Тунельная сушилка

 

Решение:

1. Годовой фонд рабочего времени:

350*24=8400ч

Где:350- число рабочих дней в году ,24-число рабочих часов в день

2) Производительность по масе:

Gm=33000000*3,5=115500000 кг/год или 115500 т/год

Где:33000000- производительность 33млн.шт.в год. 3,5- Масса одного изделия (обожженного),кг                                                    

3) Часовая производительность завода:

Где Gm - производительность по масе:8400-годовой фонд рабочего времени                                                                      

4) Часовая производительность сушилки с учетом потерь от брака и ППП:

=13,75*1,08*1,15=17,0775   т/ч

5) Определяем конструктивные размеры сушилки, принимая следующие габариты вагонетки,мм:

Длина-1580

Ширина-850

Высота-1450

По данным практики на каждую вагонетку вмещается в среднем 770кг по обожженной массе.

6) Количество вагонеток, находящихся в сушилке:

 шт.

 

Из практических данных количество вагонеток в туннеле принимают 25шт., тогда количество туннелей:

T=685/25=27.4=27 шт.

7) Определяем длину туннеля(L), мм:

L = n* l = 25 * 1580 = 39500 мм

Конструктивную длину сушилки принимают на 0,5м больше:

L = 40000 мм

8) Находим ширину туннеля,мм:

bТ =bН + 2*(100) = 850 +200 = 1050 мм

9) Находим высоту, мм:

Н = h +100 мм = 1450 +100 = 1550мм

Стены сушилки выполнены из керамического кирпича толщиной 380мм.Сверху сушилка покрыта железобетонными плитами толщиной 70мм и слоем теплоизоляционной засыпки толщиной 150мм.0бщия ширина сушилки, состоящей из 27 туннелей:

bс = 27*1050 + 380 *28 = 28350 +10640 = 38990 мм

10) Определяем часовое количество испаренной влаги:

-поступает в сушилку влажных  изделий:

= 14900 кг /ч

-выходит из высушенных изделий:

 кг /ч

11) Часовое каличество испаряемой влаги:

= 21519 - 18280 = 3239 кг / ч

12) Определяем удельный расход теплоты,кДж/кг:

-на нагрев изделий в сушилке (теплоемкость изделия Сизд=0,965кДж/кг*К): кДж / ч

Масса металлической части вагонетки равна-210кг; Теплоемкость стали Смет= 0.47кДж/кг*К

13) В 1 ч погружают вагонеток в сушилку:685/60=11,4=12 шт. Где:432-кол.вагонеток

Начальная температура вагонетки 283 К.

Конечная металлической части вагонетки-363К,

 

 

 

3.5. Тепловой баланс агрегата  и расчет потерь тепла

Тепловой баланс составляется для определения расхода тепла на сушку, а также для оценки отдельных статей прихода и расхода тепла в сушильной установке. Для сушил составляется единый баланс. Тепловой баланс условно принято составлять при 00С; считается, что все тела, влага, газы, участвующие в балансе, вносят в него тепло, если их t>00C и расходуют тепло на нагрев за счет баланса, если имеют t<00C. Тепловой баланс составляется в кДж на 1 час работы сушила и в кДж на 1 кг испарённой влаги.

Коэффициент теплоотдачи, вт/(ш2К)

15) Средняя температура сушильного  агента:

Тср = (394 + 311) / 2 = 352 ,5 К

При небольших значениях коэффициент теплоотдачи конвенкции приближенно можно рассчитать по формуле Юргеса:

ак = 5,6 + 4v(Wt /m2 *К)

Тогда при скорости движения теплоносителя:

v = 2 (m / s), a1 = 5,6+4*2 = 13 ,6 Wt / т 2 * К

 Теплопроводность кирпичной стенки =0,48Вт/(м*К). Из справочных данных коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду:

а2 = 10,2Вт /(м2* К),тогда:

= 1,04 Вт /м2 * К )

16) Площадь теплоотдающей поверхности стенок (которую определяют по чертежу):

F с = 2 * 40 * 1,55 =124 м 2

17) Потери теплоты через стены:

=3,6*1,04(352,5-291)*124/3239= =8,81кДж / кг

Где:291 -средняя температура стен

18) Находим площадь потолка:

Fn=41*29,97=1228м2

Теплопроводность железобетона =1,55Вт/м*К;

для теплоизоляционной засыпки =0,12Вт/м*К.

