Đồ án xây dựng nhà máy điện

Luận Văn: Đồ án xây dựng nhà máy điện

mục lụcphần I : mở đầu………2

phần ii : lựa chọn địa đIểm xây dựng nhà máy……… 3

1 Vị trí địa lý……… 3

2 Đặc điểm khí hậu……….3

3 Điều kiện kinh tế……… 3

4 Điều kiện giao thông vận tải………4

5 Điều kiện cấp thoát nớc……….4

6 Điều kiện chiếu sáng , thông tin liên lạc……….4

7 ý nghĩa của việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà máy……… 4

thuyết minh dây chuyền sản xuất……….6

phần iii : tính toán kỹ thuật……… 7

1 Lựa chọn mặt hàng……… 7

2 Tính toán phối liệu xơng………8

3 Tính toán phối liệu men……….10

4 Tính cân bằng vật chất cho xơng……….12

5 Tính cân bằng vật chất cho men………13

6 Tính toán quá trình sấy……… 14

7 Tính toán lò nung……… 22

8 Lựa chọn thiết bị trong dây chuyền……… 54

phần iv : xây dựng……… 61

Thực tế nghành gốm sứ đã có ở nớc ta từ vài nghìn năm trớc, chủ yếu là sứ mỹ nghệ dân dụng, và đã có giai đoạn cũng bị chậm phát triển,thậm chí một số sản phẩm mỹ nghệ nổi tiếng đã bị mai một Tuy nhiên vài thập niên trở lại đây chúng ta lại thấy sự trở lại và phát triển đáng kể của nghành gốm sứ , đặc biệt là sản phẩm sứ điện ngày một nâng cao chất lợng, mẫu mã , đợc ngời tiêu dùng trong nớc và nớc ngoài công nhận về chất lợng tốt Điều này đợc đánh giá bằng chứng chỉ ISO của sản phẩm sứ điện Hoàng Liên Sơn do trung tâm chứng nhận phù hợp tiêu chuẩn Quacert và tổ chức chứng nhận BVQV Anh quốc cấp

Trớc tình hình các nghành công nghiệp phát triển nh vũ bão , cùng với định hớng phát triển kinh tế trong văn kiện của đại hội IX ban chấp hành TW đảng khoá IX u tiên phát triển khai thác đúng triệt để các nghành vật liệu xây dựng Thì đặt ra cho bộ xây dựng cần phải xây dựng thêm các nhà máy sản xuất sứ điện để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nớc và xuất khẩu, nhất là khi chúng ta hội nhập vào APTA.

Tuy vậy nghành VLXD của nớc ta còn đứng trớc nhiều khó khăn nh công nghệ sản xuất còn lạc hậu ở nhiều cơ sở, nhiên liệu tốt vẫn phải nhập ,, những

điều này ảnh hởng không nhỏ đến giá thành sản phẩm, đó là những cản trở của sự phát triển của nghành

Song với nguồn nguyên liệu phong phú, đợc thiên nhiên ban tặng phân bố khắp các khu vực trong cả nớc, nguồn nhân lực cần củ chăm chỉ , sáng tạo khéo léo chắc chắn rằng nghành gốm sứ xây dựng của nớc ta sẽ đợc củng cố và phát triển mạnh trong vài năm tới đa công nghiệp gốm sứ vơn xa trong khu vực và thế giới , góp phần vào sự phát triển chung của nền kinh tế n-ớc ta

phần ii: lựa chọn địa điểm xây dựng

Căn cứ vào điều kiện để lựa chọn khu công nghiệp nh gần đờng giao thông,gần nơi tiêu thụ, phân bố sản phẩm, điều kiện khí hậu , thổ nhỡng, căn cứ vào sự ổn định chính trị của khu dân c, giá thuê đất, điêù kiện về thủ tục thuê đất, sự khuyến khích đầu t của địa phơng vào sự quy hoạch của nhà nớc về các khu công nghiệp phía bắc, dự kiến nên đặt nhà máy tại khu công nghiệp Tiên Sơn của tỉnh Bắc Ninh.

