с , с , с ,с - вiдповiдно теплоємнiсть шамоту, цегли
ш. ц.т. із. м. теплоiзоляцiйної, iзоляцiйного
матерiалу, металу, кДж/(кг град.С);
t ,t ,t , t - вiдповiдно середня температура шамо-
ш. ц.т. із м. ту, цегли теплоiзоляцiйної,
iзоляцйного матерiалу, металу, град.С.
Температури шарiв футеровки вагонеток та металу розраховують
за формулами (7.21), (7.31), (7.35), (7.38) в залежностi вiд трива-
лостi їх перебування в рiзних зонах печi i температур у цих зонах.
пр.
Таким чином прихiд теплоти q . кДж/год, в зонi пiдготовки
та випалювання становить:
- для тунельної печi
пр. пр. пр. пр. пр. пр. пр.
q = q + q + q + q + q + q , ( 7.22 )
1 2 3 4 5 6
- для кiльцевої печi
пр. пр. пр. пр. пр. пр.
q = q + q + q + q + q , ( 7.23 )
1 2 3 4 5
Витрата теплоти зон пiдготовки та випалювання цегли
I Витрата теплоти на випарювання залишкової вологи та нагрiва-
ння водяної пари до температури газiв, що вiдходять з печi,
вит.
q , кДж/год,
1
вит. ' ''
q = П W (2500 + 1,97 t ), ( 7.24 )
1 п г.п
''
де t - температура газiв, шо вiдходять з печi, град.С;
г.п.
W - кiлькiсть вологи, що випарюється в печi, кг.
п.
2 Витрата теплоти на хiмiчнi реакцiї, що проходять в цеглi при
вит.
випалюваннi, q кДж/год.
2
Статистичне приймають, що сума витрати теплоти на хiмiчнi реакцiї з
урахуванням усiх ефектiв в iнтервалi температур вiд О град.С до
1100 град. С становить 21 кДж на кожний вiдсоток АI2О3(А).
- 26 -
вит. '
q = П G 21 А, (7.25)
2 с.ч.с.
де G - маса сухої частини сирцю, кг.
с.ч.с.
При значному вмiстi в сировинi карбонатiв кальцiю та магнiю
витрати теплоти на хiмiчнi реакцiї, кДж/год,
вит '
q = П G ( 21А + 27.2 К ), (7.26)
2 с.ч.с.
де К - (Са0 + Мg0), %.
З Витрата теплоти на нагрiвання сухої маси виробiв до темпера-
вит.
тури випалювання q , кДж/год.
3
вит. '
q = П G с t , (7,27)
3 с.ч.с. с.вип. вип.
де с - теплоємнiсть цегли в зонi випалювання,
с.вип. кДж/(кг град.С):
t - температура випалювання цегли, град.С.
вип.
4 Втрата теплоти в зовнiшнє середовище через огороджувальнi
вит.
конструкцiї (стiни, склепiння. пiд) q , кДж/год,
4
втр.
q = 3,6 К F ( t - t ), (7,28)
4 вн. зов.
де К - коефiцiєнт теплопередачi окремих дiлянок
огороджень, кДж/(м2 год град.С);
1
К = ------------------- ;
1 б 1
і
---- + ---- + ----
а Л а
1 і 2
а - коефiцiєнт тепловiддачi до внутрiшньої поверхнi
1 2
огороджень печi, Вт/(м х град.С).
а - коефiцiєнт тепловiддачi вiд зовнiшньої поверхнi
2 2
огороджень печi в зовнiшнє середовище. Вт/(м х град.С);
б ,Л - вiдповiдно товщина i теплопровiднiсть кожного шару
і і 2
конструкцiй огороджень печi, м, Вт/(м х град.С);
- 27 -
F - поверхня вiдповiдних огороджувальних конструкцiй
2
печi, м ;
t , t - температура середовища в печi i температура
вн. зов. зовнiшнього повiтря, град.С;
2
(При розмiрностях величин а , а в кДж/(м х град.С) та
1 2
Л в кДж/( м град. С) в формулу (7.28) не входить коефіцієнт
і
3,6).
В залежностi вiд температурного режиму пiч умовно роздiляють
на розрахунковi зони (дiльницi), розрахунок проводять за усередне-
ною для кожної дiльницi температурою. В разi неможливостi виконання
розрахунку теплопередачi крiзь багатошарову стiнку (наприклад, не-
вiдомi характеристики шарiв) розрахунок проводять за температурою
зовнiшньої поверхнi огороджень. Тодi
втр. '
q = q + q + q , кДж/год, ( 7.28 )
4 ст. скл. поду
q = F а t кДж/год.; q =
cт. ст. ст. сер.ст., скл.
= F а t , кДж/год.;
скл. скл. сер.скл.
q = F а t кДж/год, (7.29)
поду поду поду сер.поду,
де F , F , F - площа стiн, склепiння, поду печi
ст. cкл. поду 2;
відповідно, м
а , а , а - усереднений коефiцiєнт тепловiддачi
ст. скл. поду вiд стiн, склепiння, поду вiдповiдно
в зовнiшнє середовище,
2
кДж/(м год град.С);
а = 30,2 + 0,224 t ; а = 30,2 + 0,224 t
ст. сер.ст. скл. сер.скл.;
а = 30,2 + 0,224 t
поду. сер.поду;
Дt , Дt , Дt - перепад температур між се-
сер.ст. cер.скл. сер.поду. редньою температурою зовніш-
ньої поверхні стіни, склепіння, поду відповідно та температурою
зовнішнього середовища, град. С;
t t t
сер.ст.' сер.скл.' сер.поду - середня температура по площi
зовнiшньої поверхнi стiни, склепiння, поду вiдповiдно, град.С:
- 28 -
t - температура зовнiшнього середовища, град.С.