Из справочных данных имеем : а2 = 11,3 Вт/м*К.

тогда: =0,688 Вт /(м2 * К)

19)Определяем потери теплоты  через потолок:

 кДж/ кг 20)Определяем также потери теплоты через дверки со стороны подачи теплоносителей.

Поверхность 27 дверок, выполненных из дерева толщиной 50мм =0,16Вт/(м*К),

=1,55*0,960* 27=40,176 м2

=2,06    Вт /(м2* К)

Тогда:

= 3,6 * 2,06(394 - 291)40,176/3239 = 9,47 кДж /кг

21)Потери теплоты со стороны выдачи вагонеток:

= 3,6 * 2,06(311 - 291 )40,176 /3239= 1,83кДж / кг

22) Суммарные потери теплоты в окружающую среду составляют:

qo c = 83+ 9,47 + 1,83= 94,3 кДж / кг

 

Для составления теплового баланса необходимо рассчитать некоторые статьи прихода и расхода тепла.

Приход тепла.

1. Тепло от сгорания топлива:

2. Тепло, вносимое воздухом, подаваемым на горение и разбавления дымовых газов:

Расход тепла.

1. Тепло на испарение и нагрев влаги материала

2493  - скрытая теплота парообразования при 0 0С

1,97  - теплоемкость водяных паров

4,2   - теплоемкость влаги материала

2. Тепло с отходящими дымовыми газами, за исключением тепла, уносимого испарившейся влагой:

IУХ - находим по I-t диаграмме

3. Потери в топке:

Тепловой баланс

Приход	Общее количество теплоты			Расход	Количество теплоты
	кДж/час	кДж/  кг вл	%		кДж/час	кДж/  кг вл	%
1.От сгорания топлива, QГОР	133020	3832,02	97,7	1. На нагрев глины, QМ	1128400	323,58	8,25
2. С атмосферным воздухом, QВ	320450	91,89	2,3	2. В окружающую среду, QП	338362	97,03	2,47
				3. На испарение и нагрев влаги  материала, QИСП	9160874,4	2627	66,95
				4. С отходящими дымовыми газами, QУХ	1794768,4	514,67	13,12
				5. Потери в топке, QT	1336302	383,2	9,76
				6. Невязка баланса	-75236	-21,57	-0,55
ИТОГО	13683470	3923,91	100		13683470	3923,91	100

 

Удельное количество теплоты на 1 кг испаренной влаги:

Обычно q = 3700-5000 кДж при tГАЗ = 400-800 0С

Удельный расход топлива на 1 кг испаренной влаги:

Тепловой КПД барабанной сушилки:

Обычно КПД сушилок такого типа составляет 0,6-0,8

 

4. Организационная часть

4.1. Охрана труда

4.1.1. Защита от вредного  действия шума и вибрации

Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией во многом однотипны. 

Прежде всего, необходимо обратить внимание на технологический процесс и оборудование, по возможности заменить операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, другими. В ряде случаев можно заменить ковку металла его штамповкой, клепку и чеканку - прессованием или электросваркой, наждачную зачистку металла - огневой, распиловку циркулярными пилами - резанием специальными ножницами и т. д. Необходимо следить, чтобы при такой замене не создавались какие-либо дополнительные вредности, которые могут оказывать на работающих более неблагоприятное действие, чем шум и вибрация. 

Устранение или сокращение шума и вибрации от вращающихся или двигающихся узлов и агрегатов достигается, прежде всего, путем точной подгонки всех деталей и отладки их работы (уменьшение до минимума допусков между соединяющимися деталями, устранение перекосов, балансировка, своевременная смазка и т. п.). Под вращающиеся или вибрирующие машины или отдельные узлы (между соударяющимися деталями) следует прокладывать пружины или амортизирующий материал (резина, войлок, пробка, мягкие пластики и т. п.). В тех случаях, где допустимо по техническим условиям, целесообразно заменить подшипники качения на подшипники скольжения, плоскоременные передачи с вшивным ремнем - на клиновидные, редукторные передачи - на безредукторные, детали и узлы с возвратно-поступательными движениями - на вращательные. 

