4.3 Методика расчетов по результатам измерений

№ п/п

Наименование величины

Формула для расчета

Единица измерения

1

2

3

4

1. Тепловой баланс

Приход тепла

1.1

Горение топлива

Q_х = (Q_н^р ´V_г^о +Q^/_н^р ´ V^/_пг^о)´τ_ц

ккал/ч

1.1.1

Средний расход природного газа, приведенный к параметрам диафрагмы

V^/_пг^о=V_пг^пр´

м³/ч

1.1.2

Средний расход природно-доменной смеси, приведенный к параметрам диафрагмы

V_г^о =V^/_г^пр ´

м³/ч

1

2

3

4

1.1.3

Средний расход природно-доменной смеси:

h-перепад на измерительной диафрагме газопровода природно-доменной смеси, мбар;

F=247,119 - коэффициент измерительной диафрагмы газопровода природно-доменной смеси.

V_г^пр = F ×√h

м³/ч

1.1.4

Средний расход воздуха:

h-перепад на измерительной диафрагме воздухопровода, мбар;

F=452,094 - коэффициент измерительной диафрагмы воздуха горения.

V_в^пр = F ×√h

м³/ч

1.2

Физическое тепло топлива

Q_фт = (V_г^о ´ t_г ´ С_г + V^/_пг^о ´ t_пг ´ С_пг) ´τ_ц

ккал/ч

1.3

Физическое тепло воздуха

Q_фв = (V_г^о´L_о+V^/_пг^о´L^/_о)´С_в´t_в ´a_ср ´τ_ц

1.4

Средний за цикл отжига коэффициент расхода воздуха:

_max - коэффициент расхода воздуха при максимальной тепловой нагрузке нагревательного колпака;

_н.пуск - коэффициент расхода воздуха при промежуточной тепловой нагрузке нагревательного колпака;

_min - коэффициент расхода воздуха при минимальной тепловой нагрузке нагревательного колпака

a_ср = (τ_н´₁ + τ_в´₂)/ τ_ц

₁ = (_max + _н.пуск)/2

₂ = (_н.пуск + _min)/2

-

1.5

Физическое тепло металла (садки)

Q_фм = М_с ´ t_м^н ´ С_м^н´1000

ккал/ч

1.6

Физическое тепло муфеля, конвекторных колец

Q_ф.муф. = (М_муф + М_к)´ t_муф^н´С_муф^н´1000

1.7

Суммарный приход тепла

SQ_{пр =} Q_х + Q_ф.т.+ Q_ф.в.+ Q_фм+ Q_ф.муф.

Расход тепла

1.8

Нагрев металла

Q_м = М_с´(t_м^к´С_м^к – t_м^н´С_м^н) ´1000

ккал/ч

1.9

Нагрев металла муфеля, конвекторных колец

Q_муф.=[(М_муф´(t_муф^к ´ С_муф^к- t_муф^н´ С_муф^н) +М_к ´(t _к ^к ´ С_к ^к- t _к ^н ´ С_к ^н)] ´1000

1.10

Аккумуляция кладки нагревательного колпака

Q_кл= М_кл´(t_кл^к ´ С_кл^к- t_кл^н ´С_кл^н)´1000

1

2

3

4

1.11

Потери тепла на нагрев защитного газа

Q_защ.= V_защ.´(t_защ^к´С_защ^к - t_защ^н ´С_защ^н ) ´ τ_ц

ккал/ч

1.12

Потери тепла с уходящими продуктами сгорания

Q_ух.= (V_г^о´V_ух + V^/_пг^о´V ^/_пг^ух)´t_ух ´С_ух´τ_ц

1.13

Потери тепла в окружающую среду

Q_окр= a_н´F´(t_нар. – t_окр.)´τ_ц

1.14

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху

a_{н =} 6,02+ 0,043´ t_нар.

ккал

м²´^оС´ч

1.15

Суммарный расход тепла

SQ_рас= Q_м + Q_муф +Q_кл + Q_защ.+Q_ух+ Q_окр

ккал/ч

2. Технико-экономические показатели

2.1

Производительность нагревательного колпака

П = М_с/ τ_ц

т/ч

2.2

Удельный расход условного топлива на тонну металла

b = Q_х /(7000 ´ М_с)

кг у. т.

