Тимчасові норми для розрахунку витрат теплової та електричної енергії при виробництві цегли та каменів керамічних

- 59 -

ДОДАТОК Ж

(рекомендований)

ПРИКЛАД

розхрахунку питомої витрати теплової енергiї на випалювання

цегли в тунельнiй печi

Питому витрату теплової енергiї визначаємо на 1000 шт. ум. це-

гли. Умовно приймаємо, що за годину в пiч надходить 1020 шт. ум.це-

гли (з урахуванням 2 % браку). Послiдовнiсть розрахунку обираємо

згiдно з перемiщенням теплоносiя в тунельнiй печi.

Вихiднi данi для розрахунку наведенi в додатку А

' ' '

(П, G , G ,В , t ,t ,а ,G , W , t )

ц.вип. ц.вип. пов. ц.п. гор. c.ч.с. п с.п.

Зона охолодження

Прихiд теплоти

I Теплота, яку приносить нагрiта цегла iз зони випалювання,

пр.

q , кДж,

1

пр. '

q = П G t с = 1020 х 3,4 х 990 х 1,12 =

1 ц.вип. ц.вип. ц.вип.

= 3840960,

де с - теплоємнiсть цегли; залежить вiд температури,

ц. кДж/кг град.С,

С = 0,81 + 0.000315 х 990 = 1.1218 кДж/кг град.С.

ц.

t - температура цегли на виходi iз зони випалювання,

ц.вип.

град. С.

пр.

2 Теплота, яку приносять вагонетки, q , кДж.

2

пр. '

q = (П /Е) (G t с + G t с + G t с +

2 ш. ш. ш. із. із із ц.т. ц.т. ц.т.

+ G t с , ),

м. м. м.

пр.

q = (1020/1310) (980 х 0,965723 + 600 х 1,05 х 246 +

2

+ 460 х 0.84 х 91,5 + 1031 х 0,483 х 60 =

= (1020/1310) (683744 + 154980 + 35355 + 51962) = 721040,

- 60 -

де Е - кiлькiсть цегли на однiй вагонетцi, шт. ум. цегли;

G , G , G , G - маса шарiв футеровки вагонетки

ш. із. ц.т. м. (шамоту, ізоляцiйного матерiалу,

цегли теплоiзоляцiйної), металу,

кг;

t ,t ,t ,t - середня температура шарiв футеров-

ш. із. ц.т. м. ки вагонетки металу, град.С;

с .с ,с , с - теплоємнiсть шамоту, iзоляцiйного

ш. із. ц.т. м. матерiалу, цегли теплоiзоляцiйної,

металу, кДж/( кг.град.С);

с = 0.882 + 0.0001155 t; с = 1.05; с = 0,84; с = 0.483.

ш. із. ц.т. м.

З Теплота повiтря, що надходить в зону охолодження (з подаль-

пр.

шим його використанням на горiння, в сушарцi тощо), q , кДж.

3

пр. '

q = V с t = (V + V ) с t

3 пов.охол. пов. пов. пов.гор. пов.охол. пов. пов.

o ' 3

де V = 1,05 х V х В - повiтря на горiння, м ;

пов.гор. пов.

'

V - частина повiтря на охолодження цегли, яка в

пов.охол. подальшому витрачається на охолодження цегли,

яка в подальшому витрачається на технологiчнi

3

потреби за виключенням горiння, м .

пр. ' '

q = (1.05 х 14.7 х В + 8300) х 1.3 х 15 = 301 х В + 161850.

3

o

Теоретичну витрату повiтря для горiння V визначають з роз-

' пов.

рахунку горiння палива. V - з газового балансу печi.

пов.охол.

пр.

Усього прихiд теплоти Q , кДж.

пр. ' '

Q = 3840960 + 721037 + 301 В + 161815 = 4723847 + 301 В.

Витрата теплоти

втр.

I Втрата теплоти з цеглою, яка виходить iз печi, q , кДж,

1

втр. '

q = П G c t = 1020 х 3,4 х 0.84 х 80 = 233050.

1 ц. ц. ц.п.

- 61 -

2 Втрата теплоти з вагонетками, що виходять iз печi (темпера-

втр.

туру кожного шару вагонетки визначають згiдно з 7.6.7), q , кДж,

2

втр.

q = (1020/1310) (980 х 0,914 х 276 + 600 х 1,05 х 324 +

2

+ 460 х 0,84 х 135 + 1031 х 0,483 х 40) =

= 247185 + 194400 + 52164 + 19919 = 513663.

З Втрату теплоти в зовнiшнє середовище стiнами, склепiнням та

втр. '

подом печi q , кДж, визначають за формулою (7.28 ); площi i тем-

3

ператури поверхонь прийнято для умовної установки

втр.

q = q + q + q ,

3 ст. скл. поду

де q = F а Дt

ст. ст. ст. сер.ст.;

2

F = 106 м ; t = 44 град.С; t = 20 град.С;

ст. сер.ст. зов.

