Материал: Sb95852

Производительность установки (т/ч) по расплавлению и перегреву определяется по выражению

m G / tпл.

Пример расчета электробаланса индукционной тигельной печи

Исходные данные:

1)наименование расплавляемого металла − сталь;

2)энтальпия − 385 кВт∙ч/т ( qk =1.42∙106 Дж/кг);

3)емкость печи (тигля) – 6 т;

4)электрические потери в конденсаторной батарее – 171.5 кВт;

5)полезная мощность индукционной тигельной печи – 1600 кВт;

6)активная мощность, передаваемая в загрузку – 1710 кВт;

7)ток индуктора – 14 379 А;

8)активное сопротивление условного одновиткового индуктирующего

провода – 0.172∙10–4 Ом; 9) количество витков – 10.

1. Электрические потери (кВт) в индукторе:

Pэ.и R1I12N 2 0.172 10 4 143792 102 355.6.

2. Мощность (кВт), потребляемая от источника питания:

Pист Pэ.и Pэ.б Pток P2 Pэ.и Pэ.б 0.05Pист P2;

3. Электрические потери (кВт) в источнике питания:

4. Активная мощность (кВт), потребляемая от сети:

Pс Pист Pи.п 2354.8 204.8 2559.6.

5.Общий КПД плавильной установки:

у Pпол Pс 16002559.6 0.625.

6.Удельный расход электроэнергии (кВт∙ч/т):

W Cp / у 385/ 0.625 616.

7. Длительность плавки (ч):

tпл GW / Pс 6 616/ 2559.6 1.44.

16

Таблица 3.3 Варианты заданий по составлению энергобаланса индукционной тигельной печи

8. Производительность установки (т/ч) по расплавлению и перегреву: m G / tпл 6 /1.44 4.16.

17

Практическое занятие 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ

Цель работы. Ознакомиться и освоить на практике методику расчета систем отопления, горячего водоснабжения и экономических затрат на компенсацию теплопотерь.

Общая часть

4.1. Система отопления

Расчет тепловых потерь зданиями производится в соответствии с требованиями СНиП 23−02−2003 «Строительная теплотехника», СНиП 23–01−99* (2015) «Строительнаяклиматология», СП 41−101−95 «Проектированиетепловых пунктов», СП 41–01–2003 (2013) «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и СНиП 41–02–2003 «Тепловые сети».

Приведем основные формулы для расчета системы теплоснабжения. Максимальный тепловой поток (Вт) на отопление здания:

Qоmax qоS(1 k1) ,

где qо – укрупненный показатель максимального теплового потока на отопление здания на 1 м2 общей площади, принимаемый по табл. 4.1 (Вт), т. е. qо = 126 Вт; S – общая площадь здания, м2; k1 – коэффициент, учитывающий

тепловой поток на отопление общественных зданий, при отсутствии данных следует принимать равным 0.25.

Средний тепловой поток (Вт) на отопление здания следует определять по формуле:

где tO − расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, С; ti − средняя температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий, принимаемая для жилых и общественных зданий 18 С; tот − средняя температура наружного воздуха за период со среднесуточной температурой воздуха 8 С и менее (отопительный период).

Расчетно-нормативное годовое потребление тепловой энергии на отопле-

ние:

Qон.г 86.4Qотnо,

где nо − продолжительность отопительного периода в сутках, соответствую-

щая периоду со средней суточной температурой наружного воздуха 8 С и ниже, nо = 218 сут.

4.2. Система горячего водоснабжения

Средний тепловой поток (Вт) на горячее водоснабжение здания:

Qгв 0.014m(a b)(55 tх)с

или

Qгв qгвm ,

где а − норма расхода воды на горячее водоснабжение при температуре 55 С на одного человека в сутки, проживающего в здании с горячим водоснабжением, принимая в зависимости от степени комфортности зданий в соответствии со СНиП 2.04.01−85* (2015); b − норма расхода воды на горячее водоснабжение, потребляемой в общественных зданиях, при температуре 55 С,

4.187 кДж/(кг∙ С), или 1 Ккал/(кг∙ С); qгв − укрупненный показатель среднеготепловогопотоканагорячееводоснабжениенаодногочеловека, принима-

емый по табл. из СНиПа и равный приблизительно 176 Вт; tх − температура холодной воды в отопительный период (при отсутствии данных принимается

5 С).

19

Максимальный тепловой поток (Вт) на горячее водоснабжение здания:

Qгвmax 2.4Qгв.

Расчетно-нормативное годовое потребление тепловой энергии на горячее водоснабжение:

Qгвн .г 86.4Qгвnо.

4.3. Основные направления по экономии тепловой энергии

Дополнительное утепление наружных стен зданий. Такое энергосберегающеемероприятиевнастоящеевремявесьмаширокоприменяетсявзападных странах Европы и начинает применяться в нашей стране, но не в таких объемах, как было бы нужно. Практически применяют три способа утепления всей площади наружных стен:

1)напыление на них асбестоперлитового раствора;

2)напыление на них раствора пенопласта (пенополиуретана);

3)наклейка пенополистирольных плит.

Опыт западных стран подтвердил экономическую эффективность и техническую возможность применения всех этих способов утепления наружных стен, в том числе возможность выполнения работ механизированным способом и без временного прекращения работы организации, находящейся в здании.

Для утепления наружных стен применяют различные способы и материалы, но чаще всего применяют напыление пенополиуретана, имеющего теп-

лопроводность 0.041 Вт/(м∙К) и плотность 40…70 кг/м3.

4.4. Экономический расчет затрат на компенсацию теплопотерь

Текущие затраты на компенсацию теплопотерь через стену (при теплоснабжении от ТЭЦ) после утепления стены, определим по формуле (р./м2):

T 1.08(tв tср.от)nот10 6 cтец Rу ,

где 1.08 − коэффициент, учитывающий дополнительные затраты теплоты; tв – температура воздуха в помещении, С; tср.от − средняя в течение отопи-

тельногопериодатемпературанаружноговоздуха, С; nот – отопительныйсезон, ч; cтец – стоимость тепловой энергии, р./Гкал; Rу – сопротивление теп-

лопередаче стены после ее утепления, которое вычисляется по формуле:

Rу Rн.у у у ,

20