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

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

А.2 Показники для перерахунку різних видів теплоносіїв

При визначенні питомої енерговитрати:

в кг умовного палива - кількість її, наведену в кДж, необхідно розділити на 29300 кДж (теплотворна здатність умовного палива);

в ГКал - кількість енерговитрати, наведену в кДж, необхідно розділити на 4.19;

в кг пари - кількість енерговитрати, наведену в кДж, необхідно розділити на 2500-2700 кДж (теплота конденсації пари) залежно від тиску пари або з урахуванням параметрів теплоносія (температура, тиск) в конкретних умовах.

С. 24 ДБН Г.1-8-2000

ДОДАТОК Б

(рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку питомої витрати палива

на виробництво вапна в шахтній печі

Б.1 Вихідні дані: випалювання вапна проходить у шахтній пересипній печі; паливо - антрацит, теплотворна здатність палива - 28800 кДж/кг; початкова температура вапняку 15°С; витрата вапня­ку* на одержання 1 кг вапна - 1,75 кг; вологість вапняку - 3 %; вміст СаСО₃ - 0,935 кг, MgCO₃ -0,005 кг в 1 кг вапняку; температура вапна, що виходить з печі, - 80 °С.

Хімічна неповнота згоряння палива - 8 %, механічна неповнота згоряння палива - 3 %.

Додаткові параметри наводяться в процесі розрахунку.

Б.2 Розрахунок виконують згідно з розділом 9.

Прихід теплоти

1 Прихід теплоти з паливом

1.1 Теплота горіння палива (хімічна) q₁^пр., кДж/кг,

В,

де В - витрата палива на одержання 1 кг вапна, кг/кг.

1.2 Фізична теплота палива при t = 15 °С q₂^пр. , кДж/кг,

q₂^пр. = В t_пал. с_пал. = В х 15 х 0,84 = 12,6 В,

де с_пал. = 0,84 кДж/(кг °С) - теплоємність палива.

2 Прихід теплоти з повітрям q₃^пр. , кДж, при t_пов. = 15°С,

q₃^пр.= = В х 9,69 х 15 х 1,3 = 188,9 В ,

де G = 9,69 кг/кг - фактична витрата повітря, що визначається з розрахунку горіння 1 кг палива;

с_пов.= 1,3 кДж/(кг °С) - теплоємність повітря.

3 Прихід теплоти з сировиною (вапняком) q₄^пр. при t_с = 15°С, кДж/кг,

q₄^пр. = G_нат.t_c.c_c. = 1,75 х 15 х 0,876 = 23,0 ,

де c_c. = 0,876 кДж/(кг °С) - теплоємність вапняку;

G_нат. = 1,75 - витрата вапняку на одержання 1 кг вапна, кг/кг.

Усього прихід теплоти становить

q₁^пр. + q₂^пр. + q₃^пр. + q₄^пр. = 28800 В + 12,6 В + 188,9 В + 23,0 = 29001,5 В + 23,0 , кДж/кг.

Витрата теплоти

1 Витрата теплоти на випарювання вологи з вапняку q₁^вит., кДж/кг,

q₁^вит. = G_с w_с q¹_пари ⁼ 1,75 х 0,03 х 2680 = 140,7 ,

де w_c = 3 - вологість вапняку, %;

q¹_пари = 2680 кДж/кг - теплота випарювання вологи.

* Примітка. Кількість сировини на одержання вапна залежить від виду сировини, її хімічного складу та

вологості і визначається з розрахунку матеріального балансу.

ДБН Г.1-8-2000 С. 25

2 Витрата теплоти на розкладання (дисоціацію) вапняку q₂^вит., кДж/кг,

q₂^вит. = [(G_Ca – G¹_Ca)q_Ca + G_Mg q_Mg]G_c = [(0,935 - 0,057) х 1780 + 0,005 х 1300] х 1,75 = 2746,3 ,

де G_Ca ⁼ 0,935 - маса СаСО₃ на 1 кг вапняку, кг/кг;

G¹_Ca ⁼ 0,057 - кількість СаСО₃, який не розклався, кг/кг;

q_Ca ⁼ 1780 кДж/кг - теплота, яка потрібна на розкладання 1 кг СаСО₃;

G_Mg ⁼ 0,005 - маса MgCO₃ на 1 кг вапняку, кг/кг;

q_Mg ⁼ 1300 кДж/кг - теплота, яка потрібна на розкладання 1 кг MgCO₃.

3 Втрата теплоти від хімічної неповноти згоряння палива q₃^втр., кДж/кг,

q₃^втр. = а_хім. В = 0,08 х 28800 х В = 2304 В ,

де а_хім. = 8 - хімічна неповнота згоряння палива, %.

4 Втрата теплоти від механічної неповноти згоряння палива q₄^втр. , кДж/кг,

q₄^втр. = а_мех. В = 0,03 х 28800 х В = 864 В ,

де а_мех. = 3 - механічна неповнота згоряння палива, %.

5 Витрата теплоти на нагрівання повітря для горіння, а також з газами, що відходять і нагріті до 300°С , q₅^втр., кДж/кг,

q₅^втр. = q В + q В = 236,9 В + 4753,1 В = 4990 В ,

де q ⁼ 4753,1 кДж/кг - втрата теплоти з продуктами горіння, що відходять;

q ⁼ 236,9 кДж/кг - витрата теплоти на нагрівання повітря, що поступає на горіння, виз­начається аналогічно q₃^пр. .

