Q1авт=Gс.ц.сс.ц.(tк.ц. – tп.ц.) (14.10)
де Gс.ц.- маса сухої частини цегли в автоклаві, кг;
сс.ц.- теплоємність сухої цегли, кДж/(кг °С);
tп.ц., tк.ц.- початкова і кінцева температура цегли-сирцю при запарюванні в автоклаві, °С;
- нагрівання води в цеглі-сирці Q2авт., кДж,
Q2авт=Gв.св.(tк.ц. – tп.ц.) (14.11)
де Gв. - маса води в цеглі-сирці в автоклаві, кг;
cв.- питома теплоємність води, кДж/(кг °С);
- нагрівання стінок і кришок автоклава до заданої температури Q3авт., кДж,
Q3авт=Gст.кр.сст.кр.(tк.ст.кр. – tп.ст.кр.) (14.12)
де Gст.кр- маса стінок і кришок автоклава, кг;
сст.кр - теплоємність стінок і кришок автоклава, кДж/(кг °С);
tп.ст.кр., tк.ст.кр- температура стінок і кришок автоклава початкова і кінцева, °С;
- нагрівання вагонеток з цеглою-сирцем Q4авт, кДж,
Q4авт=Gваг.сваг.(tк.ваг. – tп.ваг.), (14.13)
де Gваг- маса вагонеток, кг;
сваг.- теплоємність металу вагонеток, кДж / (кг °С);
tп.ваг., tк.ваг- температура вагонеток початкова і кінцева, °С;
ДБН Г. 1-8-2000 С. 19
Таблиця 14.1- Орієнтовна витрата теплоти на підігрівання вапняно-піщаної суміші при її гашенні
Температура суміші, С |
Влітку |
Взимку |
||||
Вологість піску, % |
||||||
4 |
6 |
8 |
4 |
6 |
8 |
|
30 |
55 22 |
65 26 |
67.5 27 |
105 42 |
110 44 |
112.5 15 |
40 |
100 40 |
112.5 45 |
120.5 48 |
145 58 |
157.5 63 |
167.5 67 |
50 |
147.5 59 |
162.5 65 |
175 70 |
195 78 |
205 82 |
220 88 |
60 |
185 70 |
205 82 |
220.0 88 |
337.5 95 |
250 100 |
267.5 107.7 |
70 |
225 90 |
250 100 |
262.5 105 |
277.5 111 |
287.5 115 |
312.5 125 |
80 |
262.5 105 |
295 118 |
305 122 |
320 128 |
335.5 134 |
365 145 |
Примітка. Над рискою - тис. кДж /1000 шт. ум. цегли,
під рискою - кг пари /1000 шт. ум. цегли
- втрати теплоти автоклавом під час нагрівання цегли-сирцю Q5авт., кДж,
Q5авт.=3,6kст.Fст.(tвн.– tзовн.)τ1+3,6kкр.Fкр.( tвн.– tзовн)τ1, (14.14)
де kст., kкр.- коефіцієнти теплопередачі відповідно через стінки і кришки автоклава, кДж / (м2 °С);
Fст., fкр.- поверхні стінок і кришок автоклава, м2;
tвн. - середня внутрішня температура в автоклаві при нагріванні, С,
tвн.=(tк.– tп.) / 2 , (14.15)
tзовн.- температура зовнішнього повітря, °С;
1 - тривалість нагрівання автоклава, год.
14.3.3 Втрата теплоти автоклавом у зовнішнє середовище при запарюванні Q6авт., кДж,
Q6авт.=3,6(tвн. – tзовн.) τ2 (kст. Fст. + kкр. Fкр. ), (14.16)
де τ2 - тривалість запарювання, год.
Тепловміст пари, що заповнює вільний об'єм автоклава, при температурі і тиску запарювання
Q7авт., кДж,
Q7авт.= IпариρпариVавт., (14.17)
де Iпари- тепловміст пари, кДж / кг, (таблиця Ж. 1);
ρпари- питома вага пари, кг / м3 , (таблиця Ж. 1);
Vавт - вільний об'єм автоклава, м3.
Тепловміст конденсату, що утворюється в автоклаві при запарюванні, Q8авт., кДж,
Q8авт.= , (14.18)
де - сума позицій від Q1авт. до Q7авт. за 14.3.2, 14.3.3;
Іконд.- питомий тепловміст конденсату при заданій температурі і тиску, кДж / кг.
С. 20 ДБН Г. 1-8-2000
3 метою поліпшення процесу запарювання можливе застосування продування автоклава або його вакуумування.
14.3.4 3 метою економії теплової енергії застосовують перепуск пари з автоклава, в якому закінчився процес запарювання. Пара, що перепускається, генерується за рахунок випарювання води, яка знаходиться в цеглі-сирці.
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
Хімічна реакція (дисоціація) |
Тепловий ефект, кДж |
|
на 1 кг сировини |
на 1 кг продукту |
|
СаСО3 = СаО + СО2 |
1780 |
3185 |
МgСО3 = МgО + СО2 |
1300 |
2715 |
СаСО3МgСО3 = СаО + МgО + 2СО3 |
1560 |
2965 |
При дисоціації карбонатів кальцію та магнію для отримання: 1 кг CaCO потрібно 1,786 кг CaCO3 1 кг MgO потрібно 2,09 кг MgCO3 |