1.Vị trí địa lí:

Khu công nghiệp Tiên Sơn có vị trí rất thuận tiện, là đầu mối giao lu ,phát triển kinh tế với các địa phơng nh Hà Nội , Quảng Ninh, Hải Phòng, Bắc Giang, cảng hàng không ,sân bay quốc tế Nộ Bài, các khu kinh tế phía bắc.Khu công nghiệp Tiên Sơn hiện tại có diện tích134,76 ha, nằm trong tổng thể 312 ha diện tích phát triển khu công nghiệp

2 Đặc điểm khí hậu:

Thuộc vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, mùa đông lạnh.Nhiệt độ trung bình trong năm 24,50C , nhiệt độ tháng cao nhất trong năm 30,10C, nhiệt độ tháng thấp nhất trong năm 16,30C, số giờ nắng cả năm là 1429 giờ, lợng ma cả năm1558 mm, tốc độ gió mạnh nhất 34 m/s, độ ẩm trung bình trong một năm 79%.

3 Điều kiện kinh tế xã hội:

Bắc Ninh là một tỉnh nằm ở phía bắc thủ đô Hà Nội , là mảnh đất có truyền thống văn hoá lâu đời, mảnh đất linh kiệt ,có truyền thống khoa bảng, tình hình chính trị , dân c ổn định , năm trong khu vực tam giác phát triển kinh tế là Hà Nội - Hải Phòng-Quảng Ninh.

Tốc độ phát triển hàng năm không ngừng gia tăng , năm sau cao hơn năm ớc.

Dân số trong tỉnh tính đến tháng 06/ 2001 là 950.000 ngời Trong đó số ời trong độ tuổi lao động là 620.944 ngời.

Đây là điều kiện rất thuận lợi để phát triển các nhà máy công nghiệp.

4 Điều kiện giao thông : Khu công nghiệp Tiên Sơn có một vị trí giao thông hết sức thuận lợi: nằm giữa quốc lộ 1A cũ và 1b mới, cách thủ đô Hà Nội về phía bắc là 16 km , cách sân bay quốc tế nội bài theo quốc lộ 18 là 20 km, nằm cạnh tuyến đờng sắt đi các tỉnh biên giới nh Lạng Sơn

5 Điều kiện cấp thoát nớc:

Do đặc trng của ngành sản xuất gốm sứ nói chung và sứ điện nói riêng là sử dụng lợng nớc tơng đối lớn so với các nghành sản xuất khác Do đó nguồn để cung cấp cho nhà máy lấy từ nguồn nớc ngầm, với nhà máy công suất 6500m3/ ngày, cùng công trình điều hoà mạng lới cấp nớc khu công nghiệp bể 1000m3, ở độ cao 30 m Hệ thống xử lý nớc thải đợc thiết kế có hệ thống kiểm tra hàm lợng chất thải có trong nớc trớc khi thải ra đờng thoát công cộng

6 Điều kiện chiếu sáng , thông tin liên lạc:

Nguồn cung cấp điện cho các nhà máy ở khu công nghiệp đợc thông qua mạng lới điện 110/220 kv (2 nhà máyì 40MVA) với công suất toàn khu công nghiệp là 30623kw.

Hệ thống giao thông trong toàn khu công nghiệp đợc bê tông nhựa hoá hoàn toàn và đợc chiếu sáng bằng điện cao áp hiện đại.

Hệ thống thông tin liên lạc , đảm bảo mọi nhu cầu về thông tin liên lạc và dịch vụ bu điện (bu điện , fax, internet, điện thoạ đờng dài , quốc tế ) thông…qua mạng lới bu điện tỉnh và bu điện các thị trấn lân cận nh Lim, bu điện thị trấn Từ Sơn

Có hệ thống phòng cháy chữa cháy trong khu công nghiệp đạt tiêu chuẩn cấp nhà nớc về an toàn.

Có diện tích đất trồng cây xanh là 6,5 ha tạo quang cảnh đẹp và giữ cân bằng môi trờng sinh thái trong khu công nghiệp.

