Технология производства керамического ангобированного кирпича

 

Р2 = РС .+ РВЛ 2

РВ2  =  РСВ + РВП 2

 

Р2 = 6000 + 300 = 6300

РВ2  =  180 + 490 = 508

 

где   Р₁ – масса влажного материала, поступающего в сушилку;

        Р_С – масса абсолютно сухой части материала;

        Р_{ВЛ 1} – влага, содержащаяся в материале, поступающем в сушилку;

        Р_В1– масса  воздуха, поступающего   в   сушилку;  

        Р_СВ – сухая   часть   воздуха,   поступающего  в сушилку;

        Р_{BП 1} – масса водяных паров, содержащихся в воздухе, поступающем

                    в сушилку; 

        Р₂ – масса материала, выгружаемого из сушилки;

        Р_{ВЛ 2} – остаточная влага в материале, выгружаемом из сушилки;

        Р_B2 – масса отработанного влажного воздуха;

        Р_{ВП 2} – испаренная в сушилке влага, содержащаяся в отработанном

                     воздухе. 

 

Тогда уравнение материального  баланса:

		(55)
	6808 = 6808

 

Преобразовав данные уравнения для проверки, получим:

 

	РВЛ 1 – РВЛ 2   =  РВП 2 – РВП 1	(56)
	660 – 300 = 490 – 130
	360 = 360

 

2. Расчет основных параметров распылительной сушилки

 

Производительность сушилки  по испаряемой влаге составляет:

 

(57)

 

где W_Н и W_К– абсолютная влажность материала, загружаемого 

                         в  сушилку (11%) и выгружаемого  из нее (5%).

 

 

В расчете процесса сушки  участвуют параметры воздуха: температура t, энтальпия І, влагосодержание d и относительная влажность φ.

 

Удельный  расход сухого воздуха на 1 кг  испаренной влаги, ℓ , кг воздуха на  1 кг влаги составляет:

 

ℓ = =

(58)

где d₀, d₁ и d₂ – влагосодержание окружающего (8) , нагнетаемого (8) и

                         отсасываемого (42) вентилятором из сушилки воздуха, г/кг.

 

ℓ

 

Удельный теоретический  расход тепла в процессе сушки, q_o, кдж/кг, подсчитывается по формуле :

 

qo =  q ok  – I w = ℓ (I 2 – I 0) – t1

(59)

 

где q _ok – теоретический расход тепла с нагревом воздуха от t₀ до t₁, кдж/кг влаги;

       I_w –  теплосодержание  испаряемой влаги, кдж/кг;

      I ₁и I ₂ – теплосодержание и входящего (90) и выходящего (28) из сушилки

                      воздуха, кдж/кг;

      ℓ –  удельный  расход воздуха тепла,  кг воздуха на  1 кг влаги;

      t₁ – начальная температура испаряемой влаги, град.

 

qo = 29,41 (90 – 28) – 20 = 1683,42

 

В реальных условий,  для  расчета процесса сушки, кроме теоретического необходимого  расхода  тепла, q_o,  учитываются дополнительные затраты на  покрытие различных потерь, q _пот.,  и добавочный подвод тепла, q_доб.

Практический удельный расход тепла в сушильном процессе, q, кдж/ч определяется формулой:

 

q =qo+ qпот

(60)

 

Потери тепла, q_пот, кдж/кг влаги, в практическом процессе сушки слагаются из следующих составляющих:

 

qпот = qМ + qИС+ qТР + q ОК + q НЕПЛ  + q КОНС

(61)

 

где q_М  и q_ИСП – тепло, затрачиваемое на подогрев сухой массы материала и

                          остаточной не  испаренной  влаги  в интервале температур 

                           от t_Ндо t_К, кдж/ч;

     q_ТР – тепло, затрачиваемое на подогрев транспортных устройств и

              инвентаря, непрерывно перемещаемых  в рабочей камере сушилки,

                   кдж/ч;

     q _ОК и q_НЕПЛОТ – потери тепла в окружающую среду в результате

                                  теплоотдачи с поверхности стенок  и газообмена через 

                                  неплотности ограждающих  конструкций, кдж/ч;

     q _КОНС– тепло,  воспринятое ограждающими конструкциями и внутренним

                оборудованием  сушильных камер  (периодические сушилки), кдж/ч.

Перечисленные потери подсчитываются по формулам, q_М q_ИС, кдж/ч:

 

		qМ = Р1∙СМ  (tН – tК)	(62)
	qМ = 6660 ∙ 1000 ∙ 0,956 (140 – 40) =636696 кДж/ч

 

где С_М – теплоемкость керамических материалов, 0,956 кдж/кг∙град.

