Производство керамического кирпича 3 (стр. 4 из 12)

или 39 мин

Количество вагонеток, выходящих из печи в сутки определим по формуле:

(3.1.9)

Плотность садки кирпича на вагонетке

(3.1.10)

где V_n - объем печного канала, м³.

Полезную длину печи при заданной производительности найдем по формуле:

, (3.1.11)

где l_ваг - длина вагонетки, м;

Длину зон подогрева и обжига по формуле:

(3.1.12)

где τ_п - продолжительность нагрева и обжига изделий, ч. Принимаем из расчета продолжительности обжига (табл.1);

L* - полезная длина печи, м. Принимаем из технических характеристик назначенной к расчету печи.

Количество вагонеток в зонах подогрева и обжига вычислим по формуле:

(3.1.13)

Длина зоны охлаждения найдем по формуле:

, (3.1.14)

где τ_охл - продолжительность охлаждения изделий, ч.

Количество вагонеток в зоне охлаждения находим по формуле:

(3.1.15)

Таблица 3.1.1 - Исходные данные для составления материального баланса

1 Производительность, кг/сут	177
2 Начальное влагосодержание материала, %	1
3 Конечное влагосодержание материала, %	0
4 Начальная температура материала, 0C	20
5 Температура спекания, 0С	1050
6 Температура сушки, 0С	800
7 Давление газа в печи (H2), МПа	0,12
8 Плотность материала, г/см3	1,6
9 Рабочая длина печи, м	104

Материальный расчет процесса сушки будет сводиться к составлению материального баланса и определению массовых расходов всех потоков. Уравнения материального баланса по влаге имеет вид:

, (3.1.16)

, (3.1.17)

где G_H - массовый расход высушиваемого материала, кг/с;

G_K - массовый расход высушенного материала, кг/с;

W - количество отводимой влаги, кг/с;

W_H - количество влаги, содержащейся в высушиваемом материале, кг/с;

W_K - количество влаги, содержащейся в высушенном материале кг/с;

G_c - массовый расход сухого материала, кг/с;

w_CH - начальное влагосодержание материала, %;

w_CK - конечное влагосодержание материала, %.

Из уравнения материального баланса (3.1.1) определим массовые расходы по формулам:

По результатам расчета составляем таблицу материального баланса.

Таблица 3.1.2 - Материальный баланс

Приход			Расход
Статьи прихода	кг/сут	%	Статьи расхода	кг/сут	%
Высушиваемый материал Сухой материал Влага	178,77 177 1,77	0 99 1	Высушенный материал Сухой материал Влага	177 0 1,77	99 0 1
Итого	178,77	100	Итого	178,77	100

3.2 Тепловые расчеты

Тепловой расчет сводится к составлению теплового баланса процесса сушки и процесса прокалки и определению количества подводимого тепла.

Уравнение теплового баланса процесса сушки имеет вид:

, (3.2.1)

где количество тепла, поступающего в печь с сухим материалом вычисляется по формуле, Вт:

(3.2.2)

- теплоемкость материала, Дж/(кг К);

- начальная температура при входе в печь, ⁰С;

Количество тепла, поступающего в печь с влагой будет вычисляться по формуле, Вт:

, (3.2.3)

где

- теплоемкость влаги, Дж/(кгК);

Q_нагр -тепло от нагревателей, Вт;

Количество тепла, отводимое из печи с сухим материалом, вычислим по формуле, Вт:

, (3.2.4)

где

- конечная температура материала при выходе из зоны сушки, ⁰С;

Количество тепла, отводимое из сушилки с влагой, определяем по формуле:

(3.2.5)

- количество тепла, поступающее с тележками, Вт;

255 Дж/(кг К);

- количество тепла, отводимое с тележками, Вт.

Определим составляющие уравнения теплового баланса:

;

;

;

;

Потери тепла в окружающую среду, при открывании дверей и через футеровку и кирпичную кладку, Вт:

; (3.2.6)

;

;

Определим количество дополнительного тепла, подводимого к сушилке:

; (3.2.7)

;

Результаты расчета теплового баланса процесса сушки приведены в таблице

Таблица 3.2.1 - Тепловой баланс

Приход		Расход
Статьи прихода	кг/сут	Статьи расхода	кг/сут
1 Высушиваемый материал с сухим материалом с влагой 2 C тележкой 3 Тепло нагревателя	3,745 12,87 0,176 0,009 903,62	1 С высушенным материалом 2 С влагой 3 С тележкой 4 Потери	467,28 1,77 361 90,37
Итого	920,420	Итого	920,420

Уравнение теплового баланса процесса прокалки имеет вид:

, (3.2.8)

где количество тепла, поступающего в печь с сухим материалом, определяется по формуле, Вт:

(3.2.9)

где

-теплоемкость материала, Дж/(кгК);

- начальная температура при входе в зону спекания, ⁰C ;

Q_нагр -тепло от нагревателей, Вт;

Количество тепла, отводимое из печи с прокаленным материалом, определяется по формуле, Вт:

(3.2.10)

где

- конечная температура материала при выходе из печи, ⁰С;

10% - потери тепла в окружающую среду, при открывании дверей и через футеровку и кирпичную кладку, Вт;