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

на 1 кг продукту

СаСО₃ = СаО + СО₂

1780

3185

МgСО₃ = МgО + СО₂

1300

2715

СаСО₃МgСО₃ = СаО + МgО + 2СО₃

1560

2965

При дисоціації карбонатів кальцію та магнію для отримання:

1 кг CaCO потрібно 1,786 кг CaCO₃

1 кг MgO потрібно 2,09 кг MgCO₃

А.2 Показники для перерахунку різних видів теплоносіїв

При визначенні питомої енерговитрати:

в кг умовного палива - кількість її, наведену в кДж, необхідно розділити на 29300 кДж (теплотворна здатність умовного палива);

в ГКал - кількість енерговитрати, наведену в кДж, необхідно розділити на 4.19;

в кг пари - кількість енерговитрати, наведену в кДж, необхідно розділити на 2500-2700 кДж (теплота конденсації пари) залежно від тиску пари або з урахуванням параметрів теплоносія (температура, тиск) в конкретних умовах.

С. 24 ДБН Г.1-8-2000

ДОДАТОК Б

(рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку питомої витрати палива

на виробництво вапна в шахтній печі

Б.1 Вихідні дані: випалювання вапна проходить у шахтній пересипній печі; паливо - антрацит, теплотворна здатність палива - 28800 кДж/кг; початкова температура вапняку 15°С; витрата вапня­ку* на одержання 1 кг вапна - 1,75 кг; вологість вапняку - 3 %; вміст СаСО₃ - 0,935 кг, MgCO₃ -0,005 кг в 1 кг вапняку; температура вапна, що виходить з печі, - 80 °С.

Хімічна неповнота згоряння палива - 8 %, механічна неповнота згоряння палива - 3 %.

Додаткові параметри наводяться в процесі розрахунку.

Б.2 Розрахунок виконують згідно з розділом 9.

Прихід теплоти

1 Прихід теплоти з паливом

1.1 Теплота горіння палива (хімічна) q₁^пр., кДж/кг,

В,

де В - витрата палива на одержання 1 кг вапна, кг/кг.

1.2 Фізична теплота палива при t = 15 °С q₂^пр. , кДж/кг,

q₂^пр. = В t_пал. с_пал. = В х 15 х 0,84 = 12,6 В,

де с_пал. = 0,84 кДж/(кг °С) - теплоємність палива.

2 Прихід теплоти з повітрям q₃^пр. , кДж, при t_пов. = 15°С,

q₃^пр.= = В х 9,69 х 15 х 1,3 = 188,9 В ,

де G = 9,69 кг/кг - фактична витрата повітря, що визначається з розрахунку горіння 1 кг палива;

с_пов.= 1,3 кДж/(кг °С) - теплоємність повітря.

3 Прихід теплоти з сировиною (вапняком) q₄^пр. при t_с = 15°С, кДж/кг,

q₄^пр. = G_нат.t_c.c_c. = 1,75 х 15 х 0,876 = 23,0 ,

де c_c. = 0,876 кДж/(кг °С) - теплоємність вапняку;

G_нат. = 1,75 - витрата вапняку на одержання 1 кг вапна, кг/кг.

Усього прихід теплоти становить

q₁^пр. + q₂^пр. + q₃^пр. + q₄^пр. = 28800 В + 12,6 В + 188,9 В + 23,0 = 29001,5 В + 23,0 , кДж/кг.

Витрата теплоти

1 Витрата теплоти на випарювання вологи з вапняку q₁^вит., кДж/кг,

q₁^вит. = G_с w_с q¹_пари ⁼ 1,75 х 0,03 х 2680 = 140,7 ,

де w_c = 3 - вологість вапняку, %;

q¹_пари = 2680 кДж/кг - теплота випарювання вологи.

* Примітка. Кількість сировини на одержання вапна залежить від виду сировини, її хімічного складу та

вологості і визначається з розрахунку матеріального балансу.

