Расчет установленной мощности и тепловой расчет.

Полезная мощность печи рассчитывается согласно [1] по формуле (9). Средняя удельная теплоемкость садки в интервале температур

 

 

Мощность, расходуемая на нагрев поддонов рассчитывается аналогично с учетом веса поддона. Для этого случая средняя удельная теплоемкость жароупора Х18Н9В в интервале температур

 

 

 

Тепловой расчет футеровки. Полагаем, что приводимая ниже конструкция футеровки выбрана по результатам нескольких предварительных расчетов. Далее приведен расчет окончательного варианта.

Огнеупорный слой – шамот легковес ШЛ-1,0. Допустимая температура , толщина слоя . Теплоизоляционный слой – пенодиатомитовый кирпич ПЭД-350, допустимая температура , толщина слоя . Принимаем условную среднюю температуру

Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (см. табл. 1) – Толщины слоев в условных единицах . Тепловые сопротивления слоев в условных единицах .

Перепад температуры в слоях в условных единицах .

Перепад температуры в футеровке в условных единицах:

Принимаем температуру на внешней поверхности боковых и задних стенок футеровки максимально допустимой . Перепад температуры в футеровке

Перепад температуры в шамоте:

Перепад температуры в пенодиатомите:

 

Ориентировочно температура на границе шамот – пенодиатомит

 

 

Проведем уточненный расчет температуры в слоях футеровки. Средняя температура огнеупорного слоя (шамот):

 

 

средняя температура теплоизоляционного слоя (пенодиатомит):

 

 

Коэффициенты теплопроводности материалов при этой температуре (табл. 1) - Принимаем, что внешняя поверхность печи окрашена обычной краской и при тепловой поток через боковых и задней стенок в соответствии с выражением (11)

 

 

Температура на границе огнеупорного и теплоизоляционного слоев согласно соотношению (18):

 

 

Для пенодиатомита допустимая температура (по данным табл. 1)[1], следовательно выполняется условие или

Температура на внешней поверхности боковой и задней стенок согласно (16):

 

Условие выполняется, т.е.

Аналогично для свода в соответствии с (14) получим

 

 

Тепловой поток через один квадратный метр свода согласно (11) равен

 

 

По выражению (18) рассчитаем температуру в своде печи на границе шамот – пенодиатомит

 

Условие выполняется.

 

Температура на внешней поверхности свода согласно (16)

 

 

Для пода печи согласно (15) получим:

 

Тепловой поток через один квадратный метр пода согласно (11) равен:

 

 

Температура в поде на границе шамот – пенодиатомит (18):

 

 

Условие выполняется.

 

Температура на внешней поверхности пода (16):

 

 

Отметим, что температура на внешней поверхности пода существенно выше, чем на внешней поверхности стенок и свода.

Рассчитаем мощность потерь через футеровку в соответствии с (12).

- Боковые и задняя стенки:

 

- свод

 

- под

 

Суммарные потери через футеровку: