2.2.2. Расчёт материального баланса стекловарения

Расходный коэффициент шихты:

(11)

где —количество сухой шихты, расходуемой на варку 100 кг стекломассы только из шихты.

Количество сухой шихты, расходуемой на варку 100 кг стекломассы из смеси шихты и боя:

(12)

где - содержание в смеси шихты, мас.%;

Б - содержание в смеси стеклобоя, мас.%.

Количество стекломассы, получаемой из сухой шихты:

(13)

Количество стеклобоя, расходуемого на варку 100 кг стекломассы из смеси шихты и боя:

(14)

Количество влаги в смеси шихты и боя на 100 кг стекломассы с учётом, что влажность отнесена только к шихте:

(15)

Результаты расчёта сведены в табл.4.

Таблица 4

Материальный баланс процесса стекловарения

Приход, кг/100 кг см		%	Расход, кг/100 кг см		%
Количество сухой шихты	99,994	81,73	Количество стекломассы	100	81,73
Количество боя	17,645	14,42	Угар	22,351	18,27
Количество влаги в смеси шихты и боя	4,712	3,85
Итого	122,351	100		122,351	100

2.2.3. Тепловой баланс стекловарения

2.2.3.1. Приход тепла

Тепло, вносимое влажной шихтой и боем, кДж/100 кг ст.

(16)

где —температура шихты, поступающей на варку стекла, ºС;

, и —средние теплоёмкости соответственно шихты, стеклобоя и воды, кДж/(кг·град).

Средняя теплоёмкость шихты принимаем равной 0,963 кДж/(кг·град).

Средняя теплоёмкость стекла и боя при температуре 20 ºС определяется по данным состава стекла и теплоёмкостям отдельных оксидов, образующих стекло, кДж/(кг·град)

(17)

где —содержание оксида в стекле, мас.%;

—расчетные коэффициенты, соответствующие отдельным оксидам, кДж/(кг·град).

Теплоёмкость при других температурах определяется по формуле, кДж/(кгград):

(18)

,

Теплоёмкость воды при

2.2.3.2. Расход тепла

Тепло нагрева стекломассы

(19)

где —средняя теплоёмкость стекломассы, кДж/(кг·град);

—температура нагрева стекломассы.

,

Тепловой эффект реакции стеклообразования

(20)

где —количество отдельных компонентов шихты, кг/100 кг см;

—количество стеклообразующих оксидов из каждого компонента, кг/100 кг см;

, —расход тепла на реакции силикатообразования, отнесённый к одному килограмму компонента (одному килограмму стеклообразующего компонента), кДж/кг.

Теплота нагрева газов разложения

(21)

где —количество газообразующих продуктов разложения, ;

—теплоёмкость газообразных продуктов разложения при , кДж/(кг·град);

—температура продуктов разложения.

Количество газообразных продуктов разложения определяется по составу шихты отдельно для всех продуктов разложения.

(22)

ппп—потери при прокаливании компонента шихты, мас.%.

, , .

Теплота плавления стекла из шихты

(23)

Теплота испарения влаги

(24)

Расход тепла на варку 100 кг стекломассы определяется по формуле

(25)

Расход тепла на варку 1 кг стекломассы

(26)

2.3. Расчёт ванной стекловаренной печи с поперечным направлением пламени

2.3.1. Определение основных размеров ванной стекловаренной печи

Площадь зеркала варочной части печи

(27)

где P—суточная производительность печи, кг/сут;

—удельный объём стекломассы с 1 варочной части печи, кг/(·сут).

Площадь зоны осветления и зоны варки ванной печи определяется по формулам:

, (28)

(29)

где —коэффициент, учитывающий отношение площади зоны варки к площади зоны осветления, принимается в пределах значений от 1 до 2.

(30)

Длина варочной части печи

, ( 31)

где —ширина варочной части печи, м.

Ширина варочной части печи принимается конструктивно:

, (32 )

где —ширина донного бруса, м;

—количество донных брусьев, шт (принимается конструктивно);

—толщина стен бассейна печи, м.

Длина варочной зоны и зоны осветления

(33)

(34)