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

q_{підігр.п.} = 3510 х 10⁶ / 60 х 10³ = 58,50 тис. кДж/тис. шт. ум. цегли.

Питома витрата умовного палива на відтавання льоду та підігрівання піску з урахуванням орієнтовного к.к.д. теплового агрегату (η_{підігр.п.} = 0,65)

в_{підігр.п.} = 58,50 х 10³ /29300 х 0,65 = 3,07 кг ум.п./1000 шт. ум. цегли.

2 Підігрівання сировинної суміші при її гашенні.

Питому витрату теплоти на підігрівання сировинної суміші при її гашенні визначають виходячи з вологості піску w_п. , %, і температури підігрівання сировинної суміші, таблиця 14.1.

При вологості піску 6 % і температурі підігрівання сировинної суміші 40°С витрата теплоти становить влітку - 112,5 х 10³, взимку - 157,5 х 10³ кДж/1000 шт. ум. цегли або відповідно 45 і 63 кг пари/1000 шт. ум. цегли.

Середня питома витрата теплоти q_{гаш.с.с.},тис. кДж/1000 шт. ум. цегли, становить

135 х 10³ кДж/1000 шт.ум. цегли.

Питома витрата умовного палива в_гаш.с.с, кг ум. п. /1000 шт. ум. цегли, становить

в_{гаш.вап.} = 135 х 10³ / 29300 х 0,65 = 7,1,

де к.к.д. теплового агрегату умовно приймаємо η_{гаш.с.с.} = 0,65.

С. 36 ДБНГ.1-8-2000

3 Запарювання цегли-сирцю в автоклаві

Питома витрата теплової енергії на запарювання 1000 шт. ум. цегли в автоклаві

q_авт. = Q_авт. / 15,4 , тис. кДж/1000 шт.ум. цегли,

де 15,4 - продуктівність автоклава за цикл, тис. шт. ум. цегли.

3.1 Нагрівання маси сухої частини цегли від 40°С до 174,5°С

Q_{1 авт.} = 50360 х 0,92 (174,5-40) = 6231,3 тис.кДж,

де G_с.ц. = 50360 кг - маса сухої частини цегли, визначається як

G_с.ц. =3,27 х 15400,

c_с.ц. = 0,92 кДж/(кг °С) - теплоємність цегли.

3.2 Нагрівання води в цеглі-сирці від 40C до 174,5°С

Q_{2 авт.} = 3234,0 х 4,19 (174,5 - 40) = 1822,5 тис. кДж,

де G_в = 3234,5 кг - маса води в сирці, визначається як G_в =0,21 х 15400;

с_в = 4,19 кДж/(кг °С) - теплоємність води.

3.3 Нагрівання стінок і кришок автоклава від 65°С до 174,5°С

Q_{3 авт.} = 23000 х 0,482 (174,5 - 65) + 8400 х 0,72 (174,5 - 65) = 1878,2 тис. кДж,

де G_{3 авт.} = 23000 кг - маса металу стінок і кришок автоклава, кг;

с_ст. = 0,482 кДж/(кг °С) - теплоємність металу стінок і кришок автоклава;

G_із. = 8400 - маса ізоляції стінок і кришок автоклава, кг;

с_із. = 0, 75 - теплоємність ізоляції, кДж/(кг °С).

3.4 Нагрівання вагонеток від 25°С до 174,5°С

Q_{4 авт.} = 8500 х 0,482 (174,5-25) = 612,5 тис. кДж,

де G_тр. = 17 х 500 = 8500 кг - маса вагонеток;

с_тр. = 0,482 кДж/(кг С) - теплоємність металу вагонеток.

3.5 Втрату теплоти через огородження автоклава в зовнішнє середовище розраховують для стінок і кришок автоклава згідно з 14.3. Для даного прикладу умовно прийнято втрату 1680 кДж на 1°С перепаду між температурою в автоклаві і температурою навколишнього середовища (експлу­атаційні дані).

