мiщення матерiалу, що обробляється, а також теплоносiя.
7.1.8 Тепловий баланс складають або на визначений перiод робо-
ти агрегату (наприклад. I год) для установок безперервної дiї або
на 1000 штук готової продукцiї (ум. цегли). В деяких випадках теп-
ловий баланс може бути складено на 1 кг або 1 т продукцiї з подаль-
шим перерахуванням на 1000 шт. ум. цегли.
7.1.9 Пiд час аналiзу теплових балансiв використовують поняття
технологiчного ( Пт ) i теплового (енергетичного Пен ) коефiцiєнта
корисної дiї (к.к.д.).
Технологiчний к.к.д. Пт. %, визначають як спiввiдношення мiж
технологiчним споживанням теплоти на випарювання вологи, фiзико-хi-
мiчнi процеси та усiєю кiлькiстю теплоти, що видiляється при горiн-
нi палива
- 16 -
q + q
вип. х.п.
П = ------------ 100, (7.1)
т q
гор.
де q - теплота, яка витрачається на випарювання вологи,
вип. вологи, тис. кДж/IООО шт. ум. цегли:
q - теплота, яка витрачається на фізико-хiмiчнi
х.п. процеси, тис. кДж/IООО шт. ум. цегли,
q - теплота, яка видiляється при горiннi палива,
гор. тис. кДж/ 1000 шт. ум. цегли.
7.1.10 Тепловий к.к.д. П , %, як енергетичну характеристику
ен
агрегату визначають як вiдношення корисно спожитої теплоти до усiєї
кiлькостi теплоти, яка видiляється при горiннi палива
q
кор.
П -------- 100. ( 7.2 )
ен. q
гор.
До корисно спожитої теплоти вiдносять технологiчнi витрати, а
також теплоту додаткового використання (наприклад, теплоносiй iз
зони охолодження печi подається на сушiння сирцю в сушарках).
7.2 Визначення витрати теплової енергiї на пiдiгрiвання
глинистої сировини в зимовий перiод
7.2.1 Витрату теплоти на пiдiгрiвання глинистої сировини
Q , кДж , визначають за формулами:
підігр.гл.
Q = Q + Q , ( 7.3 )
підігр.гл. с.гл. в.
' '
Q = G С ( t - t ), - теплота на
с.гл. с.гл. с.гл. к n
пiдiгрiвання сухої частини глинистої (7.4)
сировини, кДж,
де G - маса сухої частини глинистої сировини,
с.гл. кг:
с - теплоємнiсть сухої глинистої сировини. кДж/
с.гл. (кг град.С):
' '
t . t - температура глинистої сировини вiдповiдно початко-
к n ва i в кiнцi пiдiгрiвання, град.С.
' '
Q = 0,01 w G С (t - t ) - теплота на пiдiгрi-(7.5)
в гл. с.гл. в. к n вання води, що міститься
в глинистій сировині,
кДж.
- 17 -
де W - вологiсть глинистої сировини, %:
гл.
С - теплоємнiсть води, кДж/(кг град.С).
в.
В разi використання глинистої сировини з температурою нижче
0 град.С теплоту Q , кДж, витрачають також на вiдтавання
підігр.гл.
льоду
' '
Q = Q + Q , (7.5 )
підігр. гл. с.гл. в
Тодi теплоту на вiдтавання льоду та нагрiвання води в глинис-
'
тiй сировинi Q , кДж, визначають за формулою:
в
' ' '
Q = 0,01 w G ( - 2.1 t + 335+4.2 t ), (7.5")
в. гл. с.гл. n к
де 2,1 - питома теплоємнiсть льоду, кДж/(кг град.С):
335 - питома теплота розплавлення льоду. кДж/кг;
4.2 - питома теплоємнiсть води, кДж/(кг град.С).
Питому витрату теплоти на пiдiгрiвання глинистої сировини в
зимовий перiод q , кДж/IООО шт. ум. цегли визначають
підігр. гл.
Q
q підігр.гл.
підігр.гл. = ------------ , (7.6)
П
Питому витрату умовного палива В , кг ум. п./1000 шт.
підігр.гл.
ум. цегли визначають
q
в підігр.гл.
