1 Исходные данные

По материалу:

- размеры кирпича - 250x120x65 мм;

- средняя плотность q -1700 кг/м³;

- начальная влажность - 10%;

- состав сырья - 70% глины с содер­жанием 30% Аl₂O₃,

- потери массы при прокаливании 8%, температура сырца при входе в печь t_нач = 20° С, максимальная при обжиге t_обж = 1100° С, теплоемкость 0,92 кДж/кг °С, расчет тепла на химические реакции при обжиге принимают из расчета 2900 кДж на 1 кг Аl₂О₃.

По режиму обжига:

- продолжительность обжига 40 ч;

- температура обжига 1100° С; температура воздуха, поступающего на горение 200° С; отходящих из печи газов 300° С;

- коэффициент избытка воздуха в зоне горения топлива 1.2; в отходящих газах с учетом присоса воздуха через неплотности 1.6;

- темпера­тура окружающего воздуха t_ср = 15° С.

По топливу:

- топливом является природный газ Щебелинского месторождения следующего состава - 0,5% С0₂; 91,2% СН₄; 2,8% С₂Н₆; 0,9% С₃H₈; 0,6% C₄H₁₀; 3,3% N₂;

- теплота сгорания Q_H^C = 35500 кДж/м ³.

Параметры:

- производительность завода G = 30млн.шт./год;

- влажность сырца W_нач = 10%.

Прочие данные: средняя температура наружной поверхности печи 40° С.

2 Технологический расчет

В процессе расчета устанавливая число часов работы установок в году с учетом коэффициента использования. По заданной годовой производительности предприятия определяется часовая производительность. По часовой производительности выбирается одна или несколько типовых установок.

Так как туннельные печи работают непрерывно, то режим работы цеха непрерывный. Годовой фонд рабочего времени печи составит:

G_ф = Т*24 (1)

где G_ф – годовой фонд

Т – количество рабочих суток

350*24 = 8400 ч.

Часовая производительность завода в штуках:

G_ч = G_год/ G_ф (2)

где G_год – годовая производительность;

G_ф – годовой фонд.

3000000/8400 = 357,14 шт/ч

Определяем массу одного керамического кирпича

m=·ρ*V (3)

где V – объем одного кирпича (0,25·0,12·0,065), м³;

ρ – плотность кирпича, кг/м³.

m = 1700*0,00195 = 3,315

определяем производительность завода по массе

G′_ч = G_ч* m (4)

G′_ч=357,14∙3,315=1183,9191 кг

К установке принимаем типовую печь института «Гипрострома» со сле­дующей технической характеристикой: длина печи 104,5 м, ширина — 1,74 м, вы-сота от пола вагонетки до замка свода — 1,74 м. Площадь сечения печного канала 2,88 м ², объем печного канала 295 м³ количество вагонеток 46 шт., плотность садки 0,8 т/м ³.

Тепловой расчет на одну печь производительностью:

G_т= ρ_с*V_к/z (5)

G_т =800 · 295/40 = 5900 кг/ч

где ρ_с – плотность садки, 800 кг/м³;

V_к – объем печного канала, 295 м³;

z – продолжительность обжига, 40ч.

Производительность одной печи в штуках

G′_ч = G_т/m (6)

G′_ч =5900/3,315 =1,7

Исходя из производительности, находим необходимое количество печи:

n = G′_ч/ G_{т ,}кг/ч (7)

n= 1183,9191/5900 = 0,2 кг/ч

К установке принимаем количество печи в 1 штуку

Производим пересчет производительности печи на сырой материал и абсолютно сухой

Производительность печи по сырому материалу

G_вл= (8)

где G_п.п. потери тепла при проектировании

W- количество влажности сырца(10-12%)

G_вл =

Производительность по абсолютно сухому материалу

G_{абс.сух}= (кг/ч) (9)

G_{абс.сух}

Определим число вагонеток и установок поступающих в печь за час

(10)