Расход тепла

1. Ha испарение влаги из сырца, кДж: ,

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.

,

где - расход абсолютно сухой глины на 1 кг обожженного керамзита.

кг/кг.

Расход сырца на 1 кг обожженного керамзита

кг/кг,

Тогда кг/кг керамзита.

кДж,

2. На химические реакции:

2.1. Разложение СаСО3.

кДж,

где 1587,6 - эндотермический эффект декарбонизации СаСО3, кДж/кг.

; ,

где СаО - содержание оксида кальция в глине, %;

100 моль СаСО3_; CaO – 56.

, ;

кДж,

2.2 Разложение MgCO3: кДж,

где 1318,8 - эндотермический эффект декарбонизации MgCO3, кДж/кг.

;

где MgO - содержание оксида магния в глине , % ; 84,32 - моль MgCO3, 40,32 - моль MgO.

; .

кДж,

2.3. Дегидратация глинистых материалов: кДж,

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

, .

,

кДж,

2.4. Плавление силикатной массы

кДж,

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

Общий расход тепла на химические реакции

кДж.

3. Потери тепла с керамзитом на выходе из печи

кДж,

где tк - температура керамзита на выходе из печи, °С, обычно 800... 1100 °С (см. Задание); Ск - удельная теплоемкость обожженного керамзита при темпера­туре , кДж/кг*К, вычисляется по формуле:

кДж/кг*К.

4. Потери тепла в окружающую среду: 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: кДж,

где - объём продуктов горения на 1 м³ или 1 кг топлива при α ₂ принимают из расчета горения топлива (из. Табл.2);

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

Для мазута: кДж/куб.м*К,

Для газа: кДж/куб.м*К.

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

Для печей длиной 12м--------------------- 700…750;

22м--------------------- 500…600;

40м--------------------- 400…500;

60м--------------------- 250…300.

кДж,

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

кДж,

где удельная теплоемкость водяных паров при температуре отходящих газов принимаем из табл. 3 приложения, используя интерполяцию.

5.3 С физической теплотой:

кДж,

где - расход тепла с летучими органическими веществами. Опреде­ляется по формуле

,

где - удельная теплоемкость метана при температуре отходящих газов, принимаем из табл.2 приложения, используя интерполяцию.

5.4. С физической теплотой СО2, образовавшегося при разложении карбонатов:

кДж,

где - удельная теплоемкость углекислого газа при температуре отхо­дящих газов, принимаем из табл. 3 приложения, используя интерполяцию.

Общие потери тепла с отходящими газами

кДж.

6. Потери тепла с химическим недожогом топлива:

кДж,

где Х- 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

.

;

;

;

откуда часовой расход газа В=666,3776 м³ .

Найденное значение расхода топлива подставляем н 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 (табл.2).

кДж.

кДж.

кДж.

кДж.

кДж.

кДж.

кДж.

кДж.

Таблица 6

Сводный тепловой баланс

Приходные Статьи	Количество теплоты			Расходные статьи	Количество теплоты
	кДж	кДж на 1 кг керамзита	% к итогу		кДж	кДж на 1 кг керамзита	% к итогу
От горения топлива	23048535,15	4165,27	89	На испарение влаги	1687042,413	304,878	6,52
Физическая теплота: топлива	18098,82	3,27	0,07	На химические реакции	4712701,734	851,667	18,2
Физическая теплота: Сырца	695344,79	125,661	2,69	Потери тепла с керамзитом на выходе из печи	5754325,385	1039,91	22,22
Воздуха, подаваемого на горение	1273800,774	230,198	4,92	Потери тепла в окружающую среду	4609707,03	833,054	17,8
Воздуха, подсасываемого в печь	486359,69	87,894	1,88	Потери тепла с отходящими газами	8900091,053	1608,402	34,37
Воздуха вторичного, поступающего из холодильника	372213,87	67,265	1,44	Потери тепла с химическим недожогом топлива	230485,352	41,65	0,89
ИТОГО	25894353,09	4679,56	100	ИТОГО	25894352,97	4679,56	100

Невязка баланса 25894353,09 - 25894352,97 = 0,123 кДж, (100×0,123)/25894353,09=0,000000475%

Удельный расход теплоты на обжиг 1 кг керамзита составляет 4679,56 кДж.