Туннельная печь обжига кирпича ОАО Ивановский завод керамических изделий (стр. 8 из 15)

кг/ч, (3.1)

где 24 – число часов в сутках;

кг/ч.

Если потери при прокаливании в процессе обжига составляют

= 2%, то часовая производительность сушила по сухой массе составит:

кг/ч, (3.2)

кг/ч.

Поступает в сушило влажных изделий

кг/ч, (3.3)

кг/ч.

Выходит из сушила высушенных изделий

кг/ч, (3.4)

кг/ч.

2). Часовое количество испаряемой влаги:

кг/ч, (3.5)

кг/ч.

3). Расход сухого воздуха для теоретического процесса сушки.

Начальные параметры воздуха, поступающего в сушило, t_н = 120⁰С. Влагосодержание d_н находится по I-d диаграмме [1] для летних условий t_воз = 20⁰С,

(точка А). Получаем d_н = 12 г/кг сух. воз. и теплосодержание I_воз = 56 кДж/кг сух. воз. Схема расчета по I-d диаграмме дана на рис. 3.1.

При повышении температуры воздуха в зоне охлаждения печи до t_н = 120⁰С его влагосодержание не изменяется, а теплосодержание повышается до I_н = 156 кДж/кг сух. воз. (точка В).

Теоретический процесс сушки, изображенный линией ВС (рис.3.1), заканчивается при d₂ = 41 г/кг сух. воз. Точка С находится на пересечении линии I_н = const с линией t_к = const, задаемся t_к = 40⁰С.

Расход сухого воздуха при теоретическом процессе сушки находим по формуле

кг сух. воз./ч , (3.6)

кг сух. воз./ч.

4). Потери теплосодержания воздуха в процессе сушки. Для расчета действительного процесса сушки определяем расход тепла в сушиле на нагрев материала, потери тепла в окружающую среду и тепло аккумулированное кладкой сушила.

Продолжительность сушки изделий принимаем 72 часа. Ширина сушильной камеры b = 1,4 м, длина камеры l = 17,8 м, высота h = 3 м. Сушило состоит из 30 камер.

Стены и свод сушила выполнены из красного кирпича, толщина стен R_ст = 0,24 м, толщина свода R_св = 0,12 м.

Общая ширина сушила:

м, (3.7)

м.

Расход тепла на нагрев изделий в сушиле определяем по формуле

кДж/ч, (3.8)

где с_м – теплоемкость высушенного материала

кДж/кг·⁰С, (3.9)

где с_с – теплоемкость абсолютно сухого материала, кДж/кг·⁰С;

с_с = 0,921 кДж/кг·⁰С;

кДж/кг·⁰С;

t_к и t_н – конечная и начальная температуры кирпича при сушке, t_к = 90⁰С,

t_н = 35⁰С;

кДж/ч.

Потери тепла в окружающую среду через стены, потолок и двери определяем по формуле

кДж/ч, (3.10)

где k – коэффициент теплопередачи, который определяем по формуле

Вт/м²·⁰С, (3.11)

где

- коэффициент теплоотдачи внутри сушила от движущегося сушильного агента к стенкам камеры, для садки изделий на этажерках при низких температурах = 5,2 Вт/м²·⁰С;

S₁ – толщина стенки, S₁ = R_ст = 0,24 м;

- коэффициент теплопроводности кирпичной стенки, = 0,5 Вт/м·⁰С;

- коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду, определяем по номограмме для = 15⁰С [1], = 10 Вт/м²·⁰С;

t_ср – средняя температура сушильного агента,

⁰С;

t_окр – температура окружающей среды, t_окр = 20⁰С;

F – теплоотдающая поверхность стенок.

м² , (3.12)

м²,

Вт/м²·⁰С.

Потери тепла через стены

кДж/ч.

Находим поверхность потолка для определения потерь через свод:

м², (3.13)

м².

Коэффициент теплопроводности красного кирпича

= 0,5 Вт/м·⁰С.

Коэффициент теплоотдачи

= 11,4 Вт/м²·⁰С.

Коэффициент теплопередачи по формуле (3.11)

Вт/м²·⁰С.

Потери тепла через потолок по формуле (3.10)

кДж/ч

Определяем потери тепла через дверки, выполненных из дерева толщиной

R = 50 мм. Коэффициент теплопроводности

= 0,16 Вт/м·⁰С.

Поверхность дверок:

м², (3.14)

м².

Коэффициент теплопередачи по формуле (3.11)

Вт/м²·⁰С.

кДж/ч.

Суммарные потери тепла в окружающую среду составят:

кДж/ч, (3.15)

кДж/ч.

Теплота аккумуляции определяется по формуле

кДж/ч, (3.16)

где G_кл – масса кладки, аккумулирующая тепло

кг, (3.17)

где

, (3.18)

, (3.19)

где

- толщина слоя аккумуляции, = 0,06 м;

- плотность кирпича, = 1800 кг/м³;

с_н , с_к – теплоемкости кирпичных стен и свода при t_н , t_к; с_н = 0,848 кДж/кг·⁰С, с_к = 0,866 кДж/кг·⁰С;

t_н = 40⁰С, t_к = 110⁰С – начальная и конечная температуры стен и свода;

- время сушки (аккумуляции);

Суммарные потери тепла в сушилке:

, (3.20)

кДж/ч.

Потери теплосодержания воздуха в сушиле

кДж/кг сух. воз., (3.21)

кДж/кг сух. воз.

5). Действительный расход воздуха на сушку определяем с помощью I-d диаграммы. Для этого по I-d диаграмме от т.С вниз откладываем величину I_пот = 36,47 кДж/кг сух. воз. Действительный процесс сушки изображается линией ВЕ. Конечные параметры сушильного агента t_к = 40⁰С,

= 55%, d_к = 34 г/кг сух. воз.