3.1. Материальный баланс

Материальный баланс процесса обжига составляется на час работы печи.

Исходными данными являются:

P_ч – часовая производительность печи - 9,23 т/ч = 9230 кг/ч

W – Влажность изделий поступающих на обжиг – 5%

в – брак при обжиге – 5%

Масса обожженных изделий с учётом брака при обжиге, кг/ч:

Р= Р_ч*100/(100-в) = 9230*100/(100-5)=9 715,79 кг/ч

Брак при обжиге, кг/ч:

Р-Р_ч=Р_ч*100/(100-в)-Р_ч=Р_ч*в/(100-в)

485,79=485,79=485,79

Масса абсолютно сухих изделий с учётом п.п.п., кг/ч:

Р_с=Р*100/(100-п.п.п.) = 9 715,79*100/(100-13,20) =11 193,31 кг/ч

Потери массы при обжиге, кг/ч

Р_с-Р=Р*100/(100-п.п.п) -Р=Р*п.п.п/(100-п.п.п)

1 963,31 = 1 963,31 = 1 963,31

Масса влажных изделий, кг/ч:

Р_вл.=Р_с*100/(100-W)=11 193,31*100/(100-5)= 11 782,43

Масса испаряемой влаги при обжиге, кг/ч:

Р_вл.-Р_с=Р_с*W/(100-W)

589,12=589,12

Материальный баланс процесса обжига можно записать следующим образом (табл.6)

Таблица 4

Материальный баланс

Приход, кг/ч		Расход, кг/ч
Поступает в печь Рвл.	11 782,43		Годная продукция Р4	9230
			Брак при обжиге Р4*в/(100-в.)	485,79
			Потери массы при обжиге Р*п.п.п./(100-п.п.п.)	1 477,52
			Количество испаряемой влаги при обжиге Рс*W/(100-W)	589,12
Итого:	11 782,43		Итого:	11 782,43

3.2. Тепловой баланс зоны подогрева и обжига

Производительность печи

По сухой массе:

G’_ч = G_ч/(100-п.п.п)/100=9 230/(100-13,20)/100= 10 633,64 кг/ч

По сырому материалу

G”_ч= G_ч/(100-W)/100=9 230/(100-5)/100= 9 715,79

1. Приход теплоты, кДж/ч

От сгорания топлива, кДж/ч

Q₁ = 35 534,021В_ч

С сухой частью обжигаемых изделий, кДж/ч

Q₂= 10 633, 64*0, 92*25=244 573, 72

С воздухом, поступающим на горение, кДж/ч

Q₃= (1, 6-1, 2)*1, 2971*9, 44*200В_ч=979,57В_ч

Весь воздух из зоны охлаждения отбирается на сушку.

2. Расход и потери теплоты, кДж/ч:

На нагрев материала до конечной температуры, кДж/ч

Qʹ₁=10 633, 64*0, 92*1100 = 10 761 243, 68

На испарение влаги и нагрев водяных паров до температуры отходящих газов, кДж/ч

Qʹ₂=G_ω*i_n=574*2 794=1 603 756

i_n=2 500+1.96*150=2 794 кДж/кг

На химические реакции в материале, кДж/ч

Qʹ₃=G_c*%Al₂O₃*0.01*q_хим=10 633,64*23,02*0,01*0,8*2090= 4 092 828,49

Потери теплоты с уходящими дымовыми газами, кДж/ч

Qʹ₄=В_ч*V_г*c_г*t_ух.г.=В_ч*9,44*1,37*150=1 939,92В_ч

Поверхность боковых стен и перекрытия зоны подогрева и обжига

F=2*3,5*69+4,5*69=793,5 м²

Потери теплоты, кДж/ч

Qʹ₅=11,16(120-15)*793,5*36=33 473 638,80

Теплота на нагрев футеровки вагонеток, кДж/ч

Qʹ₆=3 819*0,9*(500-150)= 1 202 985

Теплота, отбираемая из зоны охлаждения с воздухом на сушку, кДж/ч

Qʹ₇=9230*0,92*(1 100-120)+3 819*0,9*(500-200)=9 352 898

Уравнение баланса теплоты

35534,021В_ч+244573,72+979,57В_ч=10761243,68+1 603 756+4 092 828,49 +1 939,92В_ч+33 473 638,80+1 202 985+9 352 898

34 573,67Вч=60 242 776,25

Отсюда расход топлива Вч = 1 742,45 м³/ч

Удельный расход условного топлива, кг/кг

В_усл=1 742,45 *35 534,021/(29 300*3 770)=0,56

Результаты расчётов баланса теплоты зоны обжига и подогрева сведены в таблицу.

Таблица 5

Сводная таблица теплового баланса туннельной печи

Статьи баланса	Количество теплоты
1	2	3
Приход теплоты:	кДж/ч	%
От сгорания топлива	61 916 254,89	96,9446
С сухой частью обжигаемых изделий	244 573,72	0,3829
*воздухом, идущим на горение	1 706 851,75	2,6725
Всего	63 867 680,36	100
Расход теплоты:
На нагрев материала до конечной температуры	10 761 243,68	16,8493
На испарение влаги и нагрев водяных паров	1 603 756	2,5111
На химические реакции	4 092 828,49	6,4083
Продолжение
1	2	3
Потери теплоты с уходящими дымовыми газами	3 380 213,60	5,2925
1	2	3
В окружающую среду	33 473 638,80	52,4109
На нагрев футеровки вагонеток	1 202 985	1,8836
Отбираемой из зоны охлаждения с воздухом на сушку	9 352 898	14,6441
Невязка баланса	116,79	0,0002
Всего:	63 867 680,36	100