7 ý nghĩa của việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà máy : Việc chọn khu công nghiệp Tiên Sơn làm địa điểm xây dựng nhà máy có ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc giải quyết công ăn việc làm cho một bộ phận không nhỏ lao động trong khu vực tỉnh Bắc Ninh và các tỉnh lân cận , tăng thu nhập cho dân , góp phần vào việc tăng trởng kinh tế của tỉnh nhà

Ngoài ra còn tận dụng đợc nguồn nhân lực có trình độ đợc đào tạo từ các ờng đào tạo công nhân kỹ thuật của tỉnh và nguồn kỹ s từ thủ đô Hà Nội nguồn nguyên liệu nhập từ các tỉnh Hải Dơng, Phú Thọ rất thuận lợi trong việc vận chuyển qua đờng bộ , đờng sắt,

tr-Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất sứ ĐIệN Hạ THế

đất sét Cao lanh fenpat Thach anh dolomit Znokt Baco3

Nung con thoi

Kiểm trađóng gói

Nhập kho

THUYếT MINH DÂY CHUYềN SảN XUấT

Nguyên liệu nhập về nhà máy ở dạng đã xử lý từ các công ty chuyên cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất vật liệu silicat.Từ bài phối liệu x-ơng, men thì các loại nguyên liệu dùng cho các bài phối liệu sẽ đợc định lợng bằng cân định lợng theo tỷ lệ của bài phối liệu.Sau đó các nguyên liệu của bài phối liệu xơng đợc nghiền trong máy nghiền xơng với tỷ lệ bi , liệu, nớc theo khối lợng là:1,15:1:0,9.Bi sử dụng ở đây là bi cao nhôm hình cầu do nhà máy tự sản xuất.Nguyên liệu gầy dợc nạp vào nghiền trớc, sau đó nguyên liệu dẻo đợc nạp vào nghiền cùng Thời gian nghiền một mẻ là 21 giờ.Trong quá trình nghiền có nạp vào chất điện giải là thuỷ tinh lỏng.sau khi nghiền xong, hồ đợc xả xuống bể khuấy , sau đó đợc bơm màng bơm lên thiết bị khử sắt.Sau đó hồ đợc tháo xuống bể khuấy 2 để hồ đợc đồng đều các cỡ hạt ,hồ đợc đồng nhất và ổn định Hồ từ bể khuấy này sẽ đợc bơm màng cấp cho máy ép lọc khung bản ,nhờ có máy ép mà hồ phối liệu có độ ẩm từ 47,4% trở thành phối liệu dẻo có độ ẩm là 21%.Phối liệu sau khi luyện thô đợc xếp thành từng đống trong kho ủ Tác dụng của việc ủ sẽ làm tăng tính dẻo của phối liệu Trong thời gian ủ , nớc có trong phối liệu sẽ theo các ống dẫn rất nhỏ phân bố đều trong các lớp đất thúc đẩy các phản ứng hoá học , chuyển một phần nhỏ AL2O3 vào dạng hoà tan đợc trong kiềm sinh ra AL2(OH)3 và các axit sicilic.Trong trạng tháI keo đất sét có trong phối liệu đợc nhuần nhuyễn thêm nhờ các vi khuẩn Thời gian ủ là 24 ngày để hiệu quả ủ tăng rõ rệt.Phối liệu mộc sau khi ủ sẽ đợc luyện trong máy luyện hút chân không để khử không khí một cách hiệu quả nhất , từ đó nâng cao đợc rất nhiều tính dẻo, trên cơ sở đó mà ta có thể thay thế một lợng đất sét có trong phối liệu bằng cao lanh loại tốt , làm tăng độ mịn chặt cho xơng sứ , nâng cao cờng độ cơ khi sấy và nung , tăng khả năng cách đIện của sứ , giảm tỉ lệ h hao sản phẩm.Sau khi luyện chân không xong thì

phối liệu đợc cắt thành các phôI đất phù hợp cho việc tạo hình từng loại sản phẩm.Có hai phơng thức tạo hình là tạo hình dao dây đối với loại sản phẩm sứ thông tin hạ thế , phơng thức thứ hai là tạo hình ép dập dẻo đối với loại sản phẩm sứ đIện hạ thế dân dụng Sau khi tạo hình xong thì sản phẩm mộc đợc sấy tự nhiên đến độ ẩm 15% thì đợc xếp lên xe goòng để sấy trong hầm sấy tuynel đến độ ảm 1%.Các nguyên liệu của bàI phối liệu men đợc nghiền trong máy nghiền men ,chu kỳ nghiền một mẻ là 22 giờ, mỗi mẻ nạp 2 tấn nguyên liệu khô.Hồ men đợc nghiền từ máy nghiền men sau khi nghiền xong dợc xả xuống bể khuấy , sau đó đợc bơm màng đa lên thiết bị khử sắt rồi lại đợc bơm màng đa lên thùng cao vị Từ đó men sẽ đợc cung cấp để tráng men cho các sản phẩm mộc sau khi đã sấy tuynel Tráng men xong sản phẩm mộc sẽ đợc xếp lên các xe goòng và đa vào nung trong lò nung con thoi ở nhiệt độ nung max là 1280 độ, thời gian nung một mẻ là 31 giờ không kể thời gian xếp dỡ.Sau khi nung xong sản phẩm đợc kiểm tra khuyết tật bằng mắt thờng để loại bỏ những phế phẩm không khắc phục lại đợc Sản phẩm tiếp tục đợc thử độ bền cơ(đại diện) và thử điện.Sản phẩm khi đã đạt đầy đủ các tiêu chuẩn thì đợc đóng gói và nhập kho.