підігр.гл. = ---------------- , (7.7)
20300 П
підігр.гл.
де П - коефіцієнт корисної дії установки для
підігр.гл. підігрівання глинистої сировини в зимовий
період
р
29300 - Q - нижча теплотворна здатність
н.ум.п. 1 кг.ум.палива, кДж.
Приклад розрахунку наведений в додатку Б.
7.3 Визначення витрати теплової енергiї на розiгрiвання i
зволоження глинистої сировини (шихти) парою
7.3.1 Для покращання формувальних i сушильних якостей
глинистої сировини можливе її паророзiгрiвання до 35-40 град.С.
Паророзiгрiвання виконують при обробленнi маси в глиномiшувачах.
- 18 -
7.3.2 Витрату води на зволоження сировинної сумiшi слiд змен-
шувати на кiлькiсть конденсату. що залишається в шихтi пiсля пароз-
воложення. Крiм того необхiдно врахувати видалення вологи пiд час
вакуумування. Конденсат пiд час розiгрiвання шихти складає 60-70%
вiд витрати пари (1 кг пари дає 600-700 г води).
7.3.3 Визначення витрати теплоти на розiгрiвання i зволоження
глинистої сировини парою Q , кДж.
р.з.
Витрата теплоти
'' ''
Q = (G . W С .О.ОI + Q с )(t - t ), (7.8)
р.з. гл. гл. в. с.гл. с.гл. к n
де Q - маса глинистої сировини, кг;
гл.
W - вiдносна вологiсть глинистої сировини, %:
гл.
С - теплоємнiсть води, кДж/(кг град.С);
в
G - маса сухої глинистої сировини, кг:
c.гл.
с - теплоємнiсть сухої частини глинистої сировини,
с.гл. кДж/(кг град.С);
'' ''
t , t - температура глинистої сировини вiдповiдно початкова
n к і в кінці розігрівання і зволоження парою, град. С.
7.4 Визначення витрати теплової енергiї на сушiння глинистої
сировини
7.4.1 Для зменшення вологостi глинистої сировини з пiдвищеною
кар'єрною вологiстю застосовують пiдсушування її в сушильних бара-
банах до формувальної вологостi.
7.4.2 Витрату теплоти на сушiння глинистої сировини визначають
на 1 т готової продукцiї за результатами матерiального та теплового
балансiв вiдповiдних теплових агрегатiв, питому витрату теплоти ви-
раховують на 1000 шт. ум. цегли.
7.4.3 Для орiєнтовних розрахункiв витрату теплоти на випарюва-
ння 1 кг вологи при сушiннi глинистої сировини приймають за табли-
цею 7.1.
Таблиця 7.1 - Орiєнтовна витрата теплоти на випарювання вологи при
сушiннi глинистої сировини
-------------------------------------------------------------------
| Тип сушарки | Витрати теплоты на випарювання |
| | вологи, кДж/кг |
|-----------------------------------------------------------------|
| Сушильний барабан | 4500 - 5900 |
|-----------------------------------------------------------------|
| Шахтний млин | 8350 - 8800 |
-------------------------------------------------------------------
- 19 -
7.4.4 При сушiннi глинистої сировини в сушильних барабанах ви-
далення вологи в загальному випадку приймають в iнтервалi 25-35
кг/м3 в залежностi вiд початкової вологостi сировини, причому вер-
хня межа вiдповiдає вологостi сировини бiльше 25 %, нижня - менше
25 %.
Орiєнтовнi тепловi баланси сушарок для глинистої сировини на-
веденi в додатку Г.
В разi виготовлення i застосування дегiдратованої глини як до-
бавки до сировинної сумiшi питому витрату умовного палива на дегiд-
ратацiю глини орiєнтовно приймають:
кг ум. п/т кг ум. п/IООО шт. ум. цегли
в обертових печах 103,0 150.0:
в печах киплячого 63,4 94.6.
шару
7.5 Визначення витрати теплової енергiї на сушiння
цегли-сирцю
7.5.1 Для сушiння цегли-сирцю застосовують сушарки тунельного,
камерного або конвеєрного типiв в залежностi вiд характеристик си-
ровини, номенклатури виробiв, режиму сушiння тощо.
Тунельнi сушарки рiзного типу є основним сушильним агрегатом.
