Страница 5: ДБН Г.1-8-2000. Норми розрахунку витрат палива, теплової та електричної енергії при виробництві вапна, цегли і каменів силікатних (29918)

Кількість теплоти, що передається при перепуску пари Q9авт., кДж,

Q9авт. = Gв.(ів. – і1в.) + Gс.ц. сс.ц. (tк - t1). (14.19)

Маса пари, що перепускається, Gпер., кг,

Gпер. = Q9авт. / (іп.-і1в.). (14.20)

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

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

і1в. - питома ентальпія води при кінцевому тиску перепуску, кДж/кг;

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

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

іп. - 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 Qавт., тис. кДж,

Qавт. = Q1авт. + Q2авт. + Q3авт. + Q4авт. + Q5авт. + Q6авт. + Q7авт. – Q8авт. (14.21)

Якщо під час роботи автоклава виконують перепуск пари, тоді

Qавт. = Qі авт. - Q9авт . (14.22)

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

вавт. - qавт. / (14.23)

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

qс.ц. = qпідігр.п.+ qгаш.с.с.+ qавт . (14.24)

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

вс.ц. = впідігр.п. + вгаш.с.с. + вавт. (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

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) q1пр., кДж/кг,

В,

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

1.2 Фізична теплота палива при t = 15 °С q2пр. , кДж/кг,

q2пр. = В tпал. спал. = В х 15 х 0,84 = 12,6 В,

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

2 Прихід теплоти з повітрям q3пр. , кДж, при tпов. = 15°С,

q3пр.= = 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;

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

3 Прихід теплоти з сировиною (вапняком) q4пр. при tс = 15°С, кДж/кг,

q4пр. = Gнат.tc.cc. = 1,75 х 15 х 0,876 = 23,0 ,

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

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

Усього прихід теплоти становить

q1пр. + q2пр. + q3пр. + q4пр. = 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 q1вит., кДж/кг,

q1вит. = Gс wс q1пари = 1,75 х 0,03 х 2680 = 140,7 ,

де wc = 3 - вологість вапняку, %;

q1пари = 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 q2вит., кДж/кг,

q2вит. = [(GCa – G1Ca)qCa + GMg qMg]Gc = [(0,935 - 0,057) х 1780 + 0,005 х 1300] х 1,75 = 2746,3 ,

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

G1Ca = 0,057 - кількість СаСО3, який не розклався, кг/кг;

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

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

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

3 Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння палива q3втр., кДж/кг,

q3втр. = ахім. В = 0,08 х 28800 х В = 2304 В ,

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

4 Втрата теплоти від механічної неповноти згоряння палива q4втр. , кДж/кг,

q4втр. = амех. В = 0,03 х 28800 х В = 864 В ,

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

5 Витрата теплоти на нагрівання повітря для горіння, а також з газами, що відходять і нагріті до 300°С , q5втр., кДж/кг,

q5втр. = qВ + qВ = 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 q3пр. .

Згідно з 9.3.6

q =Vд.г . ρд.г tд.г.сд.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, q6втр. , кДж/кг,

q6втр. = Gвап. Cвап. tвап. = 1,0 х 0,787 х 80 = 63.0 ,

де свап . = 0,787 кДж/(кг ??С) - теплоємність вапна.

7 Витрата теплоти з вапняковим пилом, що видаляється з печі, q7вит, кДж/кг,

q7вит.=Gс.в.cс.в. tд.г. =0,02 x 0,876 x 300 = 5,25,

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

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

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

8 Витрата теплоти через огородження печі (стіни шахти) q8втр, 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

q1вит.+q2вит.+q3втр.+q4втр.+q5вит.+q6втр.+q7втр.+q8втр. = 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; Qрн. = 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

mCaO = 87 %; mMgO = 0;

В.2 Коефіцієнт корисної дії шахтної печі:

зш.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:

зпал. = (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

mCaO = 86 %; mMgO = 3%.

Г.2 Коефіцієнт корисної дії обертової печі: