- •8Министерство образования рф. Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет. Кафедра «Энергоснабжение и теплотехника».
- •1. Введение.
- •2. Описание работы и конструкции установки.
- •3. Технологический расчет печей.
- •4. Расчет температуры и продуктов горения топлива.
- •5. Материальный баланс.
- •6. Тепловой баланс и кпд печи.
- •7. Расчет температур на границах технологических зон и построение кривой обжига.
- •8. Аэродинамический расчет печи, подбор вспомогательных устройств и оборудования.
7. Расчет температур на границах технологических зон и построение кривой обжига.
Для построения кривой температур обжига печь разбивают на участки и составляют тепловой баланс, в котором неизвестной величиной является температура газов, поступающих из одной зоны в другую. Эту температуру
находят по энтальпии газов, покидающих данную зону печи, методом подбора. Энтальпию газов, покидающих зону, кДж,
определяют из теплового баланса и по формуле:
,
где — температура газов в тепловой зоне, искомая величина, °С; , кДж/м3·°С — средняя теплоемкость газов.
Таблица 5. Температуры материалов и газов.
Технологическая зона |
Температура материала, °С |
Температура газов, °С |
||||
начало зоны |
середина зоны |
конец зоны |
начало зоны |
середина зоны |
конец зоны |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Досушки |
30 |
144 |
258 |
258 |
372,5 |
487 |
Подогрева |
258 |
454 |
650 |
487 |
1028.5 |
1570 |
Обжига |
650 |
750 |
850 |
1570 |
1235 |
900 |
Закала |
850 |
650 |
450 |
900 |
693.5 |
487 |
Охлаждения |
450 |
255 |
60 |
487 |
254 |
20 |
8. Аэродинамический расчет печи, подбор вспомогательных устройств и оборудования.
Он выполняется для создания правильного режима движения газовых потоков, следовательно, для соблюдения заданного температурного режима печи, а также для подбора транспортирующих и обеспыливающих устройств дымовых газов. К оборудованию печей относятся горелочные устройства, которые обеспечивают необходимый расход топлива для обжига строительных изделий и материалов.
Подбор тягодутьевого оборудования.
1. Аэродинамические сопротивления газового потока, проходящего через садку изделий, Па:
,
где — коэффициент аэродинамического сопротивления садки; — плотность дымовых газов, кг/м3:
,
здесь — средняя температура газового потока на данном расчетном участке, °С;
— скорость газового потока:
(Vд·хт)/(Fn·Fc·3600)=(21.38·314.6)/(6.54·45·3600)=6.34
Здесь — площадь поперечного сечения печного канала; — живое сечение садки, %;
— длина расчетного участка.
Зона досушки:
ρ=1.3·(273/273+372.5)=0.55
Нс=0.77·0.105·6.342·0.55·21.66=38.7.
Зона подогрева:
ρ=1.3·(273/273+1028.5)=0.27
. Нс=0.77·0.105·6.342·0.27·21.66=19.19
Зона обжига:
ρ=1.3·(273/273+1235)=0.24
. Нс=0.77·0.105·6.342·0.24·8.66=6.75
Зона закала:
ρ=1.3·(273/273+693.5)=0.37
Нс=0.77·0.105·6.342·0.37·8.66=10.41
Зона охлаждения:
ρ=1.3·(273/273+254)=0.67
. Нс=0.77·0.105·6.342·0.67·6.5=14.15
Таблица 6. Расчет сопротивления садки
Зона |
Средняя температура, °С |
Плотность газа, кг/м3 |
Действительный объем газа, м3/ч |
Скорость газов, м/с |
Длина участка, м |
Сопротивление садки, Па |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Охлаждения |
254 |
0.67 |
9592 |
6.34 |
6.5 |
14.15 |
Закала |
693.5 |
0,37 |
6292 |
6.34 |
8.66 |
10.41 |
Обжига |
1235 |
0,24 |
6726.2 |
6.34 |
8.66 |
6.75 |
Подогрева |
1028.5 |
0,27 |
35195.8 |
6.34 |
21.66 |
19.19 |
Досушки |
372.5 |
0,55 |
9843.7 |
6.34 |
21.66 |
38.7 |
Итого: |
— |
— |
— |
— |
57 |
26.76 |
Сопротивление садки с учетом запаса:
∑Нс·1.5=89.2·1.5=133.8
2. Сопротивление дымового окна:
Ндо=(4.5ω2до/2·g)·ρп=11.6,
где — скорость газового потока в сечении дымового окна:
ωдо=12.22
где — количество дымовых газов в зоне подогрева, м3/ч; м2 — площадь дымового окна; — количество открытых дымовых окон, ; — плотность газов при температуре в зоне досушки.
3. Сопротивление дымового канала, Па:
Ндк=(2.53·0.34·ω2)/19.6=1.7
где — скорость газов в дымовом канале, м/с:
ωдк=35196.78/1.54·3600=6.34
4. Сопротивление соединительного канала, Па:
Нск=3.9·6.982·0.34/19.6=3.29
где — скорость газов в соединительном канале, м/с:
ω=6.98.
5. Суммарные потери давления, Па:
Н=(133.8+11.6+1.6+3.29)1.1=165.3
С учетом температурной поправки расчетные потери, Па, для подбора дымососа:
Нр=165.3·(273+80)/273=213.8
где °С — температура дымовых газов перед дымососом.
Подача дымососа, м3/ч, с учетом 10% запаса:
V=35196.78·1.1=38716.5
По потерям давления и производительности дымососа для кольцевых печей подбирают дымосос.
Таблица 7. Характеристика центробежного дымососа.
Марка дымососа |
Производительность, м3/ч |
Напор, кПа, при t, °С |
КПД, % |
Масса без электродвигателя |
Марка электродвигателя, мощность |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
ДН-11.5 |
27.65·103 |
2.76 t=200°C |
83 |
923 |
4А200М6 (22 кВт) |
Список литературы:
1.Веселова Н.М., Фокин В.М. «Теплотехнические расчеты установок стройиндустрии» методические указания к курсовому и дипломному проектированию;
2.Перегудов В.В. «Тепловые процессы и установки в производстве в технологии строительных изделий и деталей»;
3.Перегудов В.В. «Теплотехника и теплотехническое оборудование»;
4.Мазуров Д.Я. «Теплотехника и теплотехническое оборудование предприятий промышленности строительных материалов»;
5.Павлов В.Ф. «Теплотехника и теплотехническое оборудование заводов промышленности стро
ительных материалов и изделий».