Технология производства керамического ангобированного кирпича

 

                                             N = N_В·n = П_Т· τ .                                                   (7)

или N, т:

                                           N = G_В·n = П΄_Т· τ .                                                   (8)

Принимая длину  каждого туннеля от 20 до 36 м и зная длину,ℓ,одной вагонетки, можно найти количество вагонеток, m, шт, вмещающихся в одном сушиле:

 

                                                    m  = ÷ ,                                                       (9)

 

 Число необходимых  туннелей, Т, шт. определяется  из  соотношения:

 

                                               Т = =  .                                              (10)

 

Количество туннелей обычно берут больше расчетного, учитывая их       ремонт и чистку: на каждые 8 – 10 туннелей принимают 1 запасной туннель. Затем устанавливают количество  туннелей в блоке сушилок – до 30 штук.

 

При расчете сушилки  с сушкой на печных вагонетках, длина  сушилки, L, м, определяется по количеству вагонеток:

 

                                           L = nℓ = .                                                (11)

 

Обычно  длина туннеля  принимается больше расчетной на 0,5 – 0,6 м с учетом компенсации длины разбега вагонетки.

Расчет рабочих  размеров распылительной сушилки сводится к определению объема рабочей камеры, V, м³, который определяется допускаемыми объемными напряжениями по испаренной влаге:

 

                                                     V =  ,                                                      (12)

 

где  m₀   –  коэффициент, зависящий от свойств распыляемой жидкости;

      W  – количество испаряемой влаги, кг/ч.

Отношение высоты башни к  диаметру  Н : D = 1,45 : 1,8.

 

Производительность  сушильных барабанов по абсолютно  сухому материалу определяется по формулам А.П.Ворошилова, Р, кг/ч:

 

                               Р_С = ,                           (13)

 

                                            L =     ,                                       (14)

где  L –  рабочая длина  барабана, м;

       w₁, w₂ – начальная и конечная  относительная влажность материала, %;

       υ  _газ – скорость сушильного агента в конце барабана,м/сек;

       m₀ –  напряженность барабана по влаге, кг/ м³ ·ч;

       V _газ –  объем влажных (отходящих) газов в конце барабана, м³ /ч;

       β   – коэффициент заполнения барабана (β = 0,15 -0,2);

n – количество испаряемой  влаги, кг/ч;

D_бар – диаметр барабана, м.

 

Сложность расчета печей  и сушилок состоит в трудности учета влияния различных факторов на их тепловую работу, связанных с процессами сжигания топлива, движения газов, теплообмена и технологическими особенностями производства, поэтому топливосжигающие устройства, дутьевые средства, дымососные и другие установки принимаются всегда с некоторым, запасом мощности.

Для облегчения и упрощения техники расчета  широко применяют графики, таблицы и нормали проектных организаций, справочники по конструированию   печей и сушилок и т. п.

По окончании расчета  основного технологического  оборудования  составляется ведомость оборудования, в которой указывается: название, марка или тип, краткая характеристика оборудования и потребность каждого вида оборудования в штуках на заданную производительность. 

На основании полученных данных заполняют таблицу 10, содержащую сведения об основном оборудовании.

  Составление ведомости  оборудования производят в том  порядке, в каком агрегаты устанавливаются по  технологическому потоку.

 

Таблица 10 – Ведомость  оборудования

№	Наименование и краткая  характеристика оборудования	Количество шт.	Примечание

 

1.4.6 Теплотехнические расчеты тепловых агрегатов

 

Теплотехнические расчеты  тепловых агрегатов складываются из расчета горения топлива, расчета материальных тепловых балансов процессов и составления теплового баланса. На основании последнего  определяют расход топлива и количество воздуха и продуктов горения.

 

1.4.6.1 Теплотехнический расчет процесса сушки

 

Материальным балансом процесса сушки называют уравнение, выражающее закон сохранения массы материалов и веществ, участвующих в сушильном процессе. В сушилку поступают влажный материал и воздух, которые состоят из сухой части и влаги. Расход их является приходной частью материального     баланса сушилок. К расходной части баланса относится выход высушенного материала (с остаточной влагой) и отработанного воздуха (с испарённой в сушилке влагой). Если в сушильном процессе отсутствуют материальные потери, тогда массы сухого материала на входе в сушилку и на выходе из нее равны между собой, также равны массы поступающего и выходящего сухого воздуха.

 

Уравнение материального  баланса процесса сушки имеет  следующий вид:

 

                                           Р₁ + Р_В1   =  Р₂ + Р_В2 ,                                                   (15)

 

Вместе тем:    Р₁ = Р_{ВЛ 1} + Р_С;                      Р _В1   = Р_СВ + Р_{ВП 1};

 

                        Р₂ = Р_{С .}+ Р_{ВЛ 2} ;                    Р_В2  =  Р_СВ + Р_{ВП 2} ,

 

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. 

 

Преобразовав данные уравнения, получим:

 

                                              Р_{ВЛ 1} – Р_{ВЛ 2}   =  Р_{ВП 2} – Р_{ВП 1} ,                                  (16)

 

Производительность сушилки  по испаряемой влаге составляет:

 

                                                П_W = ,                                            (17)

 

где W_Н и W_К– абсолютная влажность материала, загружаемого 

                         в  сушилку и выгружаемого  из нее.

 

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 = = ,                                                (18)

 

где d₀, d₁ и d₂ – влагосодержание окружающего, нагнетаемого и

                         отсасываемого вентилятором из  сушилки воздуха, г/кг.

 

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

 

                                            q_o =  q _ok  – I _w = ℓ (I ₂ – I ₀) – t₁,                                 (19)

    

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 и выходящего из сушилки

                      воздуха, кдж/кг;

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

      t₁ – начальная температура испаряемой влаги, град.

 

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 =q_o+ q_пот .                                           (20)

 

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

 

                                         q_пот = q_М + q_ИС+ q_ТР + q _ОК + q _НЕПЛ  + q _КОНС ,               (21)

 

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:

 

                                                        q_М = Р₁∙С_М  (t_Н – t_К),                                       (22)

 

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

 

                                                         q_ИС = Р ∙W_Н ∙ (t_Н – t_К),                                    (23)

 

                      q_ТР = Gтр∙ Стр (t_Н – t_К) = G_М∙ С_М +G_Д∙ С_Д. (t_Н – t_К),                      (24)

 

                                             q_ОК =   3,6 k_, (t′_СР – t_ОК),                                                        (25)

  

                                            k  = ,                                                     (26)

 

                                             q_НЕПЛ = (0,1 – 0,2 ) · q ₀ ,                                           (27)

 

                                                          q_КОНС = ,                                             (28)

 

                                        Q_{П 6} = 0,5 (t _вн+  t_нар) ΣGс,                                               (29)

 

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