2.3

Удельный расход тепла на тонну металла

b = Q_х /(М_с´1000)

ккал

2.4

Коэффициент использования топлива

g = (Q_х + Q_фв - Q_ух)/ Q_х

-

2.5

Коэффициент полезного действия термический

η_т = (Q_м / SQ_пр) ´100

%

2.6

Коэффициент полезного действия эффективный

η_эф = (Q_м / Q_х) ´100

%

№ п/п

Наименование

Единицы измерений

Отжиг

1

2

3

4

1

Режим отжига

-

ВОСВ

2

Номер программы

-

74

3

Марка стали

-

08Ю

1

2

3

4

4

Количество рулонов

шт.

3

5

Размер полосы

мм ´ мм

1270´0,9

6

Масса садки

т

71,56

7

Масса муфеля

т

3,2

8

Масса конвекторных колец

т

2,25

9

Количество конверторных колец

шт.

3

10

Производительность по колпаку

т/ч

2,39

11

Температура металла садки в начале отжига

^оС

27

12

Температура металла садки в конце отжига

^оС

700

13

Теплоемкость металла садки в начале отжига

ккал/кг´^оС

0,1160

14

Теплоемкость металла садки в конце отжига

ккал/кг´^оС

0,1479

15

Теплота сгорания природного газа при 0^оС

ккал/м³

7980

16

Температура природного газа

^оС

30

17

Теплоемкость природного газа

ккал/м³´^оС

0,3720

18

Теплота сгорания природно-доменной смеси при 0^оС

ккал/м³

1600

19

Температура природно-доменной смеси

^оС

29

20

Теплоемкость природно-доменной смеси

ккал/м³´^оС

0,3288

21

Температура муфеля в начале отжига

^оС

27

22

Температура муфеля в конце отжига

^оС

700

23

Теплоемкость муфеля в начале отжига

ккал/кг´^оС

0,1198

24

Теплоемкость муфеля в конце отжига

ккал/кг´^оС

0,1337

25

Масса кладки

т

11

26

Температура кладки в начале отжига

^оС

45

27

Температура кладки в конце отжига

^оС

600

28

Теплоемкость кладки в начале отжига

ккал/кг´^оС

0,1875

29

Теплоемкость кладки в конце отжига

ккал/кг´^оС

0,2410

30

Продолжительность отжига

ч

30

31

Среднечасовой расход природного газа

м³/ч

4,5

32

Среднечасовой расход природно-доменной смеси

м³/ч

242,4

33

Среднечасовой расход воздуха на горение

м³/ч

368,4

34

Среднечасовой расход защитного газа (водород 100%)

м³/ч

7,7

35

Давление природного газа перед магнитными клапанами пилотных горелок

кгс/м²

780

36

Давление воздуха перед коллектором для пилотных горелок

кгс/м²

520

37

Давление природно-доменной смеси за регулятором давления

кгс/м²

760

38

Давление воздуха после воздуходувки

кгс/м²

800

39

Теоретически необходимый объем воздуха для полного сжигания 1 м³ природно-доменной смеси

м³

1,52

40

Теоретически необходимый объем для сжигания 1 м³ природного газа

м³

9,48

41

Содержание кислорода в продуктах сгорания

%

3,7

42

Коэффициент расхода воздуха

-

1,28

43

Температура водорода в начале отжига

^оС

28

44

Температура водорода в конце отжига

^оС

700

45

Теплоемкость водорода в начале отжига

ккал/м³´^оС

0,298

46

Теплоемкость водорода в конце отжига

ккал/м³´^оС

0,314

1

2

3

4

47

Объемное количество влажных продуктов сгорания от сжигания 1 м³ природно-доменной смеси при действительном соотношении газа и воздуха

м³

12,85

48

Объемное количество влажных продуктов сгорания от сжигания 1 м³ природного газа при действительном соотношении газа и воздуха

м³

2,84

49

Теплоемкость продуктов сгорания природного газа

ккал/м³´^оС

0,3720

50

Теплоемкость продуктов сгорания природно-доменной смеси

ккал/м³´^оС

0,3495

49

Средняя температура поверхности нагрева:

- свода

^оС

68,5

- боковой поверхности

80,0

- пода

67,6

50

Площадь поверхности нагрева:

- свода

м²

8,30

- боковой поверхности

75,03

- пода

3,10

51

Коэффициент теплоотдачи от поверхности нагрева:

- свода

Вт/м²´К

9,90

- боковой поверхности

10,90

- пода

10,45

52

Теплоемкость горячего воздуха

ккал/м³´^оС

0,3120

Рекуператор

53

Средняя температура продуктов сгорания после рекуператора

^оС

445,1

54

Средняя температура воздуха перед рекуператором

37

55

Средняя температура воздуха перед горелками

215