зовн.
Дt = t - t Дt =
Тоді сер.ст. сер.ст. зовн., сер.cкл.
= t - t Дt = t t '
сер.скл. зовн., сер.поду сер.поду - зовн. (7.29 )
Для визначення температур огороджень необхiдно виконати розра-
хунок прогрiвання конструкцiй печi за зонами або виконати замiри
температур на реальнiй тепловiй установцi.
втр.
5 Втрата теплоти з димовими газами q , кДж/год,
5
втр. '
q = В V t с , (7.30)
5 д.г. д.г. д.г.
'
де V - визначаємо за формулою (7.20 );
д.г.
t - температура димових газiв, град.С;
д.г.
с - теплоємнiсть димових газiв, кДж/кг град.С.
д.г.
6 Втрата теплоти з вагонетками, що виходять в зону охолоджен-
втр.
ня, q , кДж/год,
+ 6
втр.
q = n (G с t + G с t + G с t +
6 ш. ш. ш. ц.т. ц.т. ц.т. із. із. із. (7.31)
+ G с t ),
м. м. м.
втр.
Розраховують аналогічно q (7.21).
6
7 Втрата теплоти вiд неповноти згоряння палива (хiмiчна i ме-
втр.
ханiчна) q , кДж/год, залежить від конструкції печі та виду
7
палива. В залежностi вiд технологiчної схеми складає 0 - 3% від
пр
q .
1
Таким чином, витрата теплоти зон пiдготовки та випалювання це-
вит.
гли q , кДж/год.
- 29 -
вит. вит. вит. втр. втр. втр. втр. втр.
q = q + q + q + q + q + q + q . (7.32)
1 2 3 4 5 6 7
пр. вит.
Складаємо рiвняння q = q i визначаємо витрату палива за го-
'
дину В. Для визначення витрати палива на 1000 шт. ум.цегли необхiд-
'
но В роздiлити на продуктивнiсть печi за годину.
Питому витрату теплоти на випалювання цегли q , кДж/IООО шт.
в.ц.
ум. цегли, вираховуєм
р
q = В Q (7.33)
в.ц. н.
де В - витрата палива на 1000 шт. ум. цегли.
Питому витрату умовного палива на випалювання цегли, в ,кг
в.ц.
ум. п./IООО шт. ум. цегли, визначають
q
в.ц.
в = ----------
в.ц. р
Q
н.ум.п.
Тепловий баланс зони охолодження
Прихiд теплоти
1 Теплота, яку приносить нагрiта цегла iз зони випалювання,
пр.
q , кДж/год,
1
пр. '
q = П G с t , (7.34)
1 ц.вип. ц.вип. ц.вип.
де G , с , t - відповідно маса, теплоємність
ц.вип. ц.вип. ц.вип.
та температура цегли на виході із зони випалюван-
ня, кг, кДж/(кг град.С), град. С.
пр.
2 Теплота, яку приносять вагонетки, q , кДж/год,
2
пр.
q = n (G с t + G с t + G с t + G с t ) (7.35)
2 ш. ш. ш. ц. ц. ц. із. із. із. м. м. м.
втр.
Ця кiлькiсть теплоти дорiвнює q зони випалювання.
6
Цей пункт розраховують для тунельних печей. Для кiльцевих пе-
чей визначають кiлькiсть теплоти. що видiляється при охолодженнi
пiчного масиву.
- 30 -
пр.
З Теплота, яку приносить повiтря на охолодження цегли, q ,
3
кДж/год,
пр.
q = V c t ,
3 пов.охол. пов. пов. (7.36)
де V - кiлькiсть повiтря, що подають на охолодження цегли,
пов. м3;
с - теплоємнiсть повiтря, кДж/кг град.С:
пов.
t - температура повiтря, град.С.
пов.
Це повiтря пiсля нагрiвання може частково використовуватись на
горiння палива, сушiння сирцю тощо.
Витрата теплоти
втр.
I Втрата теплоти з цеглою, що виходить iз печi, q . кДж/год,
1
втр. '
q = П G с t , (7.37)
1 ц. ц. ц.п.
'
де П - випуск цегли за годину, тис. шт;
G - маса цегли пiсля випалювання, кг:
ц.
с - теплоємнiсть цегли. кДж/(кг град.С);
ц.
t - температура цегли на виходi iз зони охолодження
ц.п. печi, град.С.
втр.
2 Втрата теплоти з вагонетками q , кДж/год,
2
втр.
q = n (G с t + G с t + G с t + G с t ) (7.38)
2 ш. ш. ш. ш. ц. ц. із. із. із. м. м. м.
З Втрата теплоти в зовнiшнє середовище через огородження печi
втр.
i нижню поверхню вагонетки q , кДж/год, вираховують за зонами
3
втр.
q = F K ( t - t ) (7.39)
3 вн. зовн.
де t , t - температура середовища в печi в данiй зонi
вн. зовн. та зовнiшнього повiтря, град.С.
