Норми розрахунку витрат палива, теплової та електричної енергії при виробництві вапна, цегли і каменів силікатних

Q_с.п.=G_с.п.с_с.п.(t_к.- t_п.), (14.2)

G_с.п. - маса сухого піску, кг;

с_с.п. - теплоємність сухого піску, кДж / (кг °С);

t_п., t_к. - температура піску відповідно початкова і в кінці підігрівання, °С;

Q_в. - витрата теплоти, кДж, на підігрівання води, що міститься в піску, кДж,

Q_в.=0,01w_n.G_с.п.с_в.( t_к. - t_п), (14.3)

де w_n - вологість піску, %;

с_в - теплоємність води, кДж / (кг °С).

В разі використання піску з температурою нижче 0°С теплоту , кДж, витрачають також на відтавання льоду

=Q_с.п.+ (14.4)

Тоді витрату теплоти на відтавання льоду та нагрівання води в піску , кДж, визначають за формулою

=0,01w_п. G_с.п.(-2,1 t_п.+ 335 + 4,2t_к.), (14.5)

де 2,1 - питома теплоємність льоду, кДж/(кг °С);

335 - питома теплота розплавлення льоду, кДж/кг

4,2 - питома теплоємність води, кДж/(кг °С).

С. 18 ДБН Г. 1-8-2000

14.1.2 Питома витрата теплоти на підігрівання піску q_{підігр.п.}, кДж/1000 шт. ум. цегли,

q_{підігр.п.}=Q_{підігр.п.} / П_с.ц. (14.6)

Питома витрата умовного палива на підігрівання піску в_{підігр.п.}, кг ум.п./1000 шт. ум. цегли, в зимовий період залежить від виду теплового агрегату, його к.к.д.

(14.7)

14.2 Підігрівання сировинної суміші при її гашенні

14.2.1 Орієнтовні дані щодо питомої витрати теплоти на підігрівання сировинної суміші при її гашенні q_{гаш.с.с.}, кДж/1000 шт. ум. ц., визначаються з урахуванням середньої вологості піску і температури підігрівання згідно з таблицею 14.1.

14.2.2 Питома витрата умовного палива на підігрівання сировинної суміші при її гашенні в_{гаш.с.с.}, кг ум.п. /1000 шт. ум. цегли, залежить від конкретного виду теплового агрегату, його к.к.д.

, (14.8)

де q_{гаш.с.с.} - питома витрата теплоти на підігрівання сировинної суміші при її гашенні, кДж/1000 шт. ум. цегли;

η_{гаш.с.с.}- к.к.д. теплового агрегату для гашення сировинної суміші.

14.3 Запарювання цегли-сирцю в автоклаві

14.3.1 Питома витрата теплоти на запарювання 1000 шт. цегли-сирцю в автоклаві q_авт., тис. кДж,

q_авт.=Q_авт. / П_авт. (14.9)

де Q_авт - загальна витрата теплоти за один цикл роботи автоклава, тис. кДж;

П_авт - продуктивність автоклава за 1 цикл, тис. шт. ум. цегли або фактичний випуск цегли за 1 цикл, тис. шт. ум. цегли.

14.3.2 Витрата теплоти в автоклаві складається з:

- нагрівання сухої маси цегли Q_1авт., кДж,

Q_1авт=G_с.ц.с_с.ц.(t_к.ц. – t_п.ц.) (14.10)

де G_с.ц. - маса сухої частини цегли в автоклаві, кг;

с_с.ц. - теплоємність сухої цегли, кДж/(кг °С);

t_п.ц., t_к.ц. - початкова і кінцева температура цегли-сирцю при запарюванні в автоклаві, °С;

- нагрівання води в цеглі-сирці Q_2авт., кДж,

Q_2авт=G_в.с_в.(t_к.ц. – t_п.ц.) (14.11)

де G_в. - маса води в цеглі-сирці в автоклаві, кг;

c_в. - питома теплоємність води, кДж/(кг °С);

- нагрівання стінок і кришок автоклава до заданої температури Q_3авт., кДж,

Q_3авт=G_ст.кр.с_ст.кр.(t_{к.ст.кр.} – t_{п.ст.кр.}) (14.12)

