Уважаемые форумчане!

Необходимо сделать расчет тепловых потерь хлебопекарной каменной печи ХПА-40, т.е. определить объем тепловой энергии, расходуемой не на выпечку хлеба, а нагрев самой печи. Печь установлена в помещении.

Температура воздуха в помещении:
летом - 40 град.
зимой - 30 град.

Исходые данные следующие:


Элемент печи Материал Толщина стенок, мм Площадь, кв.м Темп. внутри печи, град. Темп. снаружи, град.
Топочная камера кирпич огнеупорный (шамотный) 600 33,04 1200 80
Пекарная камера кирпич керамический (красный) 600 71,28 230 50


Если можно, показать этапы расчета, чтобы потом можно было использовать при уточнении исходных данных.

Заранее благодарю

Вам бы этот вопрос в песочнице задать....

по образованию я не теплотехник. Для меня это кажется космический расчет, как нанотехнологии. Если все так просто - тогда пойду в песочницу

Я так думаю, теплопотери и тепло, требуемое на нагрев самой печи до рабочей температуры несколько разные вешчи... Теплопотери можно посчитать как обычно, только надо знать сопротивление теплопередачи кырпыча, а теплоту на нагрев исходя из теплоемкости...

Если определять объем расходуемого тепла, то тут не обойтись только потерями через стенки. Надо учитывать все факторы, т.е. по сути надо составлять тепловой баланс печи. У вас получается теплопоступление только от сжигания топлива, а теплопотери 1) через стенки и на их нагрев, если печь работает периодически, 2) с уходящими дымовыми газами, 3) на нагрев форм и воздуха, который врывается при загрузке печи, 4) может что-то еще...
Ну и. разумеется, самому хлебушку надо тепло подавать. Это все не так, чтобы сложно, но если совсем представления об этом нет, то повозиться придётся и какую-то часть времени потратить на то, чтобы разобраться. Всё зависит от того, для каких целей вам это надо

Нужен упрощенный расчет. Температура поверхности внутри и снаружи. Исходя из их разницы, наверное, можно посчитать потери. Или нет? Коэф. теплопроводности огнеупорного кирпича - 1,05, температура внутри - 1200 град., снаружи - 80 град. Толщина стены - 600 мм

Сказато-же, хлеп не при делах... Только печка пустая интересует. Вот я с этой позиции и посоветовал.

Поясните, почему нужен расчёт именно теплопотерь через стенки печки? они могут быть и не самыми большими по сравнению с, например, уходящими газами.
Если всё же нужен расчёт исключительно теплопотерь через стены, то имеющихся у вас данных достаточно (ну с учётом, что чуточку еще надо будет в справочниках найти). Ну и не забывайте про стеклянную дверцу (просто на картинках в инете такая есть). Там другой коэф будет


Есть у меня подозрение, что там стандартную задачу решают по определению расхода топлива. А там, сами понимаете, не обойтись без хлебушка. Он же всему голова

Если внутри 1200 градусов, то в качестве энергосберегающего мероприятия можно предложить обжигать там горшочки из глины...
Я сторонник натурных испытаний. Вешаем анализатор качества эл энергии на холдную печку и пару логгеров. Далее дело техники. Сопоставляем данные и пишем вотчёт.

Все просто. Печь работает не более 10 часов в сутки, остальное время стоит "на подогреве", т.е. продукция не выпускается, но печь нужно держать горячей, так как ее выход на режимные показатели это 1,5-2 суток. Печь можно заизолировать, но перед этим необходимо посчитать эффект. Просто посчитать. Так, на подогрев печь расходует 40 куб.м. газа в час. Перевести газ в Гкал я умею. Теперь нужно посчитать, а сколько газа требуется чтобы греть воздух в цеху - т.е. потери. Эффект от такого мероприятия по данным коллег - 15-25%, но у меня, думаю, будет порядка 35%, хочу свою интуицию подтвердить цифрами.