Камернi сушарки слiд застосовувати на заводах малої потужностi
при однозмiннiй роботi формувального вiддiлення, при широкiй номен-
клатурi виробiв, якi потребують рiзних режимiв сушiння, а також в
разi використання високочутливої до сушiння шихти.
Конвеєрнi сушарки слiд застосовувати:
- при сушiннi порожнистих виробiв:
- при тривалостi сушiння сирцю не бiльше 8 год.
7.5.2 В сушарках застосовують такi теплоносiї:
- гаряче повiтря iз зони охолодження печi:
- гаряче повiтря з калориферiв:
- гаряче повiтря теплогенераторiв та фiльтрiв:
- сумiш зовнiшнього повiтря з продуктами горiння
природного газу.
7.5.3 При реконструкцiї пiдприємств з тунельними печами, що
працюють на твердому або рiдкому паливi, усi дiючi сушарки, шо ра-
нiше працювали на вiдхiдних газах печей, повиннi бути переведенi на
сушiння чистим повiтрям, яке отримують вiд калориферiв або теплоге-
нераторiв.
Використання як теплоносiя димових газiв печей при спалюваннi
твердого i рiдкого палива забороняється.
7.5.4 При спалюваннi природного газу з метою отримання сушиль-
3
ного агента необхiдно приймати таку теплову напругу на 1 м топко-
вого простору:
- для топок звичайних камерних, викладених з шамотної цегли
марки ШБ - до 1,25 млн. кДж/год.
- для циклонних та iнших топок з футеровкою з високоглинозем-
них виробiв - до 4,2 млн. кДж/год.
7.5.5 Гаряче повiтря, що вiдводять iз зони охолодження тунель-
них печей, вентильованих простiнкiв, вентильованого простору мiж
склепiнням, пiдподового простору необхiдно утилiзувати для сушiння
виробiв.
- 20 -
Кiлькiсть гарячого повiтря визначають з розрахунку теплового
та газового балансiв.
7.5.6 Вiдпрацьований сушильний агент може бути утилiзований до
60 % шляхом рециркуляцiї. Сушильний агент може бути використаний в
змiшувальнiй камерi сушарки, якщо джерелом теплоти є продукти горi-
ння природного газу або гаряче повiтря, що надходить iз тунельної
печi або вiд повiтронагрiвача.
7.5.7 Для отримання необхiдної кiлькостi теплоносiя для сушiн-
ня дозволяється спалювання додаткової кiлькости природного газу з
передачею сумiшi продуктiв згоряння та гарячого повiтря iз зони
охолодження в зону сушiння.
7.5.8 Для утилiзацiї продуктiв горiння палива необхiдно перед-
бачити теплообмiннi пристрої (регенератори тощо).
7.5.9 Питому витрату теплоти на випарювання вологи iз сирцю i
параметри сушiння визначають iз умов бездефектного сушiння. Для ви-
значення параметрiв сушильного агента необхiдно виконати розраху-
нок теоретичного i фактичного процесу сушiння в залежностi вiд кон-
кретних технологiчних схем виробництва та конструкцiй сушарок.
Кiлькiсть вологи, що видiляється з сирцю W , кг/1000 шт.
суш.
ум. цегли, визначають:
W = ( G - G ) 1000, (7.10)
суш. с.ф. с.с.
де G - маса однiєї цегли-сирцю вiдформованої, кг;
с.ф.
G - маса однiєї цегли-сирцю пiсля сушiння, кг.
с.с.
7.5.10 Параметри сушiння залежать вiд характеристики сировини
(вологiсть, чутливiсть до сушiння), характеристик теплоносiя i схе-
ми його руху. конструкцiї сушарок тощо.
7.5.11 Орiєнтовно питому витрату теплової енергiї на сушiння
виробiв в тунельних сушарках визначають:
- при сушiннi теплоносiєм з печi - 5400-6250 кДж/кг вологи;
- при сушiннi калориферним повiтрям - 7900-6250 кДж/кг вологи
(за рахунок додаткових витрат теплоти на нагрiвання повiтря).
7.5.12 Питому витрату теплової енергiї на сушiння цегли-сирцю
q ,кДж/IООО шт. ум. цегли, визначають з розрахунку теплового ба-
с.с.