де G_ст.кр - маса стінок і кришок автоклава, кг;

с_ст.кр - теплоємність стінок і кришок автоклава, кДж/(кг °С);

t_{п.ст.кр.}, t_к.ст.кр - температура стінок і кришок автоклава початкова і кінцева, °С;

- нагрівання вагонеток з цеглою-сирцем Q_4авт, кДж,

Q_4авт=G_ваг.с_ваг.(t_к.ваг. – t_п.ваг.), (14.13)

де G_ваг - маса вагонеток, кг;

с_ваг. - теплоємність металу вагонеток, кДж / (кг °С);

t_п.ваг., t_к.ваг - температура вагонеток початкова і кінцева, °С;

ДБН Г. 1-8-2000 С. 19

Таблиця 14.1- Орієнтовна витрата теплоти на підігрівання вапняно-піщаної суміші при її гашенні

Температура суміші, С

Влітку

Взимку

Вологість піску, %

4

6

8

4

6

8

30

55

22

65

26

67.5

27

105

42

110

44

112.5

15

40

100

40

112.5

45

120.5

48

145

58

157.5

63

167.5

67

50

147.5

59

162.5

65

175

70

195

78

205

82

220

88

60

185

70

205

82

220.0

88

337.5

95

250

100

267.5

107.7

70

225

90

250

100

262.5

105

277.5

111

287.5

115

312.5

125

80

262.5

105

295

118

305

122

320

128

335.5

134

365

145

Примітка. Над рискою - тис. кДж /1000 шт. ум. цегли,

під рискою - кг пари /1000 шт. ум. цегли

- втрати теплоти автоклавом під час нагрівання цегли-сирцю Q_5авт., кДж,

Q_5авт.=3,6k_ст.F_ст.(t_вн. – t_зовн.)τ₁+3,6k_кр.F_кр.( t_вн. – t_зовн)τ₁, (14.14)

де k_ст., k_кр. - коефіцієнти теплопередачі відповідно через стінки і кришки автоклава, кДж / (м² °С);

F_ст., f_кр. - поверхні стінок і кришок автоклава, м²;

t_вн. - середня внутрішня температура в автоклаві при нагріванні, С,

t_вн. =(t_к. – t_п.) / 2 , (14.15)

t_зовн. - температура зовнішнього повітря, °С;

₁ - тривалість нагрівання автоклава, год.

14.3.3 Втрата теплоти автоклавом у зовнішнє середовище при запарюванні Q_6авт., кДж,

Q_6авт.=3,6(t_вн. – t_зовн.) τ₂ (k_ст. F_ст. + k_кр. F_кр. ), (14.16)

де τ₂ - тривалість запарювання, год.

Тепловміст пари, що заповнює вільний об'єм автоклава, при температурі і тиску запарювання

Q_7авт., кДж,

Q_7авт. = I_пари ρ_пари V_авт., (14.17)

де I_пари - тепловміст пари, кДж / кг, (таблиця Ж. 1);

ρ_пари - питома вага пари, кг / м³ , (таблиця Ж. 1);

V_авт - вільний об'єм автоклава, м³.

Тепловміст конденсату, що утворюється в автоклаві при запарюванні, Q_8авт., кДж,

Q_8авт.= , (14.18)

де - сума позицій від Q_1авт. до Q_7авт. за 14.3.2, 14.3.3;

І_конд. ^- питомий тепловміст конденсату при заданій температурі і тиску, кДж / кг.

С. 20 ДБН Г. 1-8-2000

3 метою поліпшення процесу запарювання можливе застосування продування автоклава або його вакуумування.

14.3.4 3 метою економії теплової енергії застосовують перепуск пари з автоклава, в якому закінчився процес запарювання. Пара, що перепускається, генерується за рахунок випарювання води, яка знаходиться в цеглі-сирці.

