Всасывающая сторона -10,9 мм.вод.ст

Нагнетающая сторона -11,1 мм.вод.ст

Полный напор  Н_п = 22,0 мм.вод.ст

Общее сопротивление систем:

Отбор дымовых газов

, мм.вод.ст (2.52)

 

где Н_с – сопротивление садки, мм.вод.ст;

Н_п – полный напор местного сопротивления, мм.вод.ст

 мм.вод.ст при t = 150⁰С

 

Отбор горячего воздуха

 

 мм.вод.ст при t = 250⁰С

 

Подача холодного воздуха

 

 мм.вод.ст при t = 20⁰С

 

3.6 Подбор вентиляторов

 

Вентилятор отбора горячего воздуха из зоны охлаждения

1) Часовой объем отбираемого горячего воздуха нм³/ч

2) Общее сопротивление системы Н_общ = 28,5 мм.вод.ст

Приводим сопротивление к t = 20⁰С, так как номограммы рассчитаны на эту температуру

 

 (2.53)

мм.вод.ст

 

По номограммам [5] выбираем центробежный вентилятор типа Ц9-57№6, число оборотов n = 725 об/мин, КПД h= 0,6.

Вентилятор нагнетания холодного воздуха

1) Часовой объем нагнетаемого в печь воздуха м³/ч

2) Общее сопротивление системы при t = 20⁰С Н_общ = 43 мм.вод.ст

По номограммам [5] выбираем центробежный вентилятор типа Ц4-70№8, число оборотов n = 650 об/мин, КПД h= 0,7.

Вентилятор отсоса отработанных дымовых газов

1) Часовой объем отработанных дымовых газов нм³/ч

2) Общее сопротивление системы Н_общ = 42 мм.вод.ст

 

мм.вод.ст

 

По номограммам [5] выбираем центробежный вентилятор типа Ц4-70№8, число оборотов n = 760 об/мин, КПД h= 0,65.

Вентилятор рециркуляции теплоносителя

1) Производительность вентилятора соответствует производительности дымососа нм³/ч

2) Общее сопротивление системы Н_общ = 31 мм.вод.ст

 

мм.вод.ст

 

По номограммам [5] выбираем центробежный вентилятор типа Ц4-70№6, число оборотов n = 960 об/мин, КПД h= 0,6.

4. РАСЧЕТ ПРОЦЕССА СУШКИ КИРПИЧА-СЫРЦА И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС СУШИЛКИ

 

Тепловые потери из печи с охлаждающим воздухом самые большие и составляют 27,16% в тепловом балансе печи. Нагретый воздух как вторичный энергетический ресурс должен быть использован. Тепло воздуха можно использовать в сушилках, то есть на технологические цели.

Производительность сушила в соответствии с заданной производительность печи Р_г = 9 млн. шт в год. В переводе на массу Р_г^м = 33000 т/год. Начальная относительная влажность изделий = 22%. Конечная относительная влажность после сушки = 7,5%.

Сушка производится горячим воздухом, отбираемым из зоны охлаждения туннельных печей. Начальную температура воздуха при входе в сушило принимаем t_н = 120⁰С.

1). Для определения часовой производительности сушила принимаем: количество рабочих дней в году – 350, брак при сушке и обжиге  = 2%. Тогда часовая производительность по обжигаемым изделиям будет равна:

 

 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.

Действительный расход воздуха на сушку

 

 кг сух. воз./ч, (3.22)

 кг сух. воз./ч=8,64 м³(н)/с

 

Количество воздуха, подаваемого в сушило при t_воз = 20⁰С и V = 0,86 м³/кг сух. воз. [1] (приложение 40), составит:

 

 м³/ч, (3.23)

м³/ч

 

При температуре t = 120⁰С действительный расход воздуха равен:

 

 м³/ч.

Количество отработанного воздуха, удаляемого из сушила при t_к = 40⁰С, находим по формуле

 

 м³/ч, (3.24)

 

где  кг/ч;

- плотность отработанного воздуха, = 1,3 кг/м³;

 

м³/ч.

 

6). Расход тепла на сушку находим по формуле

 

 кДж/ч, (3.25)

 

где t_м – температура материала, поступающего в сушило;

 

 кДж/ч.

 

7). Составим тепловой баланс сушила (табл.3.1).

Тепло, уходящее с отработанным воздухом

 

 кДж/ч, (3.26)

кДж/ч.

 

Тепло на испарение и нагрев влаги материала

 кДж/ч, (3.27)

 кДж/ч.

 

Таблица 4.1 Тепловой баланс сушилки после реконструкции (2% брака)

№ п/п	Статьи теплового баланса	Количество тепла
		кДж/ч	%
	Приход тепла
1	Количество тепла, необходимое для сушки	3,4726×106	100,00
	Расход тепла
1	Нагрев материала qм	272572,26	7,49
2	Потери в окружающую среду qокр	475312	13,07
3	Испарение и нагрев влаги qисп	1914379,6	52,63
4	Тепло на аккумуляцию qакк	244875	6,73
5	Тепло с уходящим воздухом qух	730452,5	20,08
	Итого	3,6376×106	100,00

 

8). Расчет горения топлива в подтопке (аналогично п.2.2)

Состав топлива:

СН₄ = 98,49%

С₂Н₆ = 0,51%

С₃Н₈ = 0,17%

С₄Н₁₀ = 0,05%

N₂ = 0,75%

CO₂ = 0,03%

Всего: 100%