Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Тепловой баланс зоны подогрева и обжига




Производительность печи

По сухой массе:

G’ч = Gч/(100-п.п.п)/100=9 230/(100-13,20)/100= 10 633,64 кг/ч

По сырому материалу

G”ч= Gч/(100-W)/100=9 230/(100-5)/100= 9 715,79

1. Приход теплоты, кДж/ч

От сгорания топлива, кДж/ч

Q1 = 35 534,021Вч

С сухой частью обжигаемых изделий, кДж/ч

Q2= 10 633, 64*0, 92*25=244 573, 72

С воздухом, поступающим на горение, кДж/ч

Q3= (1, 6-1, 2)*1, 2971*9, 44*200Вч=979,57Вч

Весь воздух из зоны охлаждения отбирается на сушку.

2. Расход и потери теплоты, кДж/ч:

На нагрев материала до конечной температуры, кДж/ч

1=10 633, 64*0, 92*1100 = 10 761 243, 68

На испарение влаги и нагрев водяных паров до температуры отходящих газов, кДж/ч

2=Gω*in=574*2 794=1 603 756

in=2 500+1.96*150=2 794 кДж/кг

На химические реакции в материале, кДж/ч

3=Gc*%Al2O3*0.01*qхим=10 633,64*23,02*0,01*0,8*2090= 4 092 828,49

Потери теплоты с уходящими дымовыми газами, кДж/ч

4ч*Vг*cг*tух.г.ч*9,44*1,37*150=1 939,92Вч

Поверхность боковых стен и перекрытия зоны подогрева и обжига

F=2*3,5*69+4,5*69=793,5 м2

 

 

Потери теплоты, кДж/ч

5=11,16(120-15)*793,5*36=33 473 638,80

Теплота на нагрев футеровки вагонеток, кДж/ч

6=3 819*0,9*(500-150)= 1 202 985

Теплота, отбираемая из зоны охлаждения с воздухом на сушку, кДж/ч

7=9230*0,92*(1 100-120)+3 819*0,9*(500-200)=9 352 898

Уравнение баланса теплоты

35534,021Вч+244573,72+979,57Вч=10761243,68+1 603 756+4 092 828,49 +1 939,92Вч+33 473 638,80+1 202 985+9 352 898

34 573,67Вч=60 242 776,25

Отсюда расход топлива Вч = 1 742,45 м3

Удельный расход условного топлива, кг/кг

Вусл=1 742,45 *35 534,021/(29 300*3 770)=0,56

Результаты расчётов баланса теплоты зоны обжига и подогрева сведены в таблицу.

 

Таблица 5

Сводная таблица теплового баланса туннельной печи

Статьи баланса Количество теплоты
Приход теплоты: кДж/ч %
От сгорания топлива 61 916 254,89 96,9446
С сухой частью обжигаемых изделий 244 573,72 0,3829
*воздухом, идущим на горение 1 706 851,75 2,6725
Всего 63 867 680,36
Расход теплоты:    
На нагрев материала до конечной температуры 10 761 243,68 16,8493
На испарение влаги и нагрев водяных паров 1 603 756 2,5111
На химические реакции 4 092 828,49 6,4083
     
    Продолжение
 
Потери теплоты с уходящими дымовыми газами 3 380 213,60 5,2925
В окружающую среду 33 473 638,80 52,4109
На нагрев футеровки вагонеток 1 202 985 1,8836
Отбираемой из зоны охлаждения с воздухом на сушку 9 352 898 14,6441
Невязка баланса 116,79 0,0002
Всего: 63 867 680,36

 



 

Аэродинамический расчёт туннельной печи

Аэродинамические расчёты выполняют для определения сопротивлений на пути движения газов, воздуха и продуктов горения, что необходимо для выбора тягодутьевых устройств.