2

а = 30.2 + 0,224 х 44 = 40,06 кДж/(м х год град.С);

ст.

Дt = 44 - 20 = 24 град.С:

сер. ст.

q = 106 х 40,06 х 24 = 101912 кДж;

ст.

q = F а Дt ;

скл. скл. скл. сер.скл.

2

F = 53 м ; t = 44 град.С; t = 20 град.С;

скл. сер.скл. зов.

2

а = 40,06 кДж/(м х год х град.С);

скл.

Дt = 24 град.С;

сер.скл.

q = 53 х 40,06 х 24 = 50956 кДж;

скл.

q = F а Дt ;

поду поду поду сер.поду

- 62 -

2

F = 53м ; t = 65 град.С: t =40 град.С;

поду сер. поду зов.

2

а = 30,2 + 0,224 х 65 = 44,7 кДж/(м х год. х град.С);

поду

Дt = 65 - 40 = 25 град.С;

сер.поду

q = 53 х 44,7 х 25 = 59227 кДж:

поду

втр.

q = 101912 + 50956 + 59227 = 212095 кДж.

3

4 Витрати теплоти на нагрiвання повiтря для горiння, кДж,

вит. o гор. гор. ' '

q = V а t с В = В х 14,7 х 1,05 х 391 х 1,3 =

4 пов. гор. пов. пов.

'

= 7845 х В.

5 Кiлькiсть теплоти, яка може бути вiдiбрана iз зони охолодже-

вит.

ння печi з гарячим повiтрям. q , кДж, визначають за рiзницею

5

прихiдної та витратної частин балансу зони охолодження

вит. ' '

q = 4723847 +301 В - (233050 + 513668 + 212095 + 7845 В ) =

5 '

= 3765034 - 7544 В .

Якщо пiч працює на природному газi, як агент сушiння застосо-

вують сумiш гарячого повiтря. яке вiдбирають iз зони охолодження

печi. i продуктiв горiння палива. В цьому випадку iз зони охолодже-

ння печi вiдбирають 50-80 % теплоти, залишок використовується в пе-

чi i переходить по випалювальному каналу iз зони охолодження в зону

випалювання.

6 Кiлькiсть теплоти, яку вiдбирають iз зони охолодження печi в

вит.

сушарку згiдно з 7.5.5. q . кДж.

6

вит.

q = 2065000.

6

7 Кiлькiсть теплоти, яка надходить iз зони охолодження в зону

випалювання (без урахування теплоти повiтря, яке подають на горiн-

вит.

ня), q , кДж.

7

вит. ' '

q = 3765034 - 7544 В - 2065000 = 1700034 - 7544 В .

7 - 63 -

Зона пiдготовки та випалювання цегли

Прихiд теплоти

пр.

I Теплота горiння палива q , кДж.

1

пр. р. ' '

q = Q B = 29300 В .

1 н.

де 29300 - нижча теплотворна здатнiсть умовного палива,

кДж/кг ум.п.

пр.

2 Фiзична теплота палива q , кДж,

2

пр. ' ' '

q = В t с = В х 15 х 1,32 = 19,8 В .

2 пал. пал.

пр.

З Теплота, яку вносить в пiч цегла-сирець, q , кДж,

3

пр. ' '

q = П (G с + W с ) t =

3 с.ч.с. с.гл. п. в с.п.

= 1020 (3,4 х 0,84 + 0,24 х 4,19) 20 = 79511.

4 Теплота нагрiтого повiтря, яке надходить в зону випалювання

пр.

iз зони охолодження через випалювальний канал печi, q , кДж.

4

пр. '

q = 1700034 - 7544 В .

4

пр. вит.

(q = q - iз тестового балансу зони охолодження).

4 7

вит.

5 Теплота повiтря, що подається на горiння ( q - iз тепло-

4

пр.

лового балансу зони охолодження), q . кДж.

5

пр. o гор. гор. ' '

q = V с t а В = В х 14.7 х 1,3 х 1,05 х 391 =

5 пов. пов. пов. гор.

'

= 7845 В .

пр.

6 Теплота, що надходить в пiч з вагонетками. q , кДж.

6

пр.

q = 1020/1310 (980 х 0,838 х 60 + 600 х 1,05 х 60 +

6

+ 460 х 0,84 х 60 + 1031 х 0,483 х ЗО) = 97334.

- 64 -

7 Теплота повiтря, що пiдсмоктується в зону випалювання,

' '' пр.

вираховується згiдно з формулою (7.20 ) i (7.20 ), q , кДж,

7

пр. o ' '

q = V а 0,1 с t В = В х 14,7 х 4 х 0.1 х 1,3 х 15 =

7 пов. д.г. пов. пов.