ДБН Г.1-8-2000 С. 25

2 Витрата теплоти на розкладання (дисоціацію) вапняку q₂^вит., кДж/кг,

q₂^вит. = [(G_Ca – G¹_Ca)q_Ca + G_Mg q_Mg]G_c = [(0,935 - 0,057) х 1780 + 0,005 х 1300] х 1,75 = 2746,3 ,

де G_Ca ⁼ 0,935 - маса СаСО₃ на 1 кг вапняку, кг/кг;

G¹_Ca ⁼ 0,057 - кількість СаСО₃, який не розклався, кг/кг;

q_Ca ⁼ 1780 кДж/кг - теплота, яка потрібна на розкладання 1 кг СаСО₃;

G_Mg ⁼ 0,005 - маса MgCO₃ на 1 кг вапняку, кг/кг;

q_Mg ⁼ 1300 кДж/кг - теплота, яка потрібна на розкладання 1 кг MgCO₃.

3 Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння палива q₃^втр., кДж/кг,

q₃^втр. = а_хім. В = 0,08 х 28800 х В = 2304 В ,

де а_хім. = 8 - хімічна неповнота згоряння палива, %.

4 Втрата теплоти від механічної неповноти згоряння палива q₄^втр. , кДж/кг,

q₄^втр. = а_мех. В = 0,03 х 28800 х В = 864 В ,

де а_мех. = 3 - механічна неповнота згоряння палива, %.

5 Витрата теплоти на нагрівання повітря для горіння, а також з газами, що відходять і нагріті до 300°С , q₅^втр., кДж/кг,

q₅^втр. = q В + q В = 236,9 В + 4753,1 В = 4990 В ,

де q ⁼ 4753,1 кДж/кг - втрата теплоти з продуктами горіння, що відходять;

q ⁼ 236,9 кДж/кг - витрата теплоти на нагрівання повітря, що поступає на горіння, виз­начається аналогічно q₃^пр. .

Згідно з 9.3.6

q =V_{д.г .} ρ_д.г t_д.г.с_д.г.= 8,85 х 1,79 х 300 х 1,317 = 4753,1 кДж/кг.

Кількість повітря та продуктів горіння визначають з розрахунку горіння палива для кожного конкретного випадку.

6 Втрата теплоти з вапном, що виходить з печі при одержанні 1 кг вапна, q₆^втр. , кДж/кг,

q₆^втр. = G_вап. C_вап. t_вап. = 1,0 х 0,787 х 80 = 63.0 ,

де с_{вап .} = 0,787 кДж/(кг С) - теплоємність вапна.

7 Витрата теплоти з вапняковим пилом, що видаляється з печі, q₇^вит, кДж/кг,

q₇^вит.=G_с.в.c_с.в. t_д.г. =0,02 x 0,876 x 300 = 5,25,

де G_с.в. = 0,02 - втрата сухої сировини на винесення, кг/кг;

с_с.в. ⁼ 0,876 кДж/(кг С) - теплоємність вапняку;

t_д.г. - температура газів, що відходять, °С.

8 Витрата теплоти через огородження печі (стіни шахти) q₈^втр, кДж/кг, яку визначають із теплотехнічного розрахунку або умовно приймають 6 % від кількості теплоти, що приносить паливо,

q₈ ^втр = 0,06 В = 0,06 х 28800 х В = 1728 х В

Усього витрата теплоти складає

q₁^вит.+q₂^вит.+q₃^втр.+q₄^втр.+q₅^вит.+q₆^втр.+q₇^втр.+q₈^втр. = 9886 В + 2955,2 , кДж/кг .

З теплового балансу одержуємо рівняння

29001,5 В + 23,0 = 9886 В + 2955,2 ; 19115,5 В = 2932,2 ,

тоді В = 0,1534 кг/кг - витрата антрациту на одержання 1 кг вапна, кг/кг.

С. 26 ДБН Г. 1-8-2000

Питома витрата теплової енергії становить

= 0,1534 х 28800 = 4,4178 тис. кДж/кг вапна.

Питома витрата умовного палива згідно з формулою (9.15) становить

= 0,1534 х 28800 х 1000 / 29300= 150,78 кг ум.п./т.

