Топлинен баланс на промишлени пещи

ПОДОБНИ СТАТИИ

Ъглови хващачи

Комбинирани машини за щанцоване и лазерно рязане

Защо е важно измерването на грапавост

Оборудване за обработка на стружки

Сензори за автомобилостроенето

Широкият обхват от дейности, при които се извършва топлинна обработка на различни материали и детайли, предопределя и масовото разпространение на различни като конструктивни и функционални характеристики пещи в промишлеността. Спектърът на приложението им е широк - от тежката промишленост (металургия, леярска индустрия и др.) до почти всички направления на леката промишленост (стъкларска, керамична, хранително-вкусова). Ориентацията на българската икономика преди 1989 г. обуславя съществуването на изградени преди десетилетия промишлени пещи в редица заводи у нас. Част от тези пещи са реконструирани основно и днес се използват доста успешно. Някои са в недобро техническо състояние и се нуждаят от основен ремонт. Инвестициите в нови промишлени пещи са основно в различни производствени дейности от леката промишленост, което се обяснява с преориентацията в развитието на българската икономика през последното десетилетие. Днес, нови промишлени пещи има в предприятия от дървопреработвателната промишленост, хранително-вкусовата индустрия и др. Всяка пещ, независимо от огромното разнообразие от видове и модели с различно предназначение, захранване, използвано гориво, конструктивни и технически характеристики, период на работа, подлежи на проверка за установяване на нейния

Qд + Qекз + Qел + Qвх.м + Qв + Qг + Qп = Qенд + Qизх.м. + Qизп. + SQ.

В лявата страна на уравнението са описани входящите топлинни потоци, включително Qд е долната топлина на изгаряне на горивото, Qекз е топлината от екзотермични реакции в пещта, Qел - консумираната електроенергия, Qвх.м - топлинната енергия, постъпваща в пещта с подлежащия на топлинна обработка материал, Qв - топлинната енергия, съдържаща се в подавания в пещта въздух, Qг - топлинната енергия с постъпващото гориво, Qп - топлинната енергия на парата, в случаи, че промишлената пещ е оборудвана с мазутна горелка. В лявата страна са равенството са изходящите топлинни потоци - Qенд е топлинната енергия за ендотермичните реакции в пещта, с Qизх.м. е означен топлинният поток, който напуска пещта с обработения материал, Qизп. - топлината, която е оползотворена за вторични цели извън пещта, а с SQ са означени загубите на поплина. От своя страна загубите на топлина могат да се представят във вида:

SQ = Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6,

където с Q2 е означена загубата на топлина с изходящите от пещта газове, Q3 и Q4 са съответно загубите на топлинна енергия, дължаща се на химично и механично недоизгаряне, Q5 са топлинните загуби, вследствие топлообмена през стените на промишлената пещ, а Q6 са топлинните загуби от отпадъчните продукти, изхвърляни от съоръжението. Представените зависимости описват общия случай при определянето на топлинния баланс на промишлени пещи. За всеки конкретен случай се вземат само входящите и изходящите топлинни потоци, които имат отношение към изследваната промишлена пещ.

h = Q1/Qp.100%,

където Q1 е оползотворената топлинна енергия, а Qp е разполагаемата топлина в пещта за 1 кг гориво. Оползотворената топлинна енергия Q1 може да се представи чрез израза:

Q1=Qизх.м.-Qвх.м.+Qизп-Qекз+Qенд.

Между характеристиките Q1 и Qр съществува следната зависимост Qp= Q1+SQ. Коефициентът на полезно действие на една промишлена пещ би могъл да се представи чрез израза:

h = (1 - SQ/Qр).100%.

Видно е, че колкото по-малка е стойността на съотношението между разполагаемата топлина в пещта Qр и общите загуби на топлина SQ, толкова по-висок ще бъде коефициентът й на полезно действие. Следователно, мероприятията, насочени към повишаване ефективността на работа една промишлена пещ, би следвало да са насочени в посока разработване на програма от технически мероприятия, чрез която да се намалят загубите от топлообмен през стените на пещта, понижаване температурата на изходящите газове, постигане на пълно химично и механично изгаряне и др.