 

	qИС = Р ∙WН ∙ (tН – tК)	(63)
	qИС = 6660 ∙0,11 ∙100 ∙ (140 – 40)

 

	qТР = Gтр∙ Стр (tН – tК) = GМ∙ СМ +GД∙ СД. (tН – tК)	(64)
	qТР = 0

 

qОК =   3,6 k, (t′СР – tОК)

(65)

 

k  = =

(66)

Тогда,

qОК =   3,6 ∙ 2,06, (50 – 20) = 222,48

 

	qНЕПЛ = (0,1 – 0,2 ) · q 0	(67)
	qНЕПЛ = 0,1 ∙ 1683,42 = 168,342

 

	qКОНС =	(68)
	qКОНС = 0

 

где Р_С  – масса абсолютно сухого материала выгружаемого из сушила, кг/ч;

       с_С –  теплоемкость  сухого материала, кдж/кг· град;

      W_К– абсолютная влажность  выгружаемого материала, %;

      П_w – производительность сушила  по испаряемой влаги, кг/ч;

      G_м.т и G_д.т – масса металлических и деревянных транспортных устройств, 

                           перемещаемых через сушилку в течении 1 час, (цикл),кг;

      с_м и с_д –  теплоемкость  металла и дерева, кдж/кг град;

      ∆G вл – масса влаги, испаряемой в периодической сушилке за цикл, кг;

      t _ср1–  средняя  температура внутри сушилки,⁰С;

      t ₀ –    температура окружающей среды, ⁰С;

      k – коэффициент теплопередачи, Вт/ м² ∙град;

      λ – коэффициент теплопроводности, Вт/ м ∙град;

      α ₁ и α ₂– коэффициент теплоотдачи от стены в окружающую среду,Вт/ м град

        Q_{П 6} – потери тепла при охлаждении ограждающих конструкций

               сушильных камер за 1 цикл;

             t_вн и t_нар –  соответственно температуры внутренней и наружной

                   поверхности ограждающих конструкций, ⁰С.

Тогда,

qпот = 636693 + 666000 + 222,48 + 168,342 = 1303086,82

 

Таким образом,

q =1683,42 + 1303086,82 = 1304770,24

(69)

 

Графический расчет процесса сушки базируется на  I-d диаграмме влажного воздуха. I-d  диаграмма может быть составлена для различных влагосодержаний и теплосодержаний воздуха. Полученные  по I-d  диаграмме результаты практически совпадают с результатами аналитического  расчета.

 

 

 

Рисунок 9 – I-d  диаграмма

 

Данные расчета теплового  баланса представлены в таблице 11.

 

Таблица 11 – Тепловой баланс распылительной сушилки

Приход тепла			Расход тепла
Статья  баланса	количество		Статья  баланса	количество
	кДж/ч	%		кдж/кг вл	%
Расход тепла на сушку	1304770	100	На прогрев   сухих  изделий	636696	49
			На испарения  влаги	666000	50
			Неплановые потери	168,32	0,01
			Потери в окружающую среду	222,48	0,09
	1304770	100		1304770	100

 

Таким образом, статьи прихода  и расхода тепла удовлетворяют  условиям теплового баланса: .

4.9.1 Расчет и  выбор тепловых агрегатов

 

Тип и размеры  туннельных тепловых агрегатов принимаются  по справочникам, а производительность и количество определяют с учетом длительности режима тепловой обработки, с учетом емкости одного туннеля. По размерам    вагонетки и высоте садки  определяют поперечное сечение туннеля сушилки.     Поперечный разрез туннельной сушилки представлен на рисунке 1.

 Если сушка  предусматривается на печных  вагонетках, то поперечный размер  туннеля принимают таким же, как  и для печи, и выбирают их  одновременно с расчетом печи.

При  сушке изделий  на полочных  вагонетках ширину туннеля  В, мм,  и  высоту от головки рельсов, Н, мм, рассчитывают   по формулам:

 

                                       В  = b + 2 (80 –100) ,                                                 (3)

 

                                        Н = h + (50 – 100),                                                   (4)

 

где b и  h –  ширина  вагонетки и высота от головки  рельсов до верха

                    осадки, мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – рабочая камера; 2 –  вагонетка; 3 –  полки с кирпичом  – сырцом.

 

Рисунок 1–Туннельная вагонеточная сушилка.

 

Производительность  сушил, П_Т, шт/ч (т/ч), определяется по формулам:

 

                                               П_Т = = ,                                             (5)

 

где  N_В  – емкость одной вагонетки, шт. изделий;

        τ   –   продолжительность тепловой  обработки изделий, ч;

n –   число вагонеток  в туннели, шт.;

G_В – емкость одной вагонетки, т.

 

Производительность  туннельных сушил   по количеству готовых изделий

 П'_Т, шт/ сутки, считают по формуле:

 

                                                 П'_Т = 24 · П_Т · ,                                                 (6)

 

где   – среднегодовой брак при сушке изделий, %.

 

Емкость  сушилки, N, шт, определяется количеством изделий одновременно находящихся  во всех туннелях: