Туннельная печь обжига кирпича ОАО Ивановский завод керамических изделий (стр. 3 из 15)
В зоне охлаждения происходит остывание кирпича до температуры 3000С перед выдачей вагонеток из печи, также происходит отбор нагретого воздуха для подачи его в сушилку. В этой зоне охлаждается также и футеровка вагонеток, нагретая до высоких температур. Изделия и футеровка вагонеток охлаждаются холодным воздухом, подаваемым в печь сверху и сбоку через несколько каналов, расположенных по длине зоны охлаждения ближе к выходному каналу печи.
Печь работает по принципу противотока, то есть газы и воздух движутся навстречу вагонеткам с обжигаемыми изделиями. Движение газовых и воздушных потоков осуществляется системой вентиляторов.
В зоне подогрева предусмотрена установка циркуляционных вентиляторов для интенсивного перемешивания газовых потоков с целью максимального усреднения газовой среды, то есть ликвидации расслоения ее и уменьшения перепада температур по сечению канала. В зоне подогрева также производится отбор дымовых газов.
Печь выполняется из стандартного красного кирпича, зона обжига изнутри футеруется шамотным кирпичом. Свод печи выполняется из красного кирпича и засыпки шлаком.
 |
Рис. 1.2. Кривая обжига кирпича в печи
Рис. 1. . Схема движения потоков:
- горячего воздуха от печи к сушилу с параметрами
и 
;- продуктов сгорания в дымовую трубу с параметрами
и 
;- смеси продуктов горения и воздуха к сушилу с параметрами
и 
Примечание: параметры теплоносителей в скобках определены в результате расчетов
3. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА ОБЖИГА КИРПИЧА. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТУННЕЛЬНОЙ ПЕЧИ
3.1 Расчет продолжительности обжига кирпича и производительности печи
Расчет выполнен по методике, изложенной в [1, 2, 3].
Абсолютная влажность загружаемого в печь кирпича ω = 7,5%. Вес сухого кирпича
G1 = 3,3 кг.
Размеры кирпича: длина l = 250 мм;
ширина b = 120 мм;
толщина s = 65 мм.
1). Нагрев до 1000С.
Количество испаряемой влаги
кг, (2.1) 
.Активная поверхность теплообмена и испарения одиночного кирпича
м2 , (2.2) 
м2.Количество влаги, приходящейся на 1 м2 активной поверхности,
кг/м2, (2.3) 
кг/м2.При съеме влаги примерно 0,4 кг/м2·ч с активной поверхности время, необходимое для нагрева до 1000С, составляет:
ч, (2.4) 
ч.2). Период нагрева от 100 до 8000С.
Определяем допустимую скорость подъема температуры по формуле [1]
град/ч, (2.5)где Δtдоп – максимально допустимая разность температур в теле изделия при его нагреве или охлаждении;
а – коэффициент температуропроводности материала, а = 40 м2/ч;
S – толщина прогрева изделий, S = 0,06 м.
Принимая для этого периода Δtдоп = 850С [1], получим
град/ч.Время нагрева или охлаждения в известном интервале температур равно:
ч, (2.6)где t1 и t2 – температура в начале и конце интервала, 0С;
ч.3). Период нагрева от 800 до 9800С.
Принимая для этого периода Δtдоп = 850С [1], получим
град/ч.Время нагрева
ч.4). Время выдержки при конечной температуре [1]
ч, (2.7) 
ч.5). Охлаждение в интервале температур от 980 до 5000С при значении Δtдоп = 550С [1]
град/ч.Время охлаждения
ч.6). Охлаждение в интервале температур от 500 до 3000С при Δtдоп = 1250С [1]
град/ч.Время охлаждения
ч.7). Общая продолжительность обжига равна суммарному времени нагрева, выдержки и охлаждения
, (2.8) 
ч.Таким образом, по оптимальному режиму обжига, рассчитанному на основе допустимой разницы температур в теле изделия при его нагреве и охлаждении, получили, что общая продолжительность обжига составляет не более 29 ч.
Годовая производительность печи на ОАО «Ивановский завод керамических изделий»
Рг = 9 млн.шт/год.
Единовременная емкость туннельной печи G = 31000 шт.
Количество оборотов печи в год
, (2.9) 
об.Число рабочих дней в год
, (2.10) 
день.Принимаем zг = 350 дней.
Число часов работы печи в год
ч.Часовая производительность печи может быть определена из годовой производительности по формуле
, (2.11)откуда
, (2.12)где Рчас – часовая производительность, шт/ч;
m1 – процент брака, m1 = 2%;
m2 – процент потерь материала во время транспортировки, m2 = 5%.
.В переводе на массу
.3.2 Горение топлива
Целью расчета горения топлива является определение необходимого для горения топлива расхода воздуха, выхода продуктов горения и их процентного содержания.
Топливо – природный газ следующего состава:
СН4 = 98,49%
С2Н6 = 0,51%
С3Н8 = 0,17%
С4Н10 = 0,05%
N2 = 0,75%
CO2 = 0,03%
Всего: 100%
Расход окислителя на горение топлива
, (2.13)где m, n – индексы при элементах С и Н;
CmHn – углеводороды;
.Теоретически максимально необходимый для полного горения единицы топлива расход воздуха
, (2.14) 
.Действительный расход воздуха:
, (2.15)где n – коэффициент расхода воздуха, n = 1,2;
.