Втрата теплоти через огородження автоклава під час нагрівання за 3,0 години

Q_{5 авт.} = 1680 х (174,5-25) / 2 х 3,0 = 376,6 , тис. кДж .

3.6 Втрата теплоти через огородження автоклава під час запарювання

Q_{6 авт.} = 1680 х (174,5-25) х 6 = 1506,9 , тис. кДж .

3.7 Тепловміст пари, що заповнює вільний об'єм автоклава,

Q_{7 авт.} = І_пари х G_п. х V_авт., тис. кДж ,

де V_авт. - вільний об'єм автоклава = 59,7 - 24,9 - 9,2 = 25,6 м³;

згідно з таблицею Ж. 1: І _пари =2819 кДж/кг;

ρ _п. = 0,483 кг/м³; І _конд. = 578 кДж/кг.

Q_{7 авт.} = 2819 х 0,483 х 25,6 = 34,86 , тис. кДж .

ДБН Г. 1-8-2000 С. 37

Таблиця Ж. 1 - Теплотехнічні характеристики пари

Температура, °С

Питомий об'єм пари, м³ /кг

Питома вага пари, кг/м³

Тепловміст пари, кДж/кг

Теплоємність пари, кДж/кг ⁰С

105

1,75

0,570

2688

2,036

110

1,78

0,562

2699

2,032

120

1,83

0,546

2719

2,019

130

1,88

0,533

2740

2,011

140

1,926

0,520

2759

2,000

160

2,023

0,495

2798

1,987

180

2,119

0,475

2837

1,983

200

2,214

0,452

2877

1,978

3.8 Тепловміст конденсату

Q_{8 авт.} = [(6231,3 + 1822,5 + 1878,2 + 612,5 + 376,6 + 1506,9 +

+ 34,86) x 578] / (2819 - 578) = 3214,4 тис. кДж.

Приймаємо, що кількість видаленого конденсату становить 70 %, тоді тепловміст видаленого конденсату Q¹_{8 авт.} становить

Q¹_{8 авт.} = 3214,4 x 0,7 = 2250 тис. кДж .

Загальна витрата теплоти складає

= 12462,8 + 2250 = 14712,8 тис. кДж .

Питома витрата теплоти на запарювання цегли q_авт.

q_авт. = 14712,8 /15,4 = 955,38 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли

Питома технологічна витрата теплоти на виробництво силікатної цегли складає:

взимку – = 58,5 + 157,5 + 955,3 = 1171,3 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли

або 0,279 ГКал/1000 шт. ум. цегли;

влітку – = 112,5 + 955,3 = 1067,8 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли

або 0,254 ГКал/1000 шт. ум. цегли.

Ж.3 Визначення витрати теплоти на загальноцехові та загальнозаводські потреби

Цех має млинове, масозаготівельне, пресове, запарювальне відділення, відділення приймання піску, побутові приміщення;

завод має допоміжні та підсобні цехи, заводоуправління.

Потреби цеху і заводу в тепловій енергії на опалення та вентиляцію наведено в таблиці Ж. 2.

Питома витрата теплової енергії на нетехнологічні потреби цеху

= 10381420 / 60000 = 173,0 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли.

Питома загальноцехова витрата теплової енергії в зимовий період

= 1171,3 + 173,0 = 1344,3 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли. Питома витрата теплової енергії на нетехнологічні потреби заводу

= 297500 / 60000 - 49,58 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли.

С. 38 ДБН Г. 1-8-2000

Питома загальновиробнича заводська витрата теплової енергії в зимовий період

= 1171,3 + 173,0 + 49,58 = 1393,9 , тис. кДж/1000 шт. ум. цегли.

Розрахунок виконаний без урахування перепуску пари.

Ж.4 Якщо в технологічній лінії працюють декілька автоклавів і є можливість застосувати перепуск пари, тоді розрахунок економії теплоти виконують згідно з 14.3.4 та формулами (14.19) та (14.20).

