Конструкции кладки печей

 

Конструкция кладки печей зависит прежде всего от рабочей температуры печи и режима работы. Для печей, работающих непрерывно, так что в стенах, своде и поду печи устанавливается стационарное распределение температур, применяются одни огнеупоры и одни конструкции. Для печей же, работающих периодически, когда много тепла идёт на разогрев кладки, применяются другие материалы и другие конструкции кладки. Точно так же при более высоких и при более низких температурах печи конструкции кладки используются разные. По требованию техники безопасности температура наружной поверхности кладки не должна превышать 50°С.

Рекомендуемые конструкции кладки стен печи

Стены нагревательных термических печей обычно состоят из внутреннего огнеупорного слоя и наружного теплоизоляционного. Толщина внутреннего слоя применяется в пределах от 1/2 кирпича (115 мм) до 1 кирпича (230-250 мм) и соответственно наружного теплоизоляционного слоя в пределах от 1/2 кирпича (115 мм) до 1 кирпича (230-250 мм). Если температура наружного слоя получится больше 50°С, то слой теплоизоляционного материала соответственно увеличивается.

Стены печи, под и свод состоит из двух слоев:

1 - огнеупорный слой шамота, толщиной в 0,5 кирпича, _ш=115 мм.

- изоляционный слой пеношамота в 1 кирпич _пш=250 мм.

Тепловой расчет электропечей сопротивления

 

              (780-20)

Qполез= 350*0,52 3,6 = 38422

Определение тепла, пошедшего на нагрев вспомогательных устройств

 

Принимаем сталь 30

т=Gc (t2-t1), где

с=0,212Втч/кгºС

- вес вспомогательного устройства

=LBU, где- толщина=0,02м=20 мм=0,3550,02=0,01м³=78500,02=78,5кгт=78,50,212 (830-400) =7,2кВт

 

Определение удельных тепловых потерь стенки

 

, где

,t2 - температуры внутренней и внешней поверхности футеровки,S2 - толщина слоев футеровки

λ1,λ2 - коэффициент теплопроводности материалов отдельных слоев.

Определим тепловое сопротивление слоев футеровки. Для двухслойной кладки в 1м приближенно можно принять, что средняя температура шамотного слоя:

с=0,5 (810-20) =365ºСср=0,5 (tвн+tс) =0,5 (810+365) =557,5ºС

 

где tвн - температура внутренней кладкив - температура воздуха в цехе

ср2=0,5 (tc+tв) =0,5 (557,5+20) =288,75ºС

 

Шамотного λ1=0,96 Вт/м²К

Диатомого λ2=0,16 Вт/м²К

Тогда суммарное тепловое сопротивление кладки:

, где

и S2 - толщина слоев 232мм

αл+к=70,1Вт/м2К; 1/ αл+к=1/70,1=0,01

 

Определение расчетных поверхностей

 

а) F1 бок. ст=2,21,2=4,73м²

б) F1 пода=3,140,62=1,13м²

в) F1 торец=3,140,62=1,13м²расч. общ=Fa+Fб+Fв=2,64+1,13+1,13=4,9м²

 

Следовательно

=3124,9=1,5кВт

 

Определение потерь через отверстие

 

, где

акт - активная поверхность

акт=FотвКν

 

К ν - коэффициент дифрагирования оконного проема

К ν=0,4, Fотв=ВН

(размеры окна выбирают конструктивно)

акт=ВНКν=0,90,50,4=0,18м2

 

Сприв=16,72

 

 

6.5 Потери тепла на короткое замыкание составляет около 90% от потерь через кладку

 

Qткз=0,9Q6=0,91,5=1,35кВт

Неучтенные потери

 

(принимают в размере 20% от учтенных)

уч=Q6+Q5+Q7+Qктзуч=1,5+8,25+7,2+1,35=19,9кВтнеучт=0,2Qуч=0,219,9=3,98кВт