Выпадающее меню

Промышленные исследования энергозатрат в печах для сушки и прокалки сварочных электродов. Часть 1.

При выборе печей вновь организуемого производства сварочных электродов руководствуются, в первую очередь, требованиями по диаметру и длине электродов, по виду, толщине и качеству покрытия, производительности. Наряду с этим в качестве задач второго плана должны быть выдержаны общетехнические требования, предъявляемые к печному оборудованию – минимальное энергопотребление, удобство при эксплуатации, ремонтоспособность, унификация узлов и деталей, технологичность изготовления, приемлемые занимаемые площади и стоимость, минимальные трудозатраты при эксплуатации.

В рамках данной работы проблема выбора печей не стояла, поскольку испытывали уже имевшиеся на предприятиях печи. Рассмотренный вопрос энергопотребления печей, хотя и относится к задачам второго плана, но с учетом высоких цен на энергоносители, является весьма актуальным. Цель данной работы - установление расходов энергии и выявление причин неодинакового энергопотребления в промышленных печах для термической обработки сварочных электродов.

Были испытаны десять печей с поточным способом термической обработки. Исследованные печи (табл.1) отличались по конструкции, типоразмерному ряду и виду покрытия обрабатываемых сварочных электродов, производительности, максимальной температуре. Различен и вид энергоносителя: печи «Газ. 4 - 6 мм» и «Газ. 3 мм» работают на газовом топливе, а остальные – на электричестве.

В процессе испытаний определяли электрическую мощность N, потребляемую печью из сети. Она представляет сумму мощностей, потребляемых из сети электронагревателями или топками N_н, двигателями вентиляторов N_в, и двигателями механизмов N_м. В свою очередь N_н для электрических печей определяли по установленной мощности электронагревателей и фактическому времени их работы, а для газовых – пересчетом расхода топлива, замеренного счетчиком газа в тепловую мощность, N_в и N_м – по токовой нагрузке. Наряду с экспериментами N_н рассчитывали по формуле

N_н= ( Q_нн/η_т + Q_вт ) / η_нвт .

При этом тепловую мощность, передаваемую печи от наружного Q_нн и внутреннего электронагревателей Q_вт, рассчитывали по уравнению теплового баланса. Теплотехнический кпд (η_т), учитывающий потери в окружающую среду наружными нагревателями и трубопроводами, а также кпд наружных и внутренних электронагревателей η_нВт, характеризующий потери в шинном пакете и утечки теплоты от разогретых элементов через токоведущие выводы, принимали равными 0,95. Для топок с наружными трубопроводами принимали η_т=0,9.

Каждую из составляющих теплового баланса

Q_нн+Q_вт+ Q_вл + Q_рек = Q_ип+ Q_вл.ост +Q_п+ Q_ст+Q_тр+ Q_ос+ Q_пр.охл +Q_выб+ ΔQ_ух ,

кроме Q_нн и Q_вт, вычисляли на основании измеренных показателей. При этом рассчитывали тепловые мощности: вносимую в печь влагой в покрытии электродов Q_вл и ее удельную величину q_вл= Q_вл /3,6G_э; вносимую потоком с теплотой рекуперации Q_рек и q_рек; расходуемую на испарение влаги и перегрев паров Q_ип и q_ип; уносимую из печи оставшейся в покрытии (транзитной) влагой Q_вл.ост. и q_вл.ост.; идущую на нагрев сухого покрытия Q_п и q_п; на нагрев стержней Q_ст и q_ст; на нагрев транспортных средств Q_тр, и q_тр; теряемую в окружающую среду Q_ос и Q_ос /3,6G_э, уносимую газами, перетекающими из зоны охлаждения в зону прокалки Q_пр.охл. и q_{пр.охл..}; газами выбиваемыми через открытые отверстия печи Q_выб, и q_выб. Подсчитывали также часть тепловой мощности уходящих газов ΔQ_ух и Δq_ух, которая приобретена в печи наружным воздухом.

Таблица 1

Часть 2