5. Определение технико-экономических показателей работы печи

Фактическую напряженность пода печи определяем по формуле

где G – производительность печи, кг/с;

F_п – полная площадь пода печи, м².

К показателям топливоиспользования относят также коэффици­ент полезного действия печи, определяемый как отношение полезно использованного тепла к подведенному, т. е.

где Q_пол = Q_мет – количество тепла, усвоен­ного изделиями (металлом) в печи, Вт;

6.Выбор и расчет нагревательных элементов.

Принимаем рабочую температуру нагревательных элементов равной

.

Выбираем нагреватель, изготовленный из сплава ОХ27Ю5А, для которого рекомендуемая рабочая температура [приложение XII, 2]. Удельное сопротивление данного сплава .

По графику [рис. 66, 2] для находим удельную мощность идеального нагревателя, при (в этом случае температура нагревателей максимальная): .

Определяем относительную поверхностную мощность стен, несущих нагреватели по формуле:

,

где P – мощность нагревателя, кВт;

F – площадь на которой предполагается разместить нагреватели, .

По таблице [2] в соответствии с полученным значением относительной мощности стен, несущих нагреватели, выбираем плоский ленточный зигзагообразный нагреватель.

Определяем удельную поверхностную мощность реального нагревателя:

,

Где - поправочный коэффициент, [табл. 42, 2].

Принимаем схему соединения нагревателей типа «треугольник», которая питается трехфазным током с линейным напряжением .

Мощность, приходящаяся на одну фазу составит:

Итак, исходные параметры нагревателя: ; ; .

По номограмме [приложение XIV, 2] находим, что этим исходным параметрам удовлетворяет нагреватель с сечением 3,0x30 мм и длиной 85 м.

Рисунок 6.1 Номограмма для нахождения сечения и длины нагревателя.

По таблице 43 [2] определяем, что при e/b=1,1 максимальная длина нагревателя размещенного на площади .

Для всех трех нагревателей длина равна:

Таким образом, для размещения нагревателей такой длины требуется внутренняя поверхность печи площадью , т. е. нагреватели могут быть размещены в нашей печи, так как при размещении на боковых стенах и своде

Принимаем нагреватель со следующими конструктивными параметрами:

; ; ; ; ; .

Рисунок 6.2 Ленточный зигзагообразный нагреватель.

Длина вывода нагревателя

где - толщина стенки.

Принимаем способ крепления нагревателей на металлических крючках.

Рисунок 6.3 Крепление нагревателей.

Рисунок 6.4 – Герметизированный вывод нагревателя

1 - корпус; 2,6 – изоляционные втулки; 3 – распорное кольцо; 4 – асбестовое уплотнение; 5 – накидная гайка; 7 – вывод нагревателя.

Выводы нагревателей до темпе­ратуры 1000°С выполняются из жароупорной стали, хромоникелевой или хромистой, для более высоких температур — из сплава 0Х23Ю5А (ЭИ-595). Для этой цели берут ка­танку, пруток сечением, равным 3— 4-кратному сечению нагревателя, с тем чтобы уменьшить в выводах выделение тепла. Часть вывода, на­ходящаяся в зоне невысоких темпе­ратур, в целях экономии дорогих материалов может быть выполнена из обычной углеродистой стали. Ти­повая конструкция выводов для про­волочных и ленточных нагревателей показана на рисунке 6.4.