Расчет потерь электроэнергии при работе неисправных плавильных печей

Нагрев (плавление) металлов в электрических печах сопровождается потерями энергии двух видов — тепловой (в рабочем пространстве печи) и электрической (в отдельных частях термической установки).

Одной из важных причин увеличения потерь электроэнергии являются нарушения технического состояния установок, приводящие к завышению температуры ее неизолированных поверхностей.

Потери электрической энергии ∆Wy в электролизных и электротермических установках вследствие нарушения их технического состояния можно рассчитать по следующей формуле:
∆Wy = ∆Wtп — ∆Wн, кВт•ч, где

∆Wtп — потери электрической энергии на нагрев поверхности установки при темпе¬ратуре tп > 45 °С, кВт•ч;

∆Wн — нормативные потери электрической энергии при температуре на поверхности установки tn = 45 °С, кВт•ч, которая принимается в соответствии с требованиями к воздуху рабочей зоны и для производственных помещений температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должна превышать температуру tn = 45 °С.

Потери электрической энергии на нагрев неизолированной поверхности технологической установки ∆Wt при температуре поверхности установки t = tn рассчитываются по формуле:
∆Wt = kgtySτ, кВт•ч, где

k -коэффициент соответствия величин различных систем (k = 1,163•10-3);

gty — удельные потери энергии с 1 м2 неизолированной поверхности установки, ккал/(м2ч);

S — площадь поверхности установки, не имеющей теплоизоляции, или часть поверхности с поврежденной теплоизоляцией, м,

τ – время работы установки, ч.

Удельные потери энергии с 1 м2 поверхности установки при полном или частичном отсутствии тепловой изоляции gty рассчитываются по формуле:
gty =gк-gл, ккал/(м2ч), где

gк — удельные потери энергии с 1 м2 неизолированной поверхности установки за счет конвективного теплообмена, ккал/(м2ч);

gл — удельные потери лучистой энергии с 1 м2 неизолированной поверхности установки, ккал/(м2ч).

Удельные потери энергии с 1 м2 неизолированной поверхности установки за счет конвективного теплообмена рассчитываются по формуле:

gк = αк (tп – tв), ккал/(м2ч), где

αк — коэффициент теплоотдачи конвекцией, ккал/(м2ч°С);

tп — температура на поверхности установки, °С;

tв — температура окружающего воздуха, °С.

Коэффициент теплоотдачи конвекцией (αк) при размещении установки в помещении при свободном движении воздуха рассчитывается по формулам.