеспечения технологического соответствия параметров тепловых агрегатов и их газоотводящих трактов. В работе [8.19] эта проблема сформулирована как задача выравнивания производительности котлов-утилизаторов. С этой целью в Московском энергетическом институте предло- [c.136]

Общие рекомендащ1и по определению потерь тепла в окружающую среду печами [c.415]

В механических печах большое количество тепла теряется в 1)кружающую среду через стенки печи и отводнтся при охлаждении валов и гребков печи, что следует учитывать при определении истинной температуры горения колчедана. Гораздо меньше потери тепла в окружающую среду в печах пылевидного обжига, так как их поверхность относительно невелика кроме того, в них отсутствуют валы и гребки, на охлаждение которых подается воздух, поглощающий значительные количества тепла. [c.62]

Кроме потерь в период расплавления и рафинировки, в дуговой печи имеются тепловые потери в период меж-плавочного простоя. Они складываются из потерь через футеровку, через окна, через водоохлаждаемые внутренние конструкции и с внутренней поверхности раскрытой печи (в печах с верхней механизированной загрузкой). Аналитическое определение потерь межплавочного простоя, существенно зависящих от длительности простоя и условий работы печи, представляет значительные трудности. Для печей с боковой загрузкой среднюю мощность тепловых потерь межплавочного простоя приближенно можно принимать такой же, как и для периода расплавления. Для печей с верхней загрузкой, учитывая значительные дополнительные потери тепла излучением с внутренней раскрытой поверхности печи, среднюю мощность потерь межплавочного простоя можно оценить величиной порядка 150% мощности тепловых потерь периода расплавления. [c.209]

Приведенная выше методика теплового расчета печн содержит ряд условностей и упрощений. Например температуры материала, газового потока и футеровки принимаются постоянными на всем протяжении зон и равные полусумме начальной и конечной температур потери тепла в окружающую среду определяются на основании средних опытных данных в процентном отношении к общему его расходу при определении количества тепла, передаваемого материалу футеровкой, не учитывается влияние на интенсивность теплоотдачи вращения печи и периодичности изменения температуры футеровки. Однако, как показали сравнительные подсчеты и сопоставление их с фактическими и опытными данными, полученные результаты не дают резких отклонений, выходящих за пределы обычно допускаемых при практическом их применении. [c.198]

Основное отличие печей КС от печей других типов (с точки зрения определения предельно минимального расхода тепла) заключается в специфике температурного режима. Температура по камерам изменяется скачкообразно, причем перепад температур между камерой обжига и последней камерой подогрева составляет - 150 °С. В результате в камеру обжига может поступать недогретый материал, а температура отходящих газов обычно превышает температуру диссоциации СаСОз- Оба эти фактора приводят к увеличению расхода тепла в зоне обжига, однако, вследствие более высокого значения водяного эквивалента у газового потока, потери тепла с газами превышают расход тепла на догрев материала. Именно поэтому следует стремиться работать с более низкой температурой в зоне обжига. [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология