Исходные данные

Вращающаяся печь, годовой мощностью 100 тыс. м³/год. Насыпная плотность керамзита ρк = 465 кг/м³. Температура сырца при загрузке в печь tc=84°С, температура керамзита на выходе из печи tк=913°С, температура отходящих газов tor = 422°С; температура воздуха, подаваемого на горение, tв=140°С; влажность сырца W=9,9 %, содержание оксидов в глине, %: CaO – 3,37; MgO – 2,24; ППП – 9,94.

Топливо – газ. Состав газа, %:

СН₄ –86; С₂Н₆ –3,8; С₃Н₈ –0,3; С₄Н₁₀ –0,3; С₅Н₁₂ –0,5; Н₂S –0,8; СО₂ –1; N₂ –7,3.

Расчет дополнительных данных

1.Техническая характеристика печи представлена в таблице 1 приложения: Длина печи 40 м, диаметр 2,5 м;

2. Теплота сгорания топлива для газа, кДж/Нм:

Q_н = 358,2СН₄ +637,5С₂Н₆+912,5С₃Н₈+1186,5С₄Н₁₀+1460,8С₅Н₁₂ =

358,2 ×86 + 637,5×3,8 +912,5 ×0,3 +1186,5 ×0,3 +1460,8 ×0,5 = 34587,8

3. Масса сырца, загружаемого в печь Gс:

Определяем насыпную плотность сырца:

(ППП + W) = 9,9% + 9,94% = 19,84% = 0,1984

ρ_с = ρ_к × 0,1984 + ρ_к = 465 × 0,1984 +465 = 557,256 кг/м³;

Годовой фонд рабочего времени:

Т_ф = 365 × 24 × 0,96 = 350 дня в год;

Т’_ф = 350 × 24 = 8400 часов в год;

Часовая производительность печи:

V = м³/ч;

Gс = ρ_с × V = 557,256× 11,9 = 6631,35 кг/ч.

4. Часовая производительность печи по обожженному керамзиту:

= ρ_к × V = 465 × 11,9 = 5533,5 кг/ч.

5. Пример расчета способом интерполяцией.

t, °С	400	500
, кДж/кгхК	2,0710	2,1386

Удельная теплоемкость водяных паров при температуре отходящих газов, принимаем из таблицы 3 приложения.

= 2,0710 + × (422 – 400) = 2,08587 = 2,086 кДж/кг×К

Приход тепла

1. От горения топлива: кДж,

где В - часовой расход топлива, м³ или кг.

2. Тепло, вносимое топливом: кДж,

где СТ - удельная теплоемкость топлива, кДж/кг×К ; tт - температура топ­лива, поступающего на горение (18- 25), °С . В зависимости от марки мазута находится в пределах :для марок 40, 100, 200 - соответственно 75 ... 100 ; 90 ... 115 ; 110...140 °С.

Удельную теплоемкость определяют по формулам:

для мазута кДж/кг×К;

для газа

кДж/м³×К;

кДж/кг×К;

кДж/м³×К.

3. Тепло, вносимое сырцом: кДж,

где С_с - удельная теплоемкость сырца, кДж/кг×К, определяемая по формуле:

кДж/кг×К.

,

4. Физическая теплота воздуха, подаваемого на горение:

кДж,

где СВ - удельная теплоемкость воздуха , равная 1,344 кДж/м³*К ;

- теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1 м³ или 1 кг топлива, принят из расчета горения топлива для α = 1(см.табл.2);

tB - температура воздуха, по­даваемого на горение, в пределах от 150 до 250 °С (см.задание)

кДж,

5. Физическая теплота воздуха, подсасываемого через не плотности головки печи, кДж:

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

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

кДж,

где - температура воздуха, выходящего из холодильника, равная 150...180 °С.