Статьи приходной части теплового баланса

1. Тепло, полученное в результате сгорания топлива (химическое тепло топлива):

,

где - низшая теплотворная способность топлива, (МДж/м³; МДж/кг)

В – расход топлива часовой или секундный кг/с; м³/с; кг/ч; м³/ч.

2. Тепло вносимое в топку с воздухом дутья - (физическое тепло воздуха), кВт, кДж/ч):

,

где С_в – удельная теплоемкость воздуха при температуре t_в, кДж/кг∙К

t_в – температура подогрева воздуха, ºС;

V_в.д. – действительный объем воздуха, необходимый для сжигания единицы объема или единицы массы топлива.

3. Тепло, вносимое с топливом в топку Q_ф.т (физическое тепло топлива):

;

С_т – удельная теплоемкость топлива при температуре t_т (кДж/м³∙К; кДж/кг∙К).

Следует учитывать что высококалорийное газообразное и твердое топливо, как правило, не подогревают.

4. Тепло, вносимое материалами в печь .

В нагревательных, термических, обжиговых печах, где загружается один тип материала можно записать что:

.

- часовой или секундный расход материала (кг/ч, кг/с) загружаемого в печь;

- энтальпия загружаемого материала, ;

- удельная теплоемкость загружаемого материала, ;

- температура загружаемого материала;

В плавильных печах, как правило, загружается многокомпонентная смесь (шихта) и тогда:

- массовый расход каждого компонента (кг/ч, кг/с);

- истинная удельная теплоемкость i- го компонента , ;

- температура i- го компонента при загрузке, (ºС);

При загрузке холодных (не нагретых) материалов и изделий в печь, вносимое с материалами тепло мало и его вклад в тепловой баланс можно не учитывать. Однако при загрузке неостывших или подогретых изделий, заливке жидкого чугуна и т.д. эта составная часть баланса тепла может иметь значительный вес.

5. Тепло экзотермических реакций - .

Учитываются все химические реакции идущие с выделением тепла (кроме реакций горения топлива). В нагревательных печах необходимо учитывать тепло, выделяющееся при окислении стали.

При окислении 1 кг стали, в среднем, выделяется 5652 кДж/кг тепла, поэтому можем записать, что

,

а_м – доля угара металла при тепловой обработке:

- для камерных печей а_м=0,01÷0,03

- для проходных печей а_м=0,01÷0,02

- для термических печей а_м=0,0025÷0,005

В целом потери металла, связанные с его угаром, в масштабах страны достигают десятков и даже сотен тысяч тонн.