Energibalans för en ugn (Energihandbok)

En energibalans för ett system i stationärt tillstånd kan ställas upp genom att energiflödet in till systemet är lika stort som energiflödet ut. Om man bortser från andra energiformer (till exempel av den energi som tillförs ugnen via motorer) blir energibalansen en värmebalans:

$E_{i n} = E_{u t}$

För en ugn med strömmar och systemgräns runt ugnskroppen (enligt figur 1), står energibalansen följande utseende:

$E_{b r ä n s l e} + E_{o x i d a n t} = (E_{s t å l, u t} - E_{s t å l, i n}) + E_{v ä r m e f ö r l u s t e r} E_{e n e r g i f ö r l u s t e r} = E_{r ö k g a s} + E_{u g n s ö p p n i n g a r} + E_{k y l v a t t e n} + E_{u g n s v ä g g a r}$

För att kunna ställa upp en energibalans måste minst fem av de sex termerna vara kända eller beräkningsbara utanför balansen. Vanligt är temperatur och flöde på ingående materialströmmar (bränsle, oxidant och stål) är kända. Även om rökgasernas sammansättning och massflöde (alternativt mol- eller volymflöde) inte är känt, kan det beräknas utifrån bränslets kemiska sammansättning, luftkvoten samt ett antagande om förbränningsreaktionen (till exempel antagande om fullständig förbränning eller jämvikt). Klicka här för att se hur det går till. Detta innebär att balansen är sluten under förutsättning att minst två av följande variabler är kända:

Temperaturen på stålet efter värmning
Temperaturen på rökgaserna
Värmeförlusternas storlek

Då kan den tredje variabeln beräknas ur balansen. Klicka på följande länkar för att få veta hur Du beräknar respektive entalpiflöde samt använda våra räknesnurror:

$E_{b r ä n s l e} =$ klicka här

$E_{o x i d a n t} =$ klicka här

$E_{s t å l, i n} - E_{s t å l, u t} =$ klicka här

$E_{r ö k g a s} =$ klicka här

$E_{u g n s ö p p n i n g a r} =$ klicka här

$E_{u g n s v ä g g a r} =$ klicka här

$E_{k y l v a t t e n} =$ klicka här