лансу сушарки вит. пр.
Q - Q
q = -------------- , ( 7.12 )
с.с. П
вит. пр.
де Q , Q - вiдповiдно витрата i прихiд теплоти за стаття-
ми теплового балансу, кДж.
Питому витрату умовного палива на сушiння цегли-сирцю,
кг/1000 шт. ум. цегли, визначають:
- 21 -
q
с.с.
В = ------------- , (7.13)
с.с. р
Q
н.ум.п.
Приклад розрахунку питомої витрати теплової енергiї на сушiння
цегли-сирцю в тунельнiй сушарцi наведений в додатку Д, вихiднi данi
- в додатку А.
Приклад теплового балансу камерної сушарки наведений в додатку
Е.
7.6 Визначення витрати теплової енергiї на випалювання цегли
7.6.1 Для початкової орiєнтовної оцiнки витрат теплової
енергiї на дiючих пiдприємствах та для виробництва, що проектуєть-
ся, питому витрату умовного палива визначають за 7.6.2.
Визначення витрати теплової енергiї на пiдприємствах продукти-
внiстю бiльше 20 млн. шт. ум. цегли на рiк виконують за допомогою
теплотехнiчного розрахунку по технологiчних передiлах з урахуванням
конструктивних особливостей i характеристик теплового устаткування
конкретного пiдприємства. Витрата теплоти та умовного палива на ви-
палювання цегли та каменiв керамiчних визначається (на 1000 шт.
ум. цегли або 1 т готової продукцiї) за результатами розрахункiв
матерiального i теплового балансiв вiдповiдних теплових агрегатiв
згiдно з 7.6.7.
7.6.2 Орiєнтовно питому витрату умовного палива на випалюван-
ня 1 т готової продукцiї в тунельнiй печi, що працює на природному
газi, з урахуванням утилiзацiї теплоти на сушiння, приймають 70 кг
(за умови вмiсту в сировиннiй масi оксидiв кальцiю i магнiю (СаО +
Мg0) - 4 %, оксиду алюмiнiю АI2О3 - 12 %) або вiдповiдно 245 кг на
1000 шт. ум. повнотiлої цегли*.
У випадку збiльшення або зменшення вмiсту цих оксидiв в шихтi
слiд на кожний вiдсоток змiни вказаних iнгредiєнтiв збiльшувати або
зменшувати витрату умовного палива:
для СаО + Мg0 - на 1,3 кг/т або 4,55 кг на 1000 шт. ум. цегли;
для Аl2О3 - на 1,0 кг/т або 3,5 кг на 1000 шт. ум. цегли.
7.6.3 Для зменшення витрати палива та пiдвищення якостi цегли
в конкретних умовах виробництва доцiльне застосування добавок, що
вигоряють при випалюваннi.
-------------------------------------------------------------------
| Найменування добавок, | Кількісний вміст добавок за |
| що вигоряють | об'ємом шихти, % |
|-----------------------------------------------------------------|
|Вугілля пісне | 2 - 10 |
|-----------------------------------------------------------------|
|Зола ТЕС | 10 - 30 |
|-----------------------------------------------------------------|
|Відходи вуглевидобутку та | |
|вуглезбагачення | 10 - 100 |
|-----------------------------------------------------------------|
|Котельні шлаки | 10 - 25 |
-------------------------------------------------------------------
---------------------------------
* Наведені величини витрат умовного палива змінюються в кож-
ному конкретному випадку згідно з технологічними, техніч-
ними та організаційними особливостями конкретного підпри-
ємства.
- 22 -
7.6.4 В разi застосування добавок, що вигоряють, слiд врахову-
вати теплоту, що видiляється при згоряннi їх органiчної складової
згiдно з (7.41).
7.6.5 Для випалювання цегли ефективними з позицiї енергозбере-
ження є тунельнi печi унiфiкованого ряду з шириною каналу 2,4 м;
4,7 м; 7,0 м.
7.6.6 Проектування та застосування для нових заводiв будь-якої
потужностi кiльцевих печей недоцiльно. Як виняток можуть бути зали-
шеними при реконструкцiї дiючих заводiв i будiвництвi заводiв