Кількість теплоти, що передається при перепуску пари Q_9авт., кДж,

Q_9авт. = G_в.(і_в. – і¹_в.) + G_с.ц. с_с.ц. (t_к - t¹). (14.19)

Маса пари, що перепускається, G_пер., кг,

G_пер. = Q_9авт. / (і_п.-і¹_в.). (14.20)

де G_в. - маса води, що утримується в порах цегли (пористість цегли 31 %, максимальне заповнення пор - 95%), перед зниженням тиску, кг;

і_в. - питома ентальпія води перед зниженням тиску, кДж/кг;

і¹_в. - питома ентальпія води при кінцевому тиску перепуску, кДж/кг;

t_k - кінцева температура запарювання перед зниженням тиску, °С;

t¹ - температура цегли в кінці перепуску пари, °С;

і_п. - питома ентальпія пари перед зниженням тиску, кДж/кг.

Перепуск можливо виконувати в разі складання єдиного графіка завантаження, вивантаження та запарювання декількох автоклавів.

14.3.5 Загальна витрата теплоти за цикл роботи автоклава Q_авт., тис. кДж,

Q_авт. = Q_1авт. + Q_2авт. + Q_3авт. + Q_4авт. + Q_5авт. + Q_6авт. + Q_7авт. – Q_8авт. (14.21)

Якщо під час роботи автоклава виконують перепуск пари, тоді

Q_авт. = Q_{і авт.} - Q_{9авт .} (14.22)

14.3.6 Питома витрата умовного палива в_авт., кг ум. п./ 1000 шт.ум.цегли, на запарювання цегли в автоклаві відповідно до 14.3.1 становить

в_авт. - q_авт. / (14.23)

14.3.7 Питома витрата теплової енергії при виробництві силікатної цегли q_с.ц.,тис. кДж/1000 шт. ум. цегли, становить

q_с.ц. = q_{підігр.п.}+ q_{гаш.с.с.}+ q_{авт .} (14.24)

14.3.8 Питома витрата умовного палива при виробництві силікатної цегли в_с.ц.,кг ум. п./1000 шт. ум. цегли, становить

в_с.ц. = в_{підігр.п.} + в_{гаш.с.с.} + в_авт. (14.25)

15 ВИЗНАЧЕННЯ ПИТОМОЇ ВИТРАТИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ НА ВИРОБНИЦТВО ЦЕГЛИ І КАМЕНІВ СИЛІКАТНИХ

15.1 Згідно із структурою та вмістом технологічних питомих витрат електричної енергії на виробництво цегли і каменів силікатних (розділ 13) та формулою (13.1) споживачами електричної енергії є транспортне та технологічне устаткування відділень добування і складування піску, складу­вання вапна, подрібнювально-млинового відділення, відділення гашення вапняно-піщаної суміші, пресового і автоклавного відділень, складів палива та готової продукції, устаткування котельні, систем водопостачання, вентиляції, компресорної, освітлення тощо.

15.2 Методичні положення визначення витрати електричної енергії на виробництво цегли і каменів силікатних аналогічні положенням розділу 11 щодо визначення витрати електричної енергії на виробництво вапна.

ДБН Г. 1-8-2000 С. 21

16 ОСНОВНІ НАПРЯМКИ ЕКОНОМІЇ ЕНЕРГІЇ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ ВАПНА, ЦЕГЛИ І КАМЕНІВ СИЛІКАТНИХ

16.1 3 метою енергозбереження кожне підприємство має проводити технологічний, теплотех­нічний, енергетичний аналіз виробництва для визначення раціональних і нераціональних витрат енергії (матеріальні, теплові і газові баланси установок).

16.2 Заходи з енергозбереження при виробництві вапна, цегли і каменів силікатних можуть проводитись за двома напрямами:

а) організаційні заходи, що не потребують значних капіталовкладень, в тому числі:

використання раціональних режимів випалювання вапна;

застосування перепуску пари при запарюванні цегли в автоклаві;

постійний контроль за утриманням теплових режимів;

жорсткий контроль за витратою палива з урахуванням неповного завантаження установок, неробочого часу тощо;

б) заходи щодо підвищення технологічної та технічної ефективності виробництва:

раціональний вибір сировини і технології її підготовки;

вибір раціональних видів і характеристик енергоносіїв;

