Юқори ҳароратли Технологик жараёнлар ва қурилмалар ўбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги томонидан «Иссиқлик энергетикаси»

3.3. ЮҲҚ ларнинг иссиқлик баланси қисмларини
ҳисоблаш.

Материални қиздириш учун сарфланадиган иссиқликни қуйидаги тенгликдан аниқланади:

Q_M= Q^”_M - Q^’_M = P(H^’’- H^’) = Р (С^” t^” - C^’ t^’); (3-17)

бунда: Р - қиздирлаётган материалнинг массаси, кг;

H^’ва H^’’- материалнинг бошланғич ва охирги энтальпияси, кжоуль/кг;
t^’ ва t^’’ - материалнинг бошланғич ва охирги ҳароратлари, ⁰С;
C^’ ва С^’’ - материалнинг бошланғич ва охирги ҳароратлари-даги тегишли уртача иссиқлик сиғимлари, кжоуль/кг град.
Агар материал ҳам қиздирилиб, ҳам эритиладиган булса, у ҳолда;
Q_M= Р (u+С^’’t^’’ - C^’t^’); (3.18)

бунда: u - эриш иссиқлиги [пулат учун 272, чуян -143, мис-175, алюминий -377 ва тошқол (шлак) учун - 210 кжоуль/кг].

Агар материал таркибида намлик булса, у ҳолда қушимча буғланиш иссиқлигини - 2490 кжоул/кг - ҳисобга олиш зарур.
Экзотермик ва эндотермик реакцияларнинг иссиқлиги Q_экз. ва Q_энд. технологик жараённинг материал балансига асосланган махсус ҳисоблар ёрдамида аниқланади.
Атроф-муҳитга йуқотиладган иссиқлик Q_а.-м юқорида келтирилган тенгламалар асосида аниқланиши мумкин.
Совитиш суви билан йуқотиладиган иссиқлик:
Q_сов = D (t^’’- t^’) (3-19)

бунда: D- совитиш сувининг сарфи, кг;

t^’ ва t^’’ - сувнинг бошланғич ва охирги ҳароратлари,⁰С.
Ёқилғининг энтальпияси қуйидаги тенгламадан аниқланади;

H_ё= C_ё ^. t_ё (3-20)

бунда: С_ё - ёқилғининг уртача иссиқлик сиғими.

Ёқилғини ёқиш учун бериладиган ҳавонинг энтальпияси:
H_Ҳ= V_Ҳ С_Ҳ t_Ҳ; (3-21)

бунда: V_Ҳ- ҳаво сарфи, м³/кг ёки м³/м³; С_Ҳ- ҳавонинг уртача иссиқлик сиғими, t_Ҳ- ҳавонинг ҳарорати, ⁰С.

Печдан чиқувчи газлар билан йуқотиладиган иссиқлик:

H_Ч.Г. =  V_Ч.Г. ^. С_Ч.Г. ^. t_Ч.Г; (3-22)
бунда: V_Ч.Г.- печдан чиқувчи газларнинг миқдори, м³/кг ёки м³/м³ ;
t_Ч.Г. - чиқувчи газларнинг ҳарорати,⁰С ;
С_Ч.Г. - тутун газларининг уртача иссиқлик сиғими.

Печнинг зич булмаган жойларидан сирқиб чиқувчи газлар билан йуқотиладиган иссиқлик Q_С.Г. ҳам шундай усулда аниқланади.

Кимёвий чала ёниш натижасида йуқотиладиган иссиқлик қуйидаги эмперик тенгламалар асосида топилади:
1) Газ ва мазут ёқилганда:
q_К.Ч.Ё. = (0,005  0,015) Q^И_Қ (3-23)

2) Кумир ёқилганда:

q_К.Ч.Ё. = (00,15 0,020) Q^И_Қ :

Агар тутун газларининг таркиби маълум булса, қуйидаги тенгламадан фойдаланиш мумкин:

q_К.Ч.Ё. = 0,01(Q_СОСО + Q_H2Н₂ + ....) V_Ч.Г ; (3.24)
бунда: CO ва Н₂ - чиқувчи газлар таркибидаги углерод оксиди, водород ва бошқаларнинг миқдори, %.

Қаттиқ ёқилғининг механик чала ёниши натижасида йуқотиладиган иссиқлик:

q_М.Ч.Ё = 0,01 Q_С  С ; (3-25)
бунда: С - ёнмай қолган углероднинг миқдори.


