Энергозатраты в печах для сушки и прокалки сварочных электродов.

      В конструктивном расчете используют максимальную производительность печи и в итоге получают максимальные мощности — потребную для теплового процесса в печи и потребляемую из сети. В поверочном расчете используют фактическую производительность и вычисляют мощности, обеспечивающие данную производительность.

     При составлении уравнения теплового баланса принимали, что материал, подвергаемый сушке, и агент сушки состоят из абсолютно сухой части и влаги, которая находится в виде жидкости в покрытии и в виде пара в агенте сушки. Тепловой баланс составляли при нулевой температуре. Индекс "О" относится к параметрам наружного воздуха, индексы "1" и "2" — к параметрам агента сушки, подаваемого на садку и покидающего ее, а также к параметрам материала и транспортных средств соответственно на входе в печь и на выходе из нее. Индекс "ух" относится к параметрам уходящих газов (см. рисунок 1).

     Уравнение теплового баланса для всех схем печей имеет вид

 Q_к+ Q_вт + LH_o + W₁c_{вл 1}+ G_пс_{п 1} +G_стс_{ст 1} + G_трс_{тр тр1}=

                           LH_ух+ W₂c_{вл 2}+ G_пс_п2 +G_стс_ст2 + G_трс_тртр2+Q_ос                           (3)

где L — расход наружного воздуха, равный расходу уходящих газов, кг/с; H_о, H_ух — энтальпия наружного воздуха и уходящих газов соответственно, кДж/кг; W₁,W₂ — количество влаги, поступающей в печь с электродами и оставшейся в покрытии (транзитной), кг/с;  ₁, ₂  — температура электродов, в том числе СЭОК-46, АНО-21, ОЗС-12, МР-3С  для сварки углеродистых сталей, соответственно на входе в печь и на выходе из нее, °С; _тр1, _тр2 — средняя температура транспортных средств соответственно на входе в печь и на выходе из нее, °С; с_вл, с_п, с_ст, с_тр — удельная теплоемкость воды, сухого покрытия, стержней, средняя теплоемкость транспортных средств, кДж/(кг ∙ К); G_тр — суммарная масса всех транспортных средств, проходящих через печь в течение 1с, кг/с; Q_oc — потери тепловой мощности в окружающую среду, кВт.

Н₀=с_свt₀ +   (r+c_парt_о);

Н_ух =с_свt_ух +   (r+c_парt_ух);

W₁= G_n u₁;    W₂  = G_n u₂;

W  = G_n (u₁ -  u₂) = W₁  - W₂;

L = W ;   L_сж = W ,

где с_св, с_пар – удельная теплоемкость сухого воздуха и пара соответственно, кДж/(кг∙К); r – теплота фазового перехода, кДж/кг; t₀ , d₀    -  температура (°С) и влагосодержание наружного воздуха (г/кг) соответственно; t_ух , d_ух    - температура (°С) и влагосодержание уходящих газов, г/кг; W – количество испарений влаги, кг/с; u₁, u₂ - влагосодержание электродов соответственно на входе в печь и на выходе из нее, кг/кг; L_сж – расход свежего агента сушки, направляемого в печь, кг/с; d₁, d₂ -  влагосодержание свежего и отработанного агента сушки соответственно, г/кг. Величины L, H, c_св, d   отнесены к 1 кг сухого воздуха. Тепловая мощность уходящих газов

                                       LH_ух  = LH_о  + Q_ип  +  ΔQ_ух ,                                                 (4)

где LH_о – транзитная тепловая мощность наружного воздуха, кВт;  Q_ип – тепловая мощность, расходуемая на испарение влаги и перегрев паров, кВт, и равная W(r+c_парt_ух);  ΔQ_ух – часть тепловой мощности уходящих газов, кВт, равная  тепловой мощности, приобретенной в печи наружным воздухом,  L(с_св +   c_пар)(t_ух  - t_о).

( часть1 - часть2 - часть3 - часть4 - часть5 - часть6 - часть7 - часть8 - часть9 - часть10 )

( часть11 - часть12 - часть13 - часть14 - часть15 - часть16 )