Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Производительность туннельных печей

.doc
Скачиваний:
29
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
49.15 Кб
Скачать

Производительность и размеры печей для обжига керамики

В этом разделе курсового проекта рассчитывают размеры рабочего пространства печи по заданной производительности или производительность по заданным размерам.

Плотность садки

Плотность садки (ρс) это удельная величина, характеризующая полноту использования рабочего пространства печи. Она равна отношению массы или количества изделий в печи к рабочему (полезному) объему печи и измеряется в кг/м3 (т/м3) или шт/м3. Величина плотности садки зависит от вида изделий, особенностей технологии и связана с продолжительностью обжига. На практике в отношении туннельных печей используют и другой показатель – емкость вагонетки (ε), которая равна массе или количеству изделий на одной вагонетке и измеряется в кг (т) или шт.

Проектирование схемы расположения изделий в печи это сложная технико-экономическая задача, решаемая обычно на основе предыдущего опыта и с учетом особенностей работы данной печи.

Чем выше плотность садки, тем полнее используется объем печи и выше её производительность. Но в то же время повышение плотности садки приводит к уменьшению пространства для прохода печных газов к внутренним слоям садки, садка становится всё более теплотехнически массивной. В результате удлиняется требуемая продолжительность выравнивания температур по объему садки, а при неизменной продолжительности обжига будет наблюдаться разброс качества изделий и брак.

Изделия простой формы из материалов, не образующих большое количество расплава при температурах обжига, такие как огнеупоры и некоторые виды строительной керамики, устанавливают в несколько рядов по высоте, оставляя через один или несколько горизонтальных рядов продольные и поперечные вертикальные щели и проемы для прохода газов. При обжиге грубой и тонкой строительной керамики часто используют огнеприпас в виде канализированного пода для прогрева садки снизу.

Изделия из материалов, в которых при высоких температурах образуется много расплава, и глазурованные изделия можно устанавливать только в один ряд по высоте, чтобы избежать деформации и склеивания. Это относится к фарфору, фаянсу и подобным им материалам. Тонкостенные изделия или изделия сложной формы могут не выдержать давления верхних слоев садки и разрушиться уже на стадии нагрева. В этих случаях применяют огнеприпас в виде этажерок, подставок и т.п., в т.ч. применяют канализированный под.

Во всех случаях применение огнеприпаса, в т.ч. канализированного пода, немного снижает плотность садки.

Расчет производительности и конструктивных размеров печи

При проектировании нового агрегата известна годовая производительность печи по годным изделиям Gгодн. (в т/год) и необходимо рассчитать размеры печи. Производительность по обожженным изделиям равна:

Gобож. = Gгодн., т/год,

(0)

где Брак – доля бракованных изделий, %. Величиной доли брака задаются на основе предыдущего опыта производства.

Производительность по необожженным заготовкам:

Gнеобож. = Gобож. , т/год,

(0)

где ППП – потери при прокаливании, %

Производительность туннельной печи по обожженным изделиям также равна:

Gобож. = , т/год или

(0)

Gобож. = , т/год.

(0)

В этих формулах: ρс – плотность садки, т/м3; Vпечи – объем рабочего пространства печи, м3; τобж. – продолжительность обжига, ч; ε – емкость вагонетки, т/ваг.; Nваг. – число вагонеток в печи; n – среднегодовое число рабочих дней. Среднегодовое число рабочих дней определяется продолжительностью компании печи между остановками на холодный ремонт и составляет от 345 до 360 дней. Чем выше рабочая температура печи, тем быстрее она требует ремонта и меньше число рабочих дней n*. Из формулы (0) находят объем рабочего пространства Vпечи, а затем размеры туннеля.

Для этого сначала выбирают или задаются по справочным данным размерами вагонетки – шириной bваг. и длиной lваг. в м. Обычно lваг. = 1 – 1,5 bваг., кроме вагонеток современных печей для обжига строительной керамики, у которых lваг. = 0,2 – 0,5 bваг. (см. ниже).

Обычно применяют вагонетки следующих размеров: для обжига огнеупоров – 3,0×3,1 м; для обжига санитарного фаянса – 2,0×1,5 м или 1,75×1,0 м; для обжига канализационных труб – 2,15×1,7 м. Современные печи для обжига строительной керамики, например, кирпича, имеют ширину до 4 ‑ 5 м и более при высоте канала около 1 ‑ 1,5 м. Такие размеры обеспечивают высокую производительность и препятствуют сильному расслоению газов, а невысокие температуры обжига (около 1000ºС) позволяют столь широким сводам стабильно работать. В туннельных печах с более высокими рабочими температурами ширина и высота канала обычно не превышают 2 – 3 м.

Расстояние между стенами, т.е. ширина печи bпечи, м:

bпечи= bваг. + 2 δ,

(0)

где bваг. – ширина вагонеток, м; δ – ширина зазоров между вагонеткой и стенами (около 0,05 ‑ 0,1 м с каждой стороны).

Высоту канала туннельных печей h от глухого пода вагонеток до пяты свода целесообразно проектировать несколько меньше или равной ширине и не более 1,5 ‑ 2 м, чтобы ослабить расслоение газов.

Объем печного канала:

Vпечи = bпечи·h·Lпечи = (Gнеобож·τ)/(24·n·ρс), м3,

(6)

где bпечи – ширина канала, м; h – высота канала, м; Lпечи – длина туннеля, м; ρс - плотность садки (из таблицы 1 мет.2484)

Длина печи (в зависимости от выбранной садки):

Lпечи = (Gнеобож·τ)/(24·n·ρс· bпечи·h), м (7)

Туннельные печи вмещают целое число вагонеток выбранной длины lваг.:

Nваг.= Lпечи /lваг., м.

(0)

По формуле (0) находят величину Nваг. и округляют её до целого числа.

После округления корректируют Lпечи, определяя ее реальную длину:

Lпечи = Nваг.· lваг, м (9)

потом по формуле (6) – реальный Vпечи. Затем пересчитывают скорректированное значение ρс по формуле (0).

В случае поверочного расчета туннельной печи известны размеры её рабочего канала, размеры вагонеток (согласно паспорту и чертежам печи) и необходимо рассчитать производительность по обожженным Gобож., по годным изделиям Gгодн. и по необожженным заготовкам Gнеобож..

Скорость движения вагонеток или часовое количество выходящих из печи вагонеток определяется по формуле:

ʋ= n/(τ*3600), ваг/с (10)

*Низкими считаются температуры обжига около 1000ºС, высокими – около 1450ºс и выше.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.