Для расчёта аэродинамических сопротивлений туннельных печей необходимо иметь следующие данные:

tух- температура дымовых газов при выходе из печи (200-300оС);

ух- температура дымовых газов перед дымососом (200-230оС);

αʹ- коэффициент избытка воздуха при входе в отборные каналы (3-3,5);

αʹʹ- коэффициент избытка воздуха перед дымососом (4-5);

Lо- теоретический расход воздуха необходимого для горения, нм3/нм3 (нм3/кг);

Lα- действительный расход воздуха для горения, нм3/нм3 (нм3/кг);

Vα- объем продуктов горения при сжигании топлива, нм3/нм3 (нм3/кг);

В- расход топлива, нм3/ч или кг/ч;

Н- высота от пода до замка свода печи, м;

b- ширина туннеля в свету, м;

ς- величина сопротивления на трение;

β- коэффициент объемного расширения газов (1/273);

ρ- плотность дымовых газов (принимают 1,3 кг/м3).

Разность между объемом продуктов горения и количеством израсходованного воздуха, нм3/нм3

V=Vα-Lα=12,68-11,33=1,35

Количество продуктов горения, нм3

пг=Vα*B/3 600=12,68*1 742,45/3 600=6,14

Количество уходящих из печи газов при αʹ с учётом продуктов дегазации (Vдег.),мм3

п.г.=В(Lo* αʹ+V)+ Vдег/3 600=1 742,45*(9,44*3+1,35)+947,31/3 600=14,62

Объем продуктов декарбонизации, сушки и дегидратации материалов, нм3

Vдег=(Vco2+VH2O)=49,16+898,15=947,31

 

co2=k*10-4*(0,4*CaO+0,533*MgO)*Pc=80*10-4*(0,4*0,36+0,533*0,76)* 11 193,31=49,16

Количество водяных паров, выделяющихся при испарении гигроскопической влаги в зоне досушки обжигаемого материала, а также при дегидратации содержащихся в нем глин, нм3

н2о=0,435*10-4*k*Al2O3*Pc+1,24*Pw

н2о=0,435*10-4*80*23,02*11 193,31+1,24*11 782,43= 8 966 915,87 +14 610,21 = 898,15

Количество печных газов, проходящих по рабочему пространству печи, определяют, как среднее от Vʹпг и Vʺп.г, нм3

Vо.ср.=( Vʹпг + Vʺп.г)/2=(6,14+14,62)/2=10,38

Количество печных газов, поступающих в дымосос при αʹʹ, м3

Vʺʹп.г=В(L0* αʹʹ+V)+ Vдег/3 600=1 724,45*(9,44*4+1,35)+947,31/3 600=18,997

Свободное сечение для прохода газов в садке зависит от её тип и состояния примерно 50% от общего сечения туннеля, м2

f = 0,5 *H*b= 0,5 *3,5*4,5=7,88

Средняя скорость движения газов в печи, м/с

ω0=Vо.ср./f=10,38/7,88=1,32

Среднюю температуру газов определяют, как полусумму конечной температуры газов в зоне обжига tк и температуры на выходе из печи в дымоходы tух, оС

tср=( tк+ tух)/2=(1 100+25)/2=562,5

Найденные величины Vo, f, ω0, tср вписывают в таблицу 3.

Расчёт аэродинамических сопротивлений на пути движения дымовых газов, н/м2

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)

β=1/273

Сопротивление садки изделий на вагонетках туннельной печей, н/м2

hс= ςс02/2*ρ(1+βt)=39,2*0,87*1,3*3,08=136,55

Коэффициент сопротивления садки – ς

ςс=(0,4/0,5)*L=(0,4/0,5)*49=39,2

Сечение дымоотводящих каналов ςс диаметром d=550 мм

S=πd2/4=3,14*(0,55)2/4=0,24 м2

Общая площадь сечения дымоотводящих каналов составляет 2,9*6=17,4 м2

Сечение сборного дымохода на каждой стороне печи в конце слиянии потоков 0,5м2

Диаметр на данном участке берется средний, мм

dср.=(500+800)/2=675

 

