Определяем потери теплоты в окружающую среду

РАСЧЁТ ТУННЕЛЬНОЙ СУШИЛКИ

Рассчитать и спроектировать туннельную сушилку для кирпичного завода производительностью 33млн.шт.в год по годной продукции.

Сушка производится горячим воздухом, отбираемым от туннельных печей. Начальную температуру воздуха при входе в сушилку принимают 394К,конечную-311К.

Относительная влажность изделий до сушки,%.......................... 21

То же,после сушки,%.......................................................................... 7

Потери при прокалывании шихта%.................................................. 8

Потери от брака при сушки и обжиге,%........................................ 15

Число рабочих дней в году............................................................ 350

Продолжительность сушки,ч.......................................................... 31

Температура сырца,поступающего в сушилку,К....................... 285

То же,выходящего из сушилки,К................................................. 342

Масса одного изделия (обожженного),кг.................................... 3,5

Решение:

1)Годовой фонд рабочего времени:

350*24=8400ч

Где:350- число рабочих дней в году ,24-число рабочих часов в день

2)Производительность по масе:

G_m=33000000*3,5=115500000 кг/год или 115500 т/год

Где:33000000- производительность 33млн.шт.в год. 3,5- Масса  одного изделия (обожженного),кг                                                    

 3)Часовая производительность завода:

Где G_m - производительность по масе:8400-годовой фонд рабочего времени                                                                  

 4)Часовая производительность сушилки с учетом потерь от брака и ППП:

 =13,75*1,08*1,15=17,0775   т/ч

5)Определяем конструктивные размеры сушилки ,принимая следующие габариты вагонетки,мм:

Длина-1580

Ширина-850

Высота-1450

По данным практики на каждую вагонетку вмещается в среднем 770кг  по обожженной массе.

6)Количество вагонеток, находящихся в сушилке:

 шт.

                                                  

Из практических данных количество вагонеток в туннеле принимают 25шт.,тогда количество туннелей:

T=685/25=27.4=27 шт.

7)Определяем длину туннеля(L) ,мм:

L = n* l = 25 * 1580 = 39500 мм

Конструктивную длину сушилки принимают на 0,5м больше:

L = 40000 мм

8)Находим ширину туннеля,мм:

b_Т =b_Н + 2*(100) = 850 +200 = 1050 мм

9)Находим высоту ,мм:

Н = h +100 мм = 1450 +100 = 1550мм

Стены сушилки выполнены из керамического кирпича толщиной 380мм.Сверху сушилка покрыта железобетонными плитами толщиной 70мм и слоем теплоизоляционной засыпки толщиной 150мм.0бщия ширина сушилки, состоящей из 27 туннелей:

b_с = 27*1050 + 380 *28 = 28350 +10640 = 38990  мм

10)Определяем часовое количество испаренной влаги:

-поступает в сушилку влажных изделий:

 = 14900 кг /ч

-выходит из высушенных изделий:

 кг /ч

11)Часовое каличество испаряемой влаги:

 = 21519 - 18280 = 3239 кг / ч

12)Определяем удельный расход теплоты,кДж/кг:

-на нагрев изделий в сушилке(теплоемкость изделия С_изд=0,965кДж/кг*К):  кДж / ч

Масса металлической части вагонетки равна-210кг; Теплоемкость стали С_мет⁼ 0.47кДж/кг*К

13)В 1 ч погружают вагонеток в  сушилку:685/60=11,4=12 шт. Где:432-кол.вагонеток

Начальная температура вагонетки 283 К.

Конечная металлической части вагонетки-363К,

Определяем потери теплоты в окружающую среду

14) Коэффициент теплоотдачи ,вт/(ш²К)

15) Средняя температура сушильного агента:

Т_ср = (394 + 311 ) / 2 = 352 ,5  К

При небольших значениях  коэффициент теплоотдачи конвенкции приближенно можно рассчитать по формуле Юргеса:

а_к = 5,6 + 4v(Wt /m² *К)

Тогда при скорости движения теплоносителя:

v = 2 (m / s), a₁ = 5,6+4*2 = 13 ,6 Wt / т ² * К

 Теплопроводность кирпичной стенки  =0,48Вт/(м*К). Из справочных данных коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду :

а₂ = 10,2Вт /(м²* К),тогда:

 = 1,04 Вт /м² * К )

16)Площадь теплоотдающей поверхности стенок(которую определяют по чертежу):

F _с = 2 * 40 * 1,55 =124 м ²

17)Потери теплоты через стены:

=3,6*1,04(352,5-291)*124/3239= =8,81кДж / кг

Где:291 -средняя температура стен

18) Находим площадь потолка:

Fn=41*29,97=1228м²

Теплопроводность железобетона  =1,55Вт/м^*К;

для теплоизоляционной засыпки  =0,12Вт/м*К.

Из справочных данных имеем : а₂ = 11,3 Вт/м*К.

тогда: =0,688 Вт /(м² * К)

19)Определяем потери теплоты через потолок:

 кДж/ кг 20)Определяем также потери теплоты через дверки со стороны подачи теплоносителей.

Поверхность 27 дверок, выполненных из дерева толщиной 50мм =0,16Вт/(м*К),

=1,55*0,960* 27=40,176 м²

=2,06 Вт /(м²* К)

Тогда:

= 3,6 * 2,06(394 - 291)40,176/3239 = 9,47 кДж /кг

21)Потери теплоты со стороны выдачи вагонеток:

= 3,6 * 2,06(311 - 291 )40,176 /3239= 1,83кДж / кг

22)Суммарные потери теплоты в окружающую среду составляют:

q_{o c} = 83+ 9,47 + 1,83= 94,3 кДж / кг