Сколько лет этой печи и не пора ли её поменять, на современный аналог? Просто мож при той же производительности современная печь окажется более компактной и соответственно менее энергоемкой? Ведь иногда получается так, что поменять сломавшееся выходит дешевле чем починить, а уж тем более модернизировать. И возможно это как раз ваш случай и есть. А для подсчетов... попробуйте все-таки нарыть проект установки этой печи либо сообщите марку печи, мож кто-то её уже считал.

Прям мартеновская печь какая-то.
Я хлеб при 200С выпекаю.

По технологии должно быть 220-240 град. С

Итак, для себя спрошу, чтобы понимание было. Когда у вас печь в режиме подогрева работает, то тратит 40 м3/ч газа? При этом в помещении у вас +30...+40, а в печи +1200.
Если всё это так, то я всё-же настоятельно рекомендую вам посмотреть потери тепла с уходящими газами. Понятно, что не видя агрегата трудно сказать точно, но вот кажется мне (очень инженерный термин), что у вас с уходящими газами тепла теряется в несколько раз больше, чем через стенки. Возможно, что стоит ковырять в направлении уменьшения теплопотерь там, а не через стенки

Сталь варим? Вы о чем, партайгеноссе? Температура в камере максимум 300 Цельсия.
Причем в пике, без заготовок и увлажнения. А то, чем вас пытаются нагрузить- такая ерунда... Желаете сэкономить на газе - напрягите технолога. Пусть, наконец, наладит работу смены так, чтобы выпечки были друг за другом, а не через 4 часа.
Это я как художник художнику... Проходили всё это сто раз.

Печи 30 лет. Ее замена стоит 12 млн. руб. Изоляция печи - не более 100 тыс. руб. (если базальтовыми плитами)



В пекарной камере от 215 до 240 градусов
А в топке как раз от 800 до 1200 градусов

Коллеги, давайте отвлечемся от советов: "поменять печку", "поменять технолога". Простая задача - теплопотери через ограждающую конструкцию. Пока из всей темы не увидел конструктива, хотя понимаю, что вы все люди грамотные. Отнеситесь к данному вопросу как реферату по физике например. Убедительно прошу помочь в этом конкретном вопросе. Благодарю за понимание.

1. Модель печки ТОЧНО назовите.
2. Зачем нужно считать потери через СТЕНКИ печи - убей, не пойму

Расстойно-печной агрегат с хлебопекарной тупиковой печью ХПА-40 модель не знаю, документов не сохранилось. Марка горелки газовой ГГ-100 - 2 шт. Считать потери через стены необходимо чтобы определить экономический эффект от теплоизоляции. Температура 80 градусов на поверхности - это не айс. Кроме экономики я преследую цель - улучшение условий труда для рабочих. Летом стоит такая жара, что люди падают в обморок.

В печи ХПА в принципе 1200°С быть не может ))).

Для расчетов и подбору футеровки можно взять книги по хлебопекарным печам.

Классика по печам с тепловыми расчетами и их примерами - в книге
Маклюков И.И., Маклюков В.И. Промышленные печи хлебопекарного и кондитерского производства. – М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1983. – 272с.

Тепловой расчет хлебопекарной печи (с краткими основами технологии) есть в книге
Остриков А.Н., Парфенопуло М.Г., Шевцов А.А. Практикум по курсу "Технологическое оборудование". – Воронеж. гос. технол. акад. – Воронеж, 1999.- 424 с. - есть в интернете

Еще по тем есть у А.В. Володарского в книгах "Промышленные печи пищевых производств" и "Практикум ...", но там как-то все поверхностно.


А чем не устраивают стандартные формулы теплопередачи через стенку?

Я их не знаю.

за литературу большое спасибо.

По топке - проводились натурные замеры. Данные точные.

Так весь этот шум и гам ради того, чтобы работникам было не так тепло, как сейчас?
История про пузыри в луже вспоминается. А что делать тем, кто в прокатных цехах трудится героически?
А если серьезно, то озадачьтесь, например, отходящими газами. Вот там есть, чем сердцу успокоится.

