Производительность и коэффициент полезного действия нагревательных устройств
Производительность нагревательного устройства определяется массой нагреваемого до требуемой температуры металла за один час. Так, горн, изображенный на рис. 23, имеет производительность 80 - 120 кг/ч, производительность закрытого горна (см. рис. 24) составляет 100 - 120 кг/ч, производительность камерной печи (см. рис. 28) - 250 - 400 кг/ч. Производительность индукционных нагревательных устройств достигает 2000 кг/ч, установок для нагрева сопротивлением (контактным методом) - до б00 кг/ч. Приведенные показатели производительности зависят от размеров печей. Чтобы исключить влияние размеров пода печи на показатель производительности, используют относительный показатель производительности печи, который называют напряженностью пода печи ω и определяют как отношение массы металла в килограммах, нагреваемого в час, на площадь пода в метрах квадратных (кг/м²ч): ω = σ/F.
Чем больше величина напряженности пода печи, тем выше его производительность. Напряженность пода, например, пламенных печей составляет 120 - 600 кг/м²ч.
Коэффициент полезного действия (кпд) нагревательного устройства определяется отношением количества тепловой или электрической энергии, полученной заготовкой, к общему количеству затраченной энергии, выраженным в процентах. Количество затраченной энергии всегда больше энергии, полученной заготовкой, так как часть энергии теряется вместе с отходящими газами, всегда имеются потери через окна, щели и т. д.
Кузнечные горны, работающие на твердом топливе, имеют наименьший кпд (до 10%), кпд камерных печей без рекуператоров составляет 10 - 15%, с рекуператорами - до 30%, методические печи имеют кпд до 40 - 50%. Высокоэкономичными являются электронагревательные устройства, их кпд достигает 70 - 80%.
Чем ниже кпд нагревательного устройства, тем больше приходится расходовать топлива или электроэнергии на нагрев 1 кг металла. Кузнечные горны имеют очень низкий кпд, поэтому стремятся переходить на работу с печами и иснользовать в качестве топлива газ или мазут.