виведення з експлуатації морально застарілого устаткування, удосконалення технологічних схем і процесів, застосування сучасного енергозберігаючого устаткування;

зменшення втрат теплоти через огороджувальні конструкції теплових установок шляхом застосування ефективних теплоізоляційних матеріалів;

зменшення втрат теплоти на акумуляцію у вагонетках з цеглою, що виходять з автоклава;

підвищення ступеня використання вторинних енергоресурсів;

теплоізоляція теплотрас, устаткування;

застосування контрольно-вимірювальних приладів і сучасних систем регулювання параметрів та керування процесами;

введення в систему якості продукції підприємства розділу щодо забезпечення енергозбережен­ня.

16.3 Методики і приклади розрахунку горіння палива, складання теплових, газових і мате­ріальних балансів тощо наведені в Посібнику до цього нормативного документа.

17 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ І ОХОРОНИ НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

17.1 Загальні вимоги безпеки при виробництві вапна та цегли і каменів силікатних повинні відповідати вимогам ДНАОП 1.6.10-2.35 та ДНАОП 1.6.10-2.20.

17.2 Виробничі приміщення при виробництві вапна та цегли силікатної повинні відповідати вимогам СНіП 2.09.02, пожежна безпека - ГОСТ 12.1.004.

17.3 Рівень шуму в робочій зоні не повинен перевищувати 80 дБА і відповідати вимогам ГОСТ 12.1.003.

17.4 Санітарно-гігієнічні показники повітря робочої зони нормуються згідно з ГОСТ 12.1.005, СНіП 2.04.05.

17.5 Виробничі приміщення повинні бути обладнані припливно-витяжною вентиляцією за ГОСТ 12.4.021.

17.6 Робітники, що працюють на виробництві вапна та цегли силікатної, повинні бути забезпечені засобами індивідуального захисту згідно з ГОСТ 12.4.011.

17.7 Визначення концентрації шкідливих речовин у повітрі робочої зони і контроль за їх вмістом повинні здійснюватись згідно з ГОСТ 12.1.005.

17.8 Мікроклімат приміщень повинен відповідати вимогам СН 4088, ГОСТ 12.1.005.

С. 22 ДБН Г.1-8-2000

17.9 Природне та штучне освітлення повинне відповідати вимогам СНіП 11-4-79, СН 4088.

17.10 Виробничі приміщення повинні бути забезпечені питною водою за ГОСТ 2874.

17.11 Санітарно-побутові умови приміщень працюючих повинні відповідати вимогам СНіП 2.09.04.

17.12 Попередні та періодичні медичні огляди необхідно проводити згідно з наказом МОЗ України № 45 від 31.03.94 р.

17.13 Вапно та цегла і камені силікатні є негорючі, вибухобезпечні матеріали. При їх виготов­ленні у стічних водах і в присутності інших матеріалів і речовин токсичних сполук та твердих відходів не утворюється.

В той же час при випалюванні вапна в атмосферу виділяються токсичні речовини, в т.ч. тверді викиди - зола, пил, сажа, газоподібні - оксиди азоту, оксиди сірки, оксид вуглецю та інші.

Кількість шкідливих викидів регламентується ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 17.2.3.02 та паспортом підприємства-виготовлювача продукції.

17.14 Вантажно-розвантажувальні роботи повинні виконуватися згідно з ГОСТ 12.3.009.

17.15 Експлуатація електроустановок і електрообладнання повинна виконуватись згідно з ви­могами ГОСТ 12.1.019, засоби захисту від статичної електрики повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.1.030, ГОСТ 12.1.018.

17.16 Радіаційно-гігієнічна оцінка сировини для виробництва вапна, цегли та каменів силікатних виконується згідно з вимогами ДБН В.1.4-0.01, ДБН В.1.4-0.02, ДБН В.1.4-1.01, ДБН В. 1.4-2.01.

ДБН Г. 1-8-2000 С. 23

ДОДАТОК А

(рекомендований)

A.1 Теплові ефекти хімічних реакцій при випалюванні вапна

Хімічна реакція (дисоціація)

Тепловий ефект, кДж

на 1 кг сировини