Потери тепла холодильниками с охлаждающей водой

Величины плотностей тепловых потоков и тепловых нагрузок на холодильники представлены в табл. 5—10. Плотности тепловых потоков на обогреваемой поверхности холодильников, приведенные в табл. 5, действительны для доменных печей всех объемов.

Величины обогреваемой площади холодильников типовых доменных печей (табл. 11) взяты из проектов типовых доменных печей и предназначены для определения тепловых нагрузок на отдельные группы холодильников.

В табл. 12 даны коэффициенты неравномерности тепловых нагрузок на вертикальные ряды плитовых холодильников в секции.

Тепловые нагрузки в табл. 6—9 даны для гладких плитовых холодильников с залитым кирпичом или без него. Для холодильников других конструкций следует проводить корректировку приведенных в этих таблицах величин.

При использовании данных табл. 6—9 необходимо учитывать следующее:

1) все тепловые нагрузки и плотности тепловых потоков даны без учета потерь тепла кожухом печи и коммуникациями;

2) число холодильников в одном поясе принято равным 28 для печи объемом 1033 м3, 36 для 1719 м3 и 40 для 2000 и 2700 м3;

3) высота холодильников в шахте (условная) принята равной 1 м, что позволяет легко осуществлять пересчет на любую высоту холодильника;

4) суммарные величины тепловых нагрузок округлены.

При проверке циркуляционного контура на нарушение циркуляции (образование свободного уровня, застой циркуляции) необходимо знать величину коэффициентов неравномерности тепловых нагрузок на вертикальные ряды холодильников. Коэффициентами неравномерности называются величины, характеризующие предельные отклонения тепловой нагрузки на вертикальный ряд холодильников от среднего значения:

где Qmax и Qmin — максимальные и минимальные тепловые нагрузки на вертикальные ряды холодильников в пределах одной секции;

Qср — средняя тепловая нагрузка на вертикальный ряд холодильников. Дополнительно к указанным таблицам приведены данные, позволяющие определить потери тепла в окружающее пространство кожухом доменной печи, калачами и коммуникациями холодильников и клапанов воздухонагревателей.

Потери тепла кожухом печи при испарительном охлаждении рассчитывают по формуле

где F — поверхность кожуха печи перед холодильниками, м2;

А — коэффициент, учитывающий теплоотдачу от кожуха печи при испарительном охлаждении, ккал/(м2*ч).

Для определения коэффициента А в приведенной формуле нужно знать температуру кожуха при испарительном охлаждении, которую находят следующим образом:

а) по принятому давлению пара в установке испарительного охлаждения и плотности теплового потока по табл. 13 определяют среднюю температуру холодильника со стороны кожуха печи;

б) рассчитывают тепловое сопротивление слоя заливки между кожухом и холодильниками по выражению

где Л — коэффициент теплопроводности заливки, ккал/(м*ч*град);

b — толщина слоя заливки, м;

в) по графику рис. 15 находят температуру кожуха печи для данной температуры тыльной поверхности холодильника, определенной по табл. 13;

г) по графику рис. 16 определяют величину коэффициента А.

Пример. Определить потери тепла кожухом доменной печи объемом 1033 м3 при давлении пара в барабанах-сепараторах, равном 4,0 ат. Тип холодильников плитовый. Зазор между кожухом и холодильниками b=40 мм. Коэффициент теплопроводности заливки между кожухом и холодильниками K=0,2 ккал/(м*ч*град).

Расчет осуществляем для кожуха всех зон доменной печи. Все данные расчета сведем в табл. 14.

Потери тепла всем кожухом печи при испарительном охлаждении составят 5885*36 = 212 тыс. ккал/ч.

Потери тепла калачами, а также коммуникациями, не покрытыми слоем термоизоляции, определяют по известной формуле

где а — коэффициент теплоотдачи конвекцией, принимается равным 10 ккал/(м2*ч*град);

F — суммарная поверхность калачей, м2;

t2 — температура воды в калачах, °С;

t1 — температура окружающего воздуха, °C.

Потери тепла одним метром трубопровода, покрытого слоем термоизоляции, находят по формуле

где d2 — диаметр трубопровода по внешнему слою термоизоляции, м;

d1 — диаметр трубопровода без изоляции, м;

Л — коэффициент теплопроводности изоляции (берут из справочной литературы), ккал/(м*ч*град).