Жаль, я надеялся на расчет. Тем не менее благодарю за отклик

Есть сайт auditnorma точкару, вроде там есть расчет чего-то подобного. А в принципе, правильно, вот литература - саморазвивайся...

Коллеги, даже никто формулу не напишет? О расчете уже молчу

Вот тут есть пример расчета. Несколько поверхностный, но для начала подойдет.
http://auditnorma.ru/uteplenie-promyshlennoj-pechi#more-3374

Благодарю.

Все правильно. Не нужна ни толщина стенок, ни материал, только температура на поверхности и в помещении.

Простите, что зужу о своём, но все же... Определитесь, что в конечном итоге вам надо? просто чтобы рабочим не было жарко? Тогда можно промышленный кондей поставить (вы же вот на таком примере понимаете, что это неправильно). Вот и получается, что с точки зрения экономии вы именно кондей в мартеновском цеху пытаетесь поставить.

Посмотрите остальные составляющие тепловых потерь вашей печи. Это позволит снизить количество сжигаемого топлива, что приведет к снижению температур и на поверхности в том числе.

Да и не всё так просто. Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности нельзя просто по справочнику или по тем формулам, что указаны по ссылке. Точность такого определения сродни тому, что вы просто фотографию выложите тут на форуме, а вам тут напишут теплопотери. Нужно знать как ведет себя воздух внутри печи (подвижность, скорость, если воздух движется). То же и снаружи. Коэффициент теплопроводности стенок надо знать, а если они неоднородные, то и каждого слоя.
В общем, как обычно. выбор за вами, какую методику расчёта принимать

Вот тут http://lovial.narod.ru/statyi/teplo/teplo_1.html я формулы выложил, попробуйте. П.С. Несмотря на кажущуюся простоту, правильно посчитать, не понимая физики процесса, очень непросто...

Я хочу начать хотя бы с малого. Все равно спасибо за совет



благодарю. обязательно изучу

В тех формулах коэффициенты теплоотдачи - для зданий. Для печей они будет повыше, особенно внутри. Но в принципе температуру внутренней поверхности футеровки можно принять равной температуре газовой среды печи. Вот тоже выкладываю кусочек с формулами ))). Это из Володарского. Но опять же, для футеровки надо выбрать хотя бы материал, применяемый в ХП-печах. Воолбще, если Вы не знаете теплотехнику, не беритесь за расчет. Накосячите. Там в принципе просто, но как бухгалтерский баланс - это просто, но не зная предмета, не сделаете.

"Альтернативный" вариант - посчитать теплопотери помещения в котором печка и приравнять их к тому что ищем
Классический вариант - теплообмен печка воздух с Гразгофами и прочими нуссельтами
Модный вариант - тепловизор + поток
Украинский вариант - по расходу газа
Тризовский вариант - газ отключить, засунуть внутрь электронагреватель и нагонять до того же режима. Мерить ток и напражение.
...

Есть еще вариант - аудитора-демпингиста - примем экономию 5 %.

Бюджетный вариант: не более 3% в год...

Вы с юмором не перебарщивайте. А то и правда по незнанию поток в печку сунут )))))))

Либо в мусорку.

Я сторонник натурных испытаний. Хватит думать и гадать что будет с потоком в печи. Надо его туда сунуть, а через тепловизор наблюдать.

Нет, кроме шуток, на наружной поверхности печи заявлена температура 80 гр., поток по паспорту можно до 100 ставить...

Это "Теплогораф". ИТП Поток (Стройприбор) - до 75. А в ГОСТе для Потока фигурирует диапазон до 50. Но не суть важно, ведь там еще и внутрь термопару ставить над ))).

А им измерить тепловые потоки из помещения в котором установлена печка. А дальше по тепловому балансу помещения.))

Возможно, тема уже не актуальна, но для расчета потерь теплоты через теплоизоляцию печи можно использовать вот эту программу:
Программа для расчета тепловых потерь