Приймаємо додаткові вихідні дані:

об'єм пор в одній цеглині - 0,55 дм³;

в тому числі заповнених водою - 0,5 дм³;

маса води в одній цеглині - 0,448 кг;

маса води в цеглі, що знаходиться в автоклаві,

G_води = 0,448 х 15400 = 6899,2 кг;

питома ентальпія пари перед зниженням тиску в автоклаві

і_п. =2819 кДж/кг;

питома ентальпія води перед зниженням тиску

і_в. = 740 кДж/кг;

питома ентальпія води при кінцевому тиску перепуску пари

і_в. = 583 кДж/кг;

маса сухої цегли в автоклаві

G_с.ц. = 15400 х 3,27 = 50360 кг;

теплоємність сухої цегли с_с.ц. = 0,92 кДж/(кГ°С);

температура запарювання t_к.ц. = 174,5°С;

температура цегли в кінці перепуску пари t_пер.ц. = 138,2°С;

кількість теплоти, що передається (перепускається) в інший автоклав

Q_{9 авт} = 6899,2 х (740 - 583) + 50360 х 0,92 (174,5 - 138,2) = 2764996,9 кДж;

маса пари, що перепускається,

G_пари = 2765000 / (2819-583) = 1236,6 кг.

Питома кількість теплоти, яка заощаджується за рахунок перепуску пари,

q_заощ. = 2765 / 15,4 = 179,5 тис. кДж/1000 шт.ум.цегли

або 0,042 ГКал/1000 шт.ум.цегли,

що складає 18,8 % питомої витрати теплоти на запарювання.

Питома кількість пари, що перепускається, складає

q_{пари пер.} = G_пари / 15,4 = 1236,6 : 15,4 = 80,3 кг/1000 шт. ум. цегли.

Таблиця Ж. 2 - Визначення витрат теплової енергії на опалення та вентиляцію будівель

Наймену­-

вання корпусів

Зовнішній об'єм

будівель, м³

Поправоч-ний коефі-ціент

Питома теплова характеристика,

кДж/м³ год С

Перепад

температури

Витрата теплоти,тис. кДж/год

Тривалість опалюваль­ного се­зону, год

Загальна потреба

теплоти, тис.кДж/рік

опалення

вентиляція

опалення

вентиляція

опалення

вентиляція

гаряче водопоста­чання

Млинове відділення

1650

1,05

1,68

4,2

45

47

131,0

325,9

-

4400

2005750

Масозаго-тівельне відділення

3000

1,05

1,47

1,49

45

47

208,3

219,2

-

4400

2337600

Пресове відділення

4800

1,05

1,26

1,47

45

35

285,6

247,0

-

4400

2380700

Запарю-вальне відділення

3200

-

-

1,89

-

37

-

223,4

-

4400

980460

Галерея піску

900

1,05

2,52

-

40

-

95,3

-

-

4400

419000

Відділення прийому піску

1900

1,05

1,89

-

40

-

147,5

-

-

4400

662020

Побутові примі­щення

1000

1,05

2,1

4,2

48

50

105,8

210

210

4400

1596390

Усього:

973,5

1225,5

210

4400

10381420

Загальнозаводські потреби

Допоміжні і підсобні цехи

Заводоуп­равління

5000

1900

1,05

1,05

2,1

1,89

-

-

45

48

-

-

494,4

180,2

-

-

-

-

4400

4400

2178800

796100

Усього:

2974900

С.40 ДБН Г.1-8-2000

ДОДАТОК И

(рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку питомої витрати електричної енергії на виробництво цегли

і каменів силікатних

И.1 Вихідні дані:

1 Продуктивність заводу П - 120 млн. шт. умовної цегли на рік.

2 Комплект устаткування прийнятий згідно з даними щодо технологічного устаткування, яке використовується на діючих підприємствах з виробництва цегли та каменів силікатних; потужність електродвигунів технологічного устаткування прийнята згідно з паспортними даними устатку­вання.