Мисол. Узлуксиз ишлайдиган камерали печ учун ёқилғининг соатли сарфи аниқлансин. Ёқилғи-мазут, печнинг унумдорлиги 741 кг/соат. Қиздирилаётган металл массасининг 1,3%и металл куйиндисига айланади, кимёвий чала ёниш натижасида йўқотилган иссиқлик ёниш иссиқлигининг 1,5%ини ташкил қилади. Чиқувчи газларнинг ҳарорати 1300⁰С. Бундан ташқари ёниш учун бериладиган ҳавони 400⁰С гача қиздирилганда тежаладиган ёқилғи миқдори аниқлансин. Атроф-муҳитга йуқотиладиган иссиқлик 131,5 квт деб қабул қилинсин; металлни қиздириш ҳарорати 1250⁰С.
Ечиш. 90⁰С даги мазутнинг энтальпияси:
H_Ё =С_Ё t_Ё = 2,1  90 = 189 жоул/кг.
Ёниш учун бериладиган 90⁰Сли ҳавонинг энтальпияси:
H_Ҳ= V⁰ C_Ҳt_Ҳ= 10,7 ^. 1,15 ^. 1,295 ^. 20 = 319 кжоул/кг.
Кимёвий чала ёниш натижасида йуқотилган иссиқлик:
q_К.Ч.Ё.= 0,015 ^. 39,5^.10³= 592 кжоул/кг.

Механик чала ёнишдан йуқотилган иссиқлик q_М.Ч.Ё.= 0;

Печдан чиқувчи 1300⁰С ли газлар билан йуқотилган иссиқлик:
H_Ч.Г.= (V_CO2 . C_CO2 + V⁰_N2C_N2 + V_ҲC_Ҳ + V_Ҳ.П. ^. С_Ҳ.П.) t_Ч.Г.=

=(1,586^.2,30+8,453^.1,425+1,601^.1,445+1,47^.1,806)^.1300=

=24000кжоул/кг

Ёқилғидан фойдаланиш коэффициенти;

H_Ё+H_Ҳ q_К.Ч.Ё.+q_М.Ч.Ё.+H_Ч.Г
_фойд = 1+ ——— - ——————— =
Q^И_К Q^И_К
189+319 592+24^.10³
= 1 + ———— - ———— = 0,391
39,5 ^.10³ 39,5^.10³
Металл куйганда ажралиб чиқадиган иссиқлик;
Q_ЭКЗ. 5660^. у/100=5660^.1,3/100 = 73,4 кжоул/кг.

Технологик жараёнга сарфланган иссиқлик:

Q_ТЕХН.= (Q^’’_M-Q^’_M) + (Q_T+Q^T,Г._К+Q_ЭКЗ.)-Q_ЭКЗ= 838+0-73,4=764,6

кжоул/кг.
бунда: 838 кжоул/кг - металл қиздирилганда энтальпиясининг усиши, тегишли жадвалдан олинди. (А-4)
Атроф-муҳитга йуқотилган иссиқлик (1 кг металлга):
131,5^.3600
Q_A.-M.= ———— = 640 кжоул/кг
741
Мазутнинг солиштирма сарфи:
Q_ТЕХН.+Q_A.-M 764,6+640
b = ————— = —————— = 0,091 кг/кг
Q^И_Қ ^. _ФОЙД. 39,5^.10^3.0,391

Шартли ёқилғининг солиштирма сарфи:

b^. Q^И_Қ 0,091^.39,5^.10³
b_Ш = ———— = —————— = 0,122 кг/кг.
29,33^.10³ 29,33^.10³
Мазутнинг соатли сарфи:
В= qb = 141^. 0,091 = 67,6 кг/соат
Ҳаво рекуператорда 400⁰С гача қиздирилади, унинг энтальпияси 6570 кжоул/кг га тенг , бу ҳолда:
189+6570 592+0+24^.10³
_ФОЙД.= 1+ ———— - ————— = 0,539
39,5^.10³ 39,5^.10³

Ёқилғининг солиштирма сарфи:

764,6+640
b = —————— = 0,0662 кг/кг.
39,5^.10^3.0,539

Технологик жара- ёнинг тури	печ тури	Материални қиз- дириш ҳарорати,^0С	Шартли ёқилғи- нинг солиштир- ма сарфи,т/т
Темир рудалари- дан чуян эритиш Пулат эритиш Пулатга шакл бе- риш Пулатни чиғирлаш Пулатга иссиқлик ишлови бериш нормализация тоблаш Чуян эритиш Бронза ва жезни эритиш Цемент клинкерини тоблаш (пишириш) Шамотли утга чи-дамли материаллар- ни пишириш Қизил ғиштни пи-шириш	домна мартен қиздирувчи методик камерали методик методик Вагранка камерали айланувчи тунелли тунелли	— 1500 -1600 1250 1250 1150 - 1250 950 - 1100 800 - 925 1300 - 1400 — 1430 1250 - 1350 800 - 900	06, - 0,8 0,15 - 0,30 0,03 - 0,05 0,06 - 0,10 0,16 - 0,25 0,13 - 0,22 0,06 0,08 - 0,12 0,11 - 0,13 0,15 - 0,24 0,20 - 0,30 0,043

Ёқилғининг соатли сарфи:
В = 0,0662 ^. 741 = 49,0 кг/соат.
Тежалган ёқилғи:
67,6 - 49,0
В= ————— . 100 = 27,5%
67,6
Бундан ташқари, рекуператорнинг урнатилиши қурилма-нинг унумдорлигини ҳам оширади.