Згідно з 9.3.6

q =V_{д.г .} ρ_д.г t_д.г.с_д.г.= 8,85 х 1,79 х 300 х 1,317 = 4753,1 кДж/кг.

Кількість повітря та продуктів горіння визначають з розрахунку горіння палива для кожного конкретного випадку.

6 Втрата теплоти з вапном, що виходить з печі при одержанні 1 кг вапна, q₆^втр. , кДж/кг,

q₆^втр. = G_вап. C_вап. t_вап. = 1,0 х 0,787 х 80 = 63.0 ,

де с_{вап .} = 0,787 кДж/(кг С) - теплоємність вапна.

7 Витрата теплоти з вапняковим пилом, що видаляється з печі, q₇^вит, кДж/кг,

q₇^вит.=G_с.в.c_с.в. t_д.г. =0,02 x 0,876 x 300 = 5,25,

де G_с.в. = 0,02 - втрата сухої сировини на винесення, кг/кг;

с_с.в. ⁼ 0,876 кДж/(кг С) - теплоємність вапняку;

t_д.г. - температура газів, що відходять, °С.

8 Витрата теплоти через огородження печі (стіни шахти) q₈^втр, кДж/кг, яку визначають із теплотехнічного розрахунку або умовно приймають 6 % від кількості теплоти, що приносить паливо,

q₈ ^втр = 0,06 В = 0,06 х 28800 х В = 1728 х В

Усього витрата теплоти складає

q₁^вит.+q₂^вит.+q₃^втр.+q₄^втр.+q₅^вит.+q₆^втр.+q₇^втр.+q₈^втр. = 9886 В + 2955,2 , кДж/кг .

З теплового балансу одержуємо рівняння

29001,5 В + 23,0 = 9886 В + 2955,2 ; 19115,5 В = 2932,2 ,

тоді В = 0,1534 кг/кг - витрата антрациту на одержання 1 кг вапна, кг/кг.

С. 26 ДБН Г. 1-8-2000

Питома витрата теплової енергії становить

= 0,1534 х 28800 = 4,4178 тис. кДж/кг вапна.

Питома витрата умовного палива згідно з формулою (9.15) становить

= 0,1534 х 28800 х 1000 / 29300= 150,78 кг ум.п./т.

ДБН Г. 1-8-2000 С. 27

ДОДАТОК В (рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку коефіцієнта корисної дії шахтної печі

з виробництва вапна

B.1 Вихідні дані приймаємо за додатком Б:

паливо - антрацит; Q^р_н. = 28 800 кДж/кг;

питома витрата палива на випалювання вапна

в = 153,4 кг/т вапна;

питома витрата електроенергії на випалювання вапна

в = 14 кВт год./т вапна;

вміст активного СаО в готовому продукті

m_CaO = 87 %; m_MgO ⁼ 0;

В.2 Коефіцієнт корисної дії шахтної печі:

з_ш.п. = (3185 х 87 х 1000) / (153,4 х 28800 + 14 х 0,315 х 29300) = 60,94 %

В.3 Коефіцієнт корисного використання технологічного палива в шахтній печі:

з_пал. = (3185 х 87 х 1000) / (153,4 х 28800) = 62,72 % .

ДБН Г. 1-8-2000 С. 27

ДОДАТОК Г (рекомендований)

ПРИКЛАД

розрахунку коефіцієнта корисної дії обертової печі

з виробництва вапна

Г.1 Вихідні дані:

паливо – природний газ;

= 35610 кДж/м³;

питома витрата палива

В = 0,2 м³/кг;

питома витрата електроенергії

е = 21 кВт  год./т вапна;

вміст активного СаО

m_CaO = 86 %; m_MgO = 3%.

Г.2 Коефіцієнт корисної дії обертової печі:

з_{об.печі.} = (3185 х 86 + 2715 х 3) / (0,2 х 35610 + 21 х 0,315 х 29300/1000) = 38,55 %.

Г.3 Коефіцієнт корисного використання технологічного палива в обертовій печі

з_пал. = (3185 х 86 х 2715 х 3) / (0,2 х 35610) = 39,6 % .

ДБН Г. 1-8-2000 С. 29

ДОДАТОК Д

(рекомендований)

Коефіцієнти до разрахунку витрати електричної енергії

на виробництво вапна, цегли і каменів силікатних

Таблиця Д. 1 - Коефіцієнти електричних навантажень електроприймачів технологічного обладнання

Найменування груп електроприймачів

Коефіцієнт використання К_В

Коефіцієнт потужності cos φ

tg φ

Димососи, вентилятори, повітродувки

0,8

0,8

0,75

Транспортери,елеватори,конвеєри,сепарато­ри, механізми струшування, шнеки, фільтри, вивантажувальні пристрої

0,6

0,7

1,02

Конвеєри формувальні (автоматизовані)

0,5

0,75

0,88

Дробарки щокові і молоткові

0,6

0,7

1,02

Млини кульові і вібромлини

0,7-0,8

0,75-0,85

0,88-1,0

Насоси пневмогвинтові, компресори

0,6

0,75

0,88

Грохоти

0,6

0,7

1,02

Живильники барабанні, затвори

0,6

0,7

1,02

Живильники пластинкові

0,4

0,6

1,33

Автоклави (вентилятори)

0,6

0,7

1,02

Лебідки

0,3

0,65

1,17

Поворотні чаші

0,25

0,65

1,17

Вібратори, обробка форм, розпалубка