ДБН Г. 1-8-2000 С. 27

ДОДАТОК В (рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку коефіцієнта корисної дії шахтної печі

з виробництва вапна

B.1 Вихідні дані приймаємо за додатком Б:

паливо - антрацит; Q^р_н. = 28 800 кДж/кг;

питома витрата палива на випалювання вапна

в = 153,4 кг/т вапна;

питома витрата електроенергії на випалювання вапна

в = 14 кВт год./т вапна;

вміст активного СаО в готовому продукті

m_CaO = 87 %; m_MgO ⁼ 0;

В.2 Коефіцієнт корисної дії шахтної печі:

з_ш.п. = (3185 х 87 х 1000) / (153,4 х 28800 + 14 х 0,315 х 29300) = 60,94 %

В.3 Коефіцієнт корисного використання технологічного палива в шахтній печі:

з_пал. = (3185 х 87 х 1000) / (153,4 х 28800) = 62,72 % .

ДБН Г. 1-8-2000 С. 27

ДОДАТОК Г (рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку коефіцієнта корисної дії обертової печі

з виробництва вапна

Г.1 Вихідні дані:

паливо – природний газ;

= 35610 кДж/м³;

питома витрата палива

В = 0,2 м³/кг;

питома витрата електроенергії

е = 21 кВт  год./т вапна;

вміст активного СаО

m_CaO = 86 %; m_MgO = 3%.

Г.2 Коефіцієнт корисної дії обертової печі:

з_{об.печі.} = (3185 х 86 + 2715 х 3) / (0,2 х 35610 + 21 х 0,315 х 29300/1000) = 38,55 %.

Г.3 Коефіцієнт корисного використання технологічного палива в обертовій печі

з_пал. = (3185 х 86 х 2715 х 3) / (0,2 х 35610) = 39,6 % .

ДБН Г. 1-8-2000 С. 29

ДОДАТОК Д

(рекомендований)

Коефіцієнти до разрахунку витрати електричної енергії

на виробництво вапна, цегли і каменів силікатних

Таблиця Д. 1 - Коефіцієнти електричних навантажень електроприймачів технологічного обладнання

Найменування груп електроприймачів

Коефіцієнт використання К_В

Коефіцієнт потужності cos φ

tg φ

Димососи, вентилятори, повітродувки

0,8

0,8

0,75

Транспортери,елеватори,конвеєри,сепарато­ри, механізми струшування, шнеки, фільтри, вивантажувальні пристрої

0,6

0,7

1,02

Конвеєри формувальні (автоматизовані)

0,5

0,75

0,88

Дробарки щокові і молоткові

0,6

0,7

1,02

Млини кульові і вібромлини

0,7-0,8

0,75-0,85

0,88-1,0

Насоси пневмогвинтові, компресори

0,6

0,75

0,88

Грохоти

0,6

0,7

1,02

Живильники барабанні, затвори

0,6

0,7

1,02

Живильники пластинкові

0,4

0,6

1,33

Автоклави (вентилятори)

0,6

0,7

1,02

Лебідки

0,3

0,65

1,17

Поворотні чаші

0,25

0,65

1,17

Вібратори, обробка форм, розпалубка

0,3

0,7

1,02

Крани мостові, тельфери, талі

0,1-0,3

0,65

1,17

Електровізки, електропересувні мости, станки

0,3

0,65

1,17

Дозатори

0,5

0,7

1,02

Вакуум-насоси

0,7

0,75

0,88

Вентиляція, аспірація

0,7

0,75

0,88

Зварювальні трансформатори

0,25

0,4

Преси

0,5

0,75

0,88

Обертові печі, шахтні печі

0,7

0,8

0,75

Вібратори, віброплошадки

0,2-0,3

0,7

1,02

С. 30 ДБН Г. 1-8-2000

Таблиця Д. 2 - Коефіцієнт попиту К_п.осв. освітлювального навантаження

Найменування приміщень

К_п.осв.