Таблица 6

Расчёт аэродинамических сопротивлений на пути движения дымовых газов

Наименование сопротивлений V0, м/с f, м2 ω0,м/с ω02/2 ρ0,кг/м3 t,оС 1+ βt λ ι/d ς hпот,Н/м2
Сопротивление садки 10,38 7,88 1,32 0,87 1,3 562,5 3,08 - - 39,2 136,6
Выход в отборные каналы 14,62 11,08 1,32 0,87 1,3 1,93 - - 2,75 6,003
Два поворота на 90о в канале 2,44 0,24 10,17 51,71 1,3 1,93 - - 0,78 101,20
Сопротивление регулировочного шибера 2,44 0,24 10,17 51,7 1,3 1,93 - - 0,39 50,60
Трение в трубопроводе сборного дымососа 4,87 0,358 13,60 92,48 1,3 1,85 0,04 22,2 0,89 197,95
Повороты на 90о над печью 4,87 0,50 9,74 47,43 1,3 1,85 - - 0,39 44,49
Два поворота на 90о к дымососу 14,62 1,04 14,06 98,84 1,3 1,85 - - 0,78 185,41
 
Продолжение
Трение в общем дымоходе 14,62 1,04 14,06 98,84 1,3 1,85 0,04 8,0 0,32 76,07
Сопротивление поворотной заслонки 14,62 1,04 14,06 98,4 1,3 1,74   - - 1,54 342,77
Трение на дымовой трубе 18,997 1,13 21,47 230,48 1,3 1,56 0,035 22,7 0,80 373,93
Выход газов в атмосферу 18,997 1,13 21,47 230,48 1,3 1,46 - - 1,06 463,70
Всего                     1 978,72

 

Сопротивление садки:

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=39,2*0,87*1,3*3,08=136,55 Н/м2

Выход в отборные каналы:

f=V0/ ω0=14,62/1,32=11,08 м2

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=2,75*0,87*1,3*1,93=6,003 Н/м2

Два поворота на 90о в канале:

ω0= Vо.ср./f=2,44/0,24=10,17 м/с

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,78*51,71*1,3*1,93=101,20 Н/м2

Сопротивление регулировочного шибера:

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,39*51,71*1,3*1,93=50,60 Н/м2

Трение в трубопроводе сборного дымососа:

ω0= Vо.ср./f=4,87/0,358=13,60 м/с

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,89*92,48*1,3*1,85=197,95

Повороты на 90о над печью:

ω0= Vо.ср./f=4,87/0,50=9,74 м/с

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,39*47,43*1,3*1,85=44,49 Н/м2

 

Два поворота на 90о к дымососу:

ω0= Vо.ср./f=14,62/1,04=14,06 м/с

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,78*98,84*1,3*1,85=185,41 Н/м2

Трение в общем дымоходе:

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,32*98,84*1,3*1,85=76,07 Н/м2

Сопротивление поворотной заслонки:

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=1,54*98,4*1,3*1,74=342,77 Н/м2

Трение на дымовой трубе:

ω0= Vо.ср./f=18,977*1,13=21,47 м/с

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=0,80*230,48*1,3*1,56=373,93 Н/м2

Выход газов в атмосферу:

hпот.=ς*ω02/2*ρ0(1+βt)=1,06*230,48*1,3*1,46=463,70 Н/м2


Вывод по проекту

В проекте представлена разработка туннельной печи для производства керамических изделий. По технике туннельная печь лучше, чем кольцевая. В ПЗ объяснены и приведены конструктивные принципы действия процесса, рассмотрены процессы при обжиге. Рассмотрены мероприятия по охране окружающей среды. Выполнены расчёты: «Тепловой баланс зоны подогрева и обжига», «Материальный баланс», «Аэродинамический расчёт туннельной печи». ПЗ выполнена на … страниц. Графическая часть выполнена на … листов. При написании проекта использовалось … источников литературы. ПЗ содержит: 1 схему, 6 таблиц, 1 рисунок.

 

 


 

Список литературы.

 

[Л-1] Журнал «Строительные материалы» № 9

[Л-2]

[Л-3] М.И. Роговой и др.,М 1975г «Стройиздат», « Расчеты и задачи по технологическому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов»

[Л-4]

[Л-5] А.З. Золотарский,Е.Ш. Шейнман М 1989 «высшая школа» «Производство керамического кирпича»

[Л-6] А.З. Золотарский,Е.Ш. Шейнман М 1989 «высшая школа» «Производство керамического кирпича»

[Л-7]

[Л-8]

 





Читайте также:


Рекомендуемые страницы:


Читайте также:
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (764)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.014 сек.)