'

= 115 В .

Усього (при частковому використаннi теплоти iз зони випалюван-

ня i охолодження для сушiння сирцю) прихiд теплоти дорiвнює

пр.

Q , кДж,

пр. ' ' ' '

Q = 29300 В + 20 В + 79511 + 1700034 -7544 В + 7845 В +

' '

+ 97334 + 115В = 29686 В + 1876880.

Витрата теплоти

I Витрата теплоти на випарювання залишкової вологи та нагрiва-

вит.

ння водяної пари до температури газiв, що видаляються, q , кДж,

1

вит. ' ''

q = П W (2500 + 1,97 t ) = 1020 х 0.24 (2500 + 1.97 х 120) =

1 п. г.п.

= 846110.

вит.

2 Витрата теплоти на хiмiчнi реакцiї q , кДж.

2

вит. '

q = П G (21 А +27.2 К) = 1020 х 3.87(12.5 х 21 + 27,2 х 2) =

2 с.ч.с.

= 1250930.

З Витрата теплоти на нагрiвання виробiв до температури випалю-

пр.

вання (з балансу зони охолодження q )

1

вит.

q = 3840960.

3

4 Втрату теплоти в зовнiшнє середовище через огороджувальнi

втр.

конструкцiї печi q , кДж, визначають згiдно з формулою (7.28)

4

'

або (7,28)

втр.

q = q + q + q ,

4 ст. скл. поду

- 65 -

де q = F а Дt ;

ст. ст. ст. сер.ст.

2

F = 150 м ; t = 44 град.С; t =20 град.С;

cт. сер.ст. зов.

2

a = 30,2 + 0,224 х 44 = 40.06 кДж/(м х год х град.С);

ст.

Дt = 44 - 20 = 24 град.С;

сер.ст.

q = 150 х 40 х 24 = 144216 кДж;

ст.

q = F а Дt

cкл. cкл. скл. сер.скл.;

2

F = 75 м ; t = 44 град.С: t = 20 град.С;

скл. сер.скл. зов.

2

а = 40,06 кДж/(м х год х град.С):

скл.

Дt = 24 град.С;

сер.скл.

q = 75 х 40,06 х 24 = 72108 кДж:

скл.

q = F а Дt ;

поду поду поду сер.поду

2

F = 75 м ; t = 52 град.С; t = 35 град.С:

поду сер.поду зов.

2

а = 30,2 + 0,224 х 52 = 41,85 кДж/(м х год х град.С):

поду

Дt = 52 - 35 = 17 град.С;

сер.поду

q = 75 х 41,85 х 17 = 53358 кДж;

поду

втр.

q = 144216 +72108 + 53358 = 269682 кДж.

4

втр.

5 Втрата теплоти з димовими газами q , кДж.

5

втр. ' '

q = В V t с = В 14.7 х 3.5 х 120 х 1,15 =

5 д.г. д.г. д.г. '

= 7100 В .

- 66 -

''

де t = t - температура димових газiв. град.С, при

д.г. г.п. коефiцiєнтi вмiсту повiтря в димових газах

а = 3,5.

д.г.

6 Втрата теплоти з вагонетками, що виходять в зону охолодження

пр. втр.

(з балансу зони охолодження - q ), q , кДж,

2 6

втр.

q = 721040.

6

вит.

Усього витрата Q , кДж.

вит. вит. вит. вит. втр. втр. втр.

Q = q + q + q + q + q + q ,

1 2 3 4 5 6

вит. '

Q = 846110 + 1250930 + 3840960 + 269680 + 7100 В + 721040 =

'

= 7100 В + 6928720.

Iз рiвняння теплового балансу знаходимо питому витрату умовно-

пр. вит.

го палива Q = Q .

При частковому вiдборi теплоти iз зони охолодження печi

' '

29686 В + 1876880 = 7100 В + 6928720, кДж:

'

В = (6928720 - 1876880) / (29686 - 7100) = 222.8 кг ум. п/год.

З цiєї кiлькостi в сушарку надходить 70 кг ум. п/IООО шт. ум.

цегли.

В разi застосування палива з iншою теплотворною здатнiстю, пе-

рерахунок на умовне паливо виконують згiдно з додатком Т.

Зведений тепловий баланс тунельної печi (на 1000 шт. ум. цегли)

- 67 -

Таким чином, при розрахунку витрати теплоти на 1020 шт. ум.

цегли за годину, з урахуванням можливого браку, питома витрата умо-

вного палива на 1000 шт. якiсної умовної цегли становить 222,8 кг.

- 68 -

ДОДАТОК И

(рекомендований)

Орiєнтовний тепловий баланс кiльцевої печi

3

(кДж х IО / 1000 шт. ум. цегли)