Не рекомендуется вращающиеся части машины (колеса, шестерни, валы и т. п.) размещать с одной ее стороны: это усложняет балансировку и приводит к вибрации. Вибрирующие большие поверхности, создающие шум (дребезжащие), такие, как кожухи, перекрытия, крышки, стенки котлов и цистерн при их клепке или зачистке, галтовочные барабаны и т. п., следует более плотно соединять с неподвижными частями (основаниями), укладывать на амортизирующие подкладки или обтягивать подобным материалом сверху. 

Для предупреждения завихрений воздушных или газовых потоков, создающих высокочастотные шумы, необходимо тщательно монтировать газовые и воздушные коммуникации и аппараты, особенно находящиеся под большим давлением, избегая шероховатостей внутренних поверхностей, выступающих частей, резких поворотов, неплотностей и т. п. Для выпуска сжатого воздуха или газа следует использовать не простые краны, а специальные задвижки типа Лудло. Давление воздуха или газа в системах нельзя повышать выше величин, необходимых для данного технологического процесса, для чего желательно устанавливать ограничители давления. Окружная скорость турбин вентиляторов и других вращающихся частей оборудования, увлекающих за собой воздушные потоки, не должна превышать 35 - 40 м/сек. Соединения вентиляторов с воздуховодами, а в ряде случаев газовых и воздушных коммуникаций целесообразно производить мягкими переходами (резиновые, брезентовые рукава, резиновые прокладки на фланцах и т. п.). На выхлопах пневматических установок оборудуются шумоглушители. 

Немаловажную роль в борьбе с шумом и вибрацией играют архитектурно-строительные и планировочные решения при проектировании и строительстве промышленных зданий. Прежде всего, необходимо наиболее шумящее и вибрирующее оборудование вынести за пределы производственных помещений, где находятся рабочие; если это оборудование требует постоянного или частого периодического наблюдения, на участке его размещения оборудуются звукоизолированные будки или комнаты для обслуживающего персонала.  

Помещения с шумящим и вибрирующим оборудованием надо как можно лучше изолировать от остальных рабочих участков. Аналогичным образом целесообразно изолировать между собой и помещения или участки с шумами разной интенсивности и спектра. Стены и потолки в шумных помещениях покрываются звукопоглощающими материалами, акустической штукатуркой, мягкими драпировками, перфорированными панелями с подкладкой из шлаковаты и др. 

Мощные машины и другое оборудование вращательного или ударного действия устанавливаются в нижнем этаже на специальном фундаменте, полностью отделенном от основного фундамента здания, а также пола и опорных конструкций. Подобное оборудование меньшей мощности устанавливается на несущих конструкциях здания с прокладками из амортизирующих материалов или на консолях, крепящихся на капитальных стенах. Оборудование, создающее шум, укрывается кожухами или заключается в изолированные кабины со звукопоглощающими покрытиями. Звукоизолируются также газовые или воздушные коммуникации, по которым может распространяться шум (от компрессоров, пневмоприводов, вентиляторов и т. п.). 

В качестве индивидуальных защитных средств при работе в шумных помещениях используются различные противошумы (антифоны). Они изготовляются либо в виде вставляемых в наружный слуховой проход вкладышей из мягких звукопоглощающих материалов, либо в виде наушников, надеваемых на ушную раковину. 

При работе в условиях воздействия общей вибрации под ноги рабочему ставится специальная виброгасящая (амортизирующая) площадка. При воздействии местной вибрации (чаще на руки) рукоятки и другие вибрирующие части машин и инструмента (например, пневмомолоток), соприкасающиеся с телом рабочего, покрываются резиной или другим мягким материалом. Виброгасящую роль играют и рукавицы. Мероприятия по борьбе с вибрацией предусматриваются не только при непосредственной работе с вибрирующими инструментами, машинами или другим оборудованием, но и при соприкосновении с деталями и инструментами, на которые распространяется вибрация от основного источника. 

Необходимо организовать трудовой процесс таким образом, чтобы операции, сопровождающиеся шумом или вибрацией, чередовались с другими работами без этих факторов. Если организовать такое чередование невозможно, нужно предусматривать периодические кратковременные перерывы в работе с отключением шумящего или вибрирующего оборудования или удалением рабочих в другое помещение. Следует избегать значительных физических нагрузок, особенно статических напряжений, а также охлаждения рук и всего тела; во время перерывов обязательно делать физкультурные упражнения (физкультпаузы).