بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

بالانس حرارت راهنمائی مفیدی برای محاسبه کارایی سوخت کوره‌ها می‌باشد. بیان واحد حرارتی در فرآیند‌های مختلف متفاوت است. مثلاً برای دیگ بخار بصورت پوند سوخت مصرف شده نسبت به پوند بخار متصاعد شده و یا در کوره بوته پهن (زیمنس) – مارتین بصورت پوند سوخت مصرف شده بازاء هر تن فولاد تولیدی در نظر گرفته می‌شود.

بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب
بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

 

این روش برای کاربرد‌های متفاوت در تحت شرایط یکسان و یا در بکارگیری یك كوره در شرایط مختلف مفید بوده و لازم است که تمامی مقادیر در استاندارد خاصی بیان شود. استانداردی که معمولاً عرضه می‌شود عبارتست از نسبت وزن سوختی که برای اجراء فرآیندی مشخص لازم می‌باشد به مقداری که در کار‌های عملی استفاده می‌شود.

بدیهی است که از نظر ترمودینامیکی گرمای لازم برای اجرای یک حالت خاص باید ثابت باشد که می‌تواند بعنوان مقایسه با مقدار انرژی مصرف شده در عمل بکار رود.

مثلاً یك پوند آب در ۲۱۷ درجه فارنهایت و یك اتمسفر فشار حداقل محتاج به ۹۷۰/۱ بی‌تی یو برای تولید یك پوند بخار در همان دما و فشار می‌باشد.

بنابراین مقدار ۹۷۰/۱ بی‌تی یو را می‌توان برای مقایسه با انرژی واقعی استفاده شده برای تولید یک پوند بخار در تحت این شرایط بکار برد. روش‌های ارزیابی از این نوع مفید بوده و راندمان را بیان می‌کند.

بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب
بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

برقراری بالانس حرارت
بالانس حرارت با تفكیك انرژی ورودی و انرژی، خروجی مطابق زیر انجام می‌شود. بالانس‌های حرارتی بر اساس بعضی از آحاد که می‌تواند زمان لازم برای تکمیل یك چرخش و یا بر اساس واحد وزن ماده تولید شده باشد برقرار می‌گردد. در زیر مختصری درباره هر یك از این اجزاء توضیح داده می‌شود.

انرژی ورودی
الف – انرژی شیمیائی سوخت – در اینجا باید تصمیم گرفت که ارزش حرارتی کلی و یا خالص را بکار بریم چنانچه انرژی حرارتی کلی مورد نظر باشد راندمان فرآیند نسبت به ارزش حرارتی خالص آن کمتر خواهد بود مگر اینکه از گرمای نهان تبرید بخار نیز استفاده شود.

ب – گرمای نهفته در سوخت معمولاً در دمای محیط یا در شرایط متعارفی منظور شود.

ج – گرمای نهفته در ماده نیز در شرایط متعارفی گرفته شود. این گرما در دمای محیط ناچیز بوده اما برای کوره‌های ذوب فولاد که بار داغ دریافت می‌کنند، این انرژی کمک مؤثری به گرمای ورودی می‌کند.

د – انرژی الکتریکی و یا مکانیکی که در دمنده‌ها، مکنده‌ها، پمپ‌ها وغیره مصرف می‌شود.
ه – حرارت حاصل از هر واکنش گرمازا

بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب
بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

 

 انرژی خروجی
الف – کل گرمایی که دستگاه را ترک می‌کند. این قسمت شامل گرمای نهفته و گرمای نهان در شرایط متعارفی می‌باشد.

ب – کل گرمای موجود در محصولات احتراق، چنانچه گاز‌های خروجی برای گرم کردن هوا یا سوخت بکار رود. گرمای موجود در آن‌ها باید در نهایت قبل از تخلیه در محیط منظور گردد.

این قسمت شامل گرمای نهفته در گاز‌ها و گرمای ناشی از هر واکنش ناکامل  مثل وجود کرین نسوخته، منو اکسید کربن و غیره که سیستم را ترک می‌کند می‌باشد.

این قسمت همچنین شامل گرمای نهان تبخیر نیز می‌باشد. در هر حال چنانچه ارزش حرارتی خالص سوخت بکار رود، گرمای نهان احتراق سوخت را در اینجا نباید وارد کرد زیرا قبلاً در نظر گرفته شده است.

ج – حرارت تلف شده از دستگاه توسط هدایت از دیواره‌های کوره، جابجایی و تابش به محیط

 

د – حرارتی که در بدنه کوره ذخیره شده است.

ه – حرارت جذب شده توسط هر واکنش گرما گیر.

و – اتلاف حرارت در خاکستر وقتی که از سوخت جامد استفاده می‌شود.

ز-اتلاف به روش تابش از در‌های باز درز‌ها و غیره در کوره‌ها و مبدل های حرارتی

بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب
بالانس حرارتی در کوره های پخت رنگ، کوره های پخت تفلون و سرامیک و کوره های لعاب

برقرار کردن بالانس حرارت روی سیستم مشکل بوده و فرض‌های متعددی را باید در نظر گرفت. اغلب بالانس‌ها را با تقسیم‌بندی دستگاه به بخش و تجزیه و تحلیل حرارتی روی هر قسمت امکان‌پذیر می‌سازند.