Дрібні виробничі споруди

1

Виробничі споруди, що складаються з окремих великих прогонів

0,95

Адміністративні будинки, підприємства громадського харчування

0,9

Виробничі споруди, що складаються з великої кількості окремих приміщень

0,8

Складські споруди

0,6

Аварійне освітлення

1

Зовнішнє освітлення

1

Таблиця Д. З - Річна кількість годин використання максимуму освітлювального навантаження (для внутрішнього освітлення)

Геогра-­фічна широта

Природне

освіт­лення

Робоче та аварійке освітлення при кількості змін

При безпе­-

рервній роботі

Аварійне

освітлен­ня при евакуації

одна

дві

три

5 робочих

днів

6 робочих

днів

5 робочих

днів

6

робочих

днів

5 робочих днів

6

робочих

днів

44⁰

є

700

550

2250

2100

4150

4000

4800

4800

немає

2150

4300

6500

7700

8760

54°

є

750

600

2250

2100

4150

4000

4800

4800

немає

2150

4300

6500

7700

8760

Таблиця Д. 4 - Річна кількість годин використання максимуму освітлювального навантаження (для зовнішнього робочого освітлення)

Щоденно

У робочі дні

на всю ніч

до 24 години

до 1 години ночі

на всю ніч

до 24 години

до 1 години ночі

3600

2100

2450

3000

1750

2060

Охороннe освітлення на всю ніч складає 3500 год.

Таблиця Д. 5 - Розрахункові коефіцієнти електричних навантажень електроприймачів

кар 'єрного обладнання

Найменування обладнання

Коефіцієнт попиту К_п

Коефіцієнт суміщення максимумів навантажень K_Σ

Коефіцієнт потужності cos φ

tg φ

Екскаватори на розкриві:

1 шт

2 шт

3 шт і більше

0,65

0,65

0,65

-

0,7

0,6

0,7

0,7

0,7

1,02

1,02

1,02

Екскаватори на видобуванні:

1 шт

2 шт

3 шт і більше

0,7

0,7

0,7

-

0,75

0,65

0,7

0,7

0,7

1,02

1,02

1,02

Екскаватор роторний

0,7

-

0,7

1,02

Компресор

0,7

-

0,8

0,75

ДБН Г. 1-8-2000 С. 31

Закінчення таблиці Д. 5

Найменування обладнання

Коефіцієнт попиту К_п

Коефіцієнт суміщення максимумів навантажень К_Σ

Коефіцієнт потужності cos φ

tg φ

Бурові верстати:

1 шт

2 шт

3 шт

4 шт і більше

0,7

0,7

0,7

0,7

-

0,65

0,6

0,55

0,7

0,7

0,7

0,7

1,02

1,02

1,02

1,02

Конвеєри кар'єрні горизонт.

0,6

-

0,7

1,02

Відвалоутворювач стрічковий

0,7

-

0,7

1,02

Перевантажувач

0,7

-

0,8

0,75

Насосна водовідливу

0,7

-

0,8

0,75

Насосна гідромеханізації

0,8

-

0,8

0,75

Землесоси потужністю:

до 200 кВт

більше 200 кВт

0,6

0,8

-

-

0,75

0,86

0,88

0,62

Таблиця Д. 6- Тривалість циклу К та кількість діб простоїв у ремонті т для екскаваторів

Марка екскаватора

К, маш.-год

т, доба

Э-1251Б, Э-12525

15000

248

Э-2503

15000

248

ЭКГ-4,65

16800

305

ЭКГ-8И

16800

410

ЭШ-6/45

16800

305

ЭШ-10/70

18000

445

ЭШ-15/90

20000

650

ЭР-1250-17/1,5

16800

305

ОШ-1600/110

16800

305

Таблиця Д. 7 - Питома витрата електроенергії споживачами кар'єрного обладнання

Найменування обладнання

Питома витрата електроенергії

Екскаватори на розкриві:

1 - 2 шт

3 шт і більше

0,5 кВт  год/м³ гірської маси для гусеничних екскаваторів

0,8 кВт  год/м³ - для крокуючих екскаваторів

Екскаватори на видобуванні

1,2 кВт  год/м³ - для ЭШ-15/90

Екскаватор роторний

0,55 кВт  год/м³

Конвеєри горизонтальні

0,7 кВт  год/м³ маси, що транспортується

Відвалоутворювач стрічковий

0,55 кВт  год/м³

С. 32 ДБН Г. 1-8-2000

ДОДАТОК Е

(рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку питомої витрати електричної енергії на виробництво вапна

E.1 Вихідні дані:

1. Продуктивність заводу - 65 тис. т вапна на рік.

2. Устаткування і потужність електродвигунів прийняті згідно з паспортними даними техно­логічного устаткування, що використовується на діючих заводах з виробництва вапна.