5. Физическая теплота воздуха, подсасываемого через неплотности головки печи:

= B × (α₂ - α') × × С_в =

9,415 × (1,95 – 1,5) × 20 × 1,344 = 113,884 B кДж

где а'- коэффициент избытка воздуха со стороны выгрузки печи, обыч­но принимают 1,4... 1,5.

6. Физическая теплота вторичного воздуха, поступающая в печь из холодильника:

= B × (α' – α₁) × × С_в = B × 9,415 × (1,5-1,2) × 150 × 1,344 =

= 569,42 B кДж

где - температура воздуха ,выходящего из холодильника, равная

150…….180 °С.

РАСХОД ТЕПЛА

l. Ha испарение влаги из сырца

= × × 2499 = 4740 × 0,105 × 2499 = 1243752,3

= 395 × 12 = 4740 кг/ч

= - = 1,22 – 1,115 = 0,105

гае расход абсолютно сухой глины на 1кг обожженного керамзита

= = = = 1,115

Расход сырца на 1 кг обожженного керамзита

= × 100 = × 100 = 1,22

где 2499 - скрытая теплота парообразования воды при 0 °С , кДж/кг; - часовая производительность печи по обожженному керамзиту, кг , - объем воды, выделяющейся при обжиге сырца, приходящейся на 1 кг керамзита, кг.

2. На химические реакции:

2.1. Разложение СаСОз.

= × G_CaCO3 × 1587,6 = 4740 × 0,028 = 210706,27 кДж

где 1587,6-эндотермический эффект декарбонизации СаСОз. кДж/кг.

CaCO₃ = (CaO × 100 ) / = 139 / 56 = 2,48

G_CaCO3 = (CaCO₃ / 100 ) × = (2,48 / 100 ) × 1,115 = 0,028

где СаО - содержание оксида кальция в глине, %;

Разложение MgCO₃

= × G_MgCO3 × 1318,8 = 4740 × 1318,8 × 0,089 = 5556348,968

G_MgCO3 = (MgCO₃ / 100 ) × = (2,48 / 100 ) × 1,115 = 0,028

MgCO₃ = (MgO × 84,32 ) / = 7,989

где MgO - содержание оксида магния в глине , % ; 84,32 - моль MgCO₃,

40,32 - моль MgO.

2.3. Дегидратация глинистых материалов

= × × 6720 =4740 × 0,00385 × 6720 = 122474,016

где 6720 - эндотермический эффект дегидратации глинистых материалов, кДж/кг; расход тепла на дегидратацию глинистых материалов.

= (( × ППП ) / 100 ) - G_CO2 =

=(1,115 × 10,3 /100) – 0,111 = 0,00385

G_CO2 =( G_CaCO3 + G_MgCO3) – ((СаО + MgO) /100) × =

= (0,028 +0,089) – (0,052 × 1,115) = 0,117 – 0,0059915 = 0,111.

2.4. Плавление силикатной массы.

= 315 × = 315 × 4740 = 1493100 кДж ,

где 315 кДж- удельный расход теплоты на образование стекловидной фазы, отнесенной к 1 кг обожженного керамзита.

Общий расход тепла на химические реакции.

= +...+ =

=210706,27 + 5556348,968 +122474,016 = 2382629,254кДж

3. Потери тепла с керамзитом на выходе из печи

= × С_к × t_к = 4740 × 1,138 × 910 = 4909149,554 кДж

где t_к -температура керамзита на выходе из печи, °С, обычно

800...1100 °С; Ск удельная теплоемкость обожженного керамзита при температуре

t_к , кДж/ кгК , вычисляется по формуле :

Ск = 0,84(1 + 0,00039 t_к)=0,84( 1 +0,00039×910)= 1,138 кДж/кгК.

4. Потери тепла в окружающую среду

= 35500 × 0,2 × В = 7100В кДж.

Потери тепла в окружающую среду можно принимать в размере 20% от теплоты горения топлива.

5. Потери тепла с отходящими газами.

5.1. С физической теплотой продуктов горения

= В × V^or × С_ог × t _ог = В ×17,928 × 1,077 × 464 = 8959,124 В кДж,

где V^{о г} объем продуктов горения на 1 м³ или 1 кг топлива при α₂ принимают из расчета горения топлива ;

С_о.г удельная теплоемкость отходящих газов при их температуре на выходе из печи. Определяют по формулам:

Co.r=4,2(0.25+0,0000l4t_o.r) кДж/куб.м *К, =

= 4,2(0.25+0,0000l4 × 464) =1,077.

При расчетах можно принимать следующие значения температуры отходящих газов , °С :

Для печей длиной 12 м 700...750;

22 м 500...600;

40 м 400...500;

60 м 250...300.

5.2. С физической теплотой водяных паров гигроскопической и химически связанной влаги.

= ( + ) × t _ог =

- 4740 (0,105 + 0,00385)2,071 x 464 = 495798,096 кДж,

где удельная теплоемкость водяных паров при температуре отходящих газов

5.3. С физической теплотой:

= × × ×t_or = 4740 × 0,1148 ×3,5406 × 464 = 893953,80 кДж,

расход тепла с летучими органическими веществами. Определяется по формуле

=( ППП / 100 ) × = (10,3/100) × 1,115 = 0,1148

где - удельная теплоемкость метана при температуре отходящих газов .

5.4. С физической теплотой CO₂, образовавшегося при разложении

карбонатов:

=_ × G_CO2 × t_or × = 4740 × 0,111× 464 × 1,1138 = 271910.84 кДж,

где удельная теплоемкость углекислого газа при температуре отходящих газов

Общие потери тепла с отходящими газами

= 8959,124 В + 495798,096 + 893953,80 +271910.84 =

= 1391836,206 кДж.

IIотери тепла с химическим недожогом топлива:

=X × B × = 0,01 × В × 35500 = 355 В кДж,

где X- потери тепла с химическим недожогом топлива. Для расчетов можно принимать равными 1 % теплоты от горения топлива.

Общее уравнение теплового баланса вращающейся печи за 1 ч работы

+...+ = +...+

1243752,3 + 2382629,254 + 4909149,554 + 7100 В + 1391836,206 + 8959,124 В + 355 В =

= 35500 В + 29,25 В + 364924,61 + 1812,14 В + 113,884 В + 569,42 В

откуда часовой расход газа В = 442,27 м³

Найденное значение расхода топлива подставляем в те уравнения, где эта величина была неизвестной, и пересчитываем их. Затем составляем сводную таблицу теплового баланса, из которой находим удельный расход тепла на обжиг 1 кг керамзитового гравия.

= 35500 × 442,27 = 15700585

= 569,42 × 442,27 = 251837,38

= 29,25 × 442,27 = 12936,398

= 1812,14 × 442,27 = 801455,158

= 113,884 × 442,27 = 50367,48

= 7100 × 442,27 = 3140117

= 8959,124 × 442,27 =3962351,772

= 355 × 442,27 =157005,85