Тепловой баланс печи непрерывного действия

В основе теплового баланса металлургической печи лежит общий закон сохранения энергии и материи. Анализ теплового баланса позволяет дать обоснованную оценку степени совершенства работы действующего агрегата, установить основные показатели работы печи (коэффициент полезного действия, коэффициент использования топлива и другие тепловые характеристики), определить направление реконструкции печи или пути улучшения ее теплового режима.

Уравнение теплового баланса состоит из приходной и расходной частей. Первая часть учитывает все источники тепловой энергии, вторая — все виды потерь теплоты теплового агрегата. Поэтому прежде, чем приступить к составлению теплового баланса, необходимо изучить особенности конструкции печи, технологического процесса. Затем путем расчета или по экспериментальным данным составляют материальный баланс технологического процесса.

Тепловой баланс может быть составлен:

• — для рабочего пространства;
• — для рабочего пространства совместно с теплообменными аппаратами (рекуператорами или регенераторами);
• — для всей печи с утилизирующими установками, включая котел-утилизатор.

Поэтому всегда указывается, для какого типа печи или каких ее элементов произведен расчет теплового баланса.

Для непрерывно действующих печей тепловой баланс составляется на единицу времени, размерность каждого слагаемого в этом случае Ватт. Для печей периодического действия баланс учитывает работу печи за период (цикл), при этом размерность слагаемых — Дж/период. Часто тепловой баланс составляют на единицу выпускаемой продукции (Дж/т чугуна, Дж/т стали), на единицу сжигаемого топлива (Дж/м³ для газообразных топлив, Дж/кг для жидких и твердых топлив). Перевод составляющих баланса с одной размерности на другой осуществляется просто: для этого надо располагать сведениями о производительности печи или данными о расходе топлива. Для большей наглядности при сопоставлении и анализе составляющие теплового баланса вычисляются также в процентах. Независимо от размерности составляющих уравнение теплового баланса можно записать в следующем виде:

(1.1).

Где.

; (1.2).

. (1.3).

Для электрических печей уравнение теплового баланса имеет вид.

. (1.4).