Расчет тепловой схемы
Расчет каупера
На сжигание поступает доменный газ с расходом В. При сжигании образуются продукты сгорания с температурой t1. Температура t1 задается из условия стойкости свода каупера и не должна превышать 1500 °С.
, (38)
где 
- теоретический
расход воздуха; 
- объем продуктов
сгорания в каупере; 
- теплоемкости
воздуха и продуктов сгорания; 
- низшая теплота сгорания доменного газа; 
- температура сжатого воздуха после компрессора;
- температура доменного газа; 
- предельно допустимая температура продуктов сгорания; 
- искомый избыток воздуха, обеспечивающий допустимую
температуру. Объем продуктов сгорания связан с коэффициентом избытка воздуха соотношением
. Преобразуя уравнение (38), получим:
. (39)
За счет теплоты продуктов сгорания в каупере осуществляется подогрев воздуха, идущего в доменную печь. При этом расход подогреваемого воздуха составляет G1. На горение подается воздуха с расходом G2. Расход воздуха на горение и расход продуктов сгорания связаны с расходом доменного газа соотношениям
G2=ВV0a;
.
Тепловой баланс подогрева дутья в каупере имеет вид
. (40)
где 
- температуры воздуха
до и после каупера. Заданной технологией величиной является расход воздуха, который
требуется подогреть в каупере. Температура воздуха на входе в каупер 
- это температура
воздуха на выходе из промежуточного рекуперативного воздухоподогревателя.
2. Баланс рекуперативного воздухоподогревателя
Он имеет следующий вид:
, (41)
где 
- температура воздуха
после компрессора; 
- температура продуктов
сгорания перед газовой турбиной.
За последние годы энергоемкость внутреннего
валового продукта в Российской Федерации увеличилась на 15-16%, электроемкость
- на 30-32%. Учитывая это, к 2010 году при ожидаемом увеличении объема произведенного
ВВП на 87%, планируется обеспечить рост внутреннего потребления топливно-энергетических
ресурсов всего на 10%. Такой огромный разрыв в темпах роста ВВП и потреблении
ТЭР предлагается покрыть снижением энергоемкости ВВП к 2010 на 70% за счет решения
следующих основных экономических и организационных задач:
" повышения
технического уровня промышленности (проведения эффективного технического перевооружения
и реконструкции действующих предприятий и строительство новых на базе современных
технологий);
" снижения расхода энергии на технологические нужды и уменьшения
потерь при транспорте электрической и тепловой энергии;
" повышения экономичности
действующего оборудования.
Наибольшее количество энергии, расходуемой электроприводами
в промышленности, приходится на насосные, компрессорные и вентиляторные установки,
основной функцией которых является поддержание заданного давления (разрежения),
причем расход переносимой среды, как правило, может существенно изменяться в зависимости
от конкретных условий. Необходимо предусматривать средства регулирования, обеспечивающие
нормальную работу системы при различных расходах. Наиболее современным способом
регулирования является регулирование с помощью преобразователей частоты.
Преобразователи
частоты могут применяться на всех стадиях - от нефтедобычи до нефтепереработки
и выполнять следующие задачи.
