Trong đó:
tvỏ : nhiệt độ trung bình của vỏ lò trong giai đoạn nung, theo thực tế ở những lò đang hoạt động, tvỏ =50 [0C].
tmôi trờng : nhiệt độ của môi trờng xung quanh, tmôi trờng = 20 [0C].
α : hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt ngoài tờng lò tới môi trờng xung quanh (bao gồm cả trao đổi nhiệt bức xạ và đối lu), với vỏ lò làm bằng thép ta có: α = 7,0 + 0,043. tvỏ , [W/m2.K]. [9]. vậy: α = 7,0 + 0,043.35 = 8,505 [W/m2.K]. ∑F : tổng diện tích mặt ngoài tờng lò, đợc xác định: ∑F = Bng.Lng + 2.( Bng.Hng + Hng.Lng) , [m2]. với: Bng : chiều rộng ngoại hình lò, Bng = 2,303 [m]. Hng : chiều cao ngoại hình lò, Hng = 2,389 [m]. Lng : chiều dài ngoại hình lò, Lng = 4,062 [m].
∑F = 2,303.4,062 + 2.(2,303. 2,389 +2,389.4,062) = 39,767 [m2]. Theo công thức (5.5) ta có: Q5 = 8,505.(50 - 20).39,767 = 10 146,550 [W]. 5.1.6. Tổng lợng nhiệt mà lò cần cung cấp QΣ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 , [W]. Trong đó:
Q1 :lợng nhiệt để nung dây cáp nhôm, Q1 = 52 509,811 [W]. Q2 : lợng nhiệt để nung thép làm lõi các rulô.
Q2 = 15 855,200 [W].
Q3 : lợng nhiệt để nung không khí, Q3 = 1 773,315 [W]. Q4 : lợng nhiệt tổn thất do tích nhiệt trong lớp xỉ bông.
Q4 = 7 764,248 [W].
Q5 :lợng nhiệt tổn thất do dẫn nhiệt qua tờng lò, đáy lò, nóc lò Q5 = 10 146,550 [W].
Theo công thức (5.6) ta có:
QΣ = 52 509,811 + 15 855,200 + 1 773,315 + 7 764,248 + 10 146,550 [W].QΣ = 88 049,124 [W] QΣ = 88 049,124 [W]
5.1.7. Lập bảng cân bằng nhiệt của lò
Với các thành phần nhiệt đã tính đợc, ta tính tỉ lệ phần trăm (%) của từng thành phần và lập bảng cân bằng nhiệt cho lò (bảng 4.2).
Bảng 4.2. Bảng cân bằng nhiệt của lò.
STT Đại lợng nhiệt Ký hiệu Giá trị [W] Tỷ lệ [%]
1 Nhiệt để nung dây cáp nhôm Q1 52 509,811 59,64 2 Nhiệt để nung thép làm lõi rulô Q2 15 855,200 18,01 3 Nhiệt để nung không khí Q3 1 773,315 2,01 4 Nhiệt tổn thất do tích nhiệt Q4 7 764,248 8,82 5 Nhiệt tổn thất do dẫn nhiệt Q5 10 146,550 11,52
Tổng lợng nhiệt thành phần QΣ 88 049,124 100,00
5.2. xác định công suất điện của lò
5.2.1. Xác định công suất nhiệt của lò (Pnhiệt)
Công suất nhiệt của lò đợc xác định dựa vào giá trị của các lợng nhiệt chi cho lò (xem bảng 4.2).
Pnhiệt = QΣ , [kW]. Trong đó:
QΣ : tổng các lợng nhiệt thành phần.
QΣ = 88 049,124 [W] = 88,05[kW]. Vậy, ta có:
Pnhiệt = 88,05 [kW].
4.3.2. Xác định công suất điện của lò (Pđiện)
Công suất điện của lò đợc xác định bằng công thức: ]. [ , . 2 1 kW k k P Pdiện = nhiệt (5.6) Trong đó:
Pnhiệt : công suất nhiệt của lò, Pnhiệt = 88,05 [kW]. k1 : hệ số dự trữ công suất, k1 = 1,2. [1]
k2 : hệ số xét đến sự sụt áp của lới điện, k2 = 0,90. [1] Thay các giá trị vào công thức (4.22) ta có:
][ [ 4 , 117 90 , 0 2 , 1 . 05 , 88 kW Pdiện = = , lấy: Pđ = 120 [kW]. chơng 6
Tính toán dây điện trở làm việc ở chế độ Trao đổi nhiệt đối lu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6.1. Các số liệu ban đầu
• Loại lò: Lò điện trở có không khí tuần hoàn cỡng bức.
• Nhiệt độ làm việc của lò: tlò = 250 [0C].
• Nhiệt độ của không khí nóng trong lò: tkk = 250 [0C].
• Công suất điện của lò: P điện = 120 [kW].
• Kích thớc nội hình lò:
Cao x Rộng x Dài = 1640 x 1565 x 3600 [mm].
• Kích thớc không gian bố trí dây điện trở:
Cao x Rộng x Dài = 1140 x200 x 3600 [mm]
6.2. tính toán dây điện trở làm việc ở chế độ trao đổi nhiệt đối lu đối lu
6.2.1. Phân bố công suất và chọn cách đấu dây
Với công suất điện của lò Pđiện = 120 [kW] ta chia làm hai phụ tải lớn, mỗi phụ tải có công suất Pphụ tải lớn = 60 [kW] và đợc bố trí ở hai bên tờng lò trong không gian giữa tờng bên và tấm thép ngăn. Mỗi phụ tải lớn lại đợc chia ra làm hai phụ tải nhỏ, mỗi phụ tải có công suất Pphụ tải nhỏ = 30 [kW]. Việc phân bố công suất đều ở hai bên tờng lò sẽ đảm bảo sự đồng đều về nhiệt độ của lò trong suốt quá trình làm việc. Ta chia nhỏ các phụ tải một lần nữa vì khi lò đạt nhiệt độ yêu cầu ta không cần sử dụng toàn bộ công suất của lò mà chỉ cần sử dụng một nửa công suất này, việc chia nhỏ nhằm phân bố công suất đồng đều ở hai bên tờng lò ngay cả khi ta chỉ sử dụng 1/2 công suất. Trong mỗi phụ tải, ta chọn phơng án đấu sao (để giảm điện áp pha và điện trở pha), mỗi pha có 1 nhánh. Nh vậy, tổng số nhánh trong một phụ tải nhỏ sẽ là:
Nnhánh = Số pha x Số nhánh trong 1 pha = 3 x 1= 3 [nhánh]. Khi đó, công suất của mỗi nhánh dây là:
Pnhánh = 10[ ]. 3 30 kW N P = = nhánh nhỏ i tả phụ
Không khí 1 1 2 3 4 Không khí
Hình 6.1. Cách phân bố công suất và bố trí dây điện trở trong lò.
1 – Dây điện trở quấn trên ống gốm. 2 – ống gốm dùng quấn dây điện trở.
3 – Tấm gạch đỡ các ống gốm. 4 – Tấm thép ngăn có lỗ để thổi không khí qua. Cách đấu dây trong một nhóm phụ tải đợc trình bày ở hình 6.2
O A A B C A B C O
Hình 6.2. Cách đấu dây trong một nhóm phụ tải. 6.2.2. Chọn vật liệu chế tạo dây điện trở