Phần iii:tính toán kỹ thuật

i lựa chọn và giới thiệu mặt hàng

Sứ điện ngày nay là một loại mặt hàng hết sức phong phú và rộng rãi, nó phát triển nhanh chóng cùng với sự phát triển của nền kinh tế cũng nh của các nghành công nghiệp nặng , đặc biệt là nghành công nghiệp điện Cùng với sự phát triển của các loại mặt hàng sứ điện nói chung, mặt hàng sứ điện hạ thế cũng rất phong phú về chủng loại cũng nh mẫu mã phù hợp với đặc tính sử

dụng của nó.Vì vậy trong bản đồ án này chỉ giới thiệu hai loại mặt hàng chính là sứ thông tin hạ thế đờng đây và sứ hạ thế dân dụng trong gia đình

- Giới thiệu mặt hàng sứ thông tin hạ thế đờng dây:

M« t¶ ®iÖn ¸p duy tr× ë tr¹ng th¸i kh«

th-II.TÝnh to¸n phèi liÖu x¬ng- Chän nguyªn liÖu s¶n xuÊt:

Lo¹i nguyªn liÖu

SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 MKN Tæng

§Êt sÐt Tróc Th«n

67,5 20,10 1,15 0,60 0,45 1,50 0,83 0 7,50 99,63

Cao lanh Yªn B¸i

47,61 35,51 0,64 0,09 0,26 1,81 0,26 0,12 13,36 99,66

Fenspat VÜnh

67,6 17,20 1,06 0,67 0,96 8,50 3,25 0 0,76 100

PhúThạch anh LC

Lợng T-Q-F còn lại do Fenspat , Cao lanh , Thạch anh mang vào là: T=50-10,82=39,18

Q=20-9,21=10,79 F=30-3,97=26,03

Ký hiệu % lợng Cao lanh , Fenspat , Thạch anh mang vào trong phối liệu lần lợt là x,y,z.Khi đó ta có hệ sau :

83,79*x+6,69*y+0,11*z=39,18 0,21*x+13,13*y+97,4*z=10,79 12,88*x+77,65y+1,81z=26,03 Giải hệ trên ta đợc :

x= 0,4468=44,68% y=0,2593=25,93% z=0,0719=7,19%

Từ kết quả trên ta có (x+y+z)=77,8% ,quy về (100-25=75%) ta đợc x=43,07% , y=25,00% , z=6,93%.

- Kiểm tra lại T-Q-F của phối liệu:

Cao lanh (43,07%)

Thạch anh (6,93%)

- Thành phần hoá học của phối liệu và xơng nh sau:

Nguyên liệu SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 MKNĐất sét(25%) 16,88 5,03 0,29 0,15 0,11 0,38 0,21 0 1,88Cao

20,51 15,29 0,28 0,04 0,11 0,78 0,11 0,05 5,75Fenspat(25%) 16,90 4,30 0,27 0,17 0,24 2,13 0,81 0 0,19Thạch

6,84 0,03 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0 0,01Phối liệu 61,12 24,65 0,84 0,36 0,47 3,29 1,14 0,05 7,83Xơng sứ 66,31 26,74 0,91 0,39 0,51 3,57 1,24 0,05 0III Tính bài phối liệu men:

- Chọn bài men có thành phần hoá nh sau:

SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO

- Chän nguyªn liÖu s¶n xuÊt men:

Nguyªn liÖu

SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O(K2O+Na2O) ZnO TiO2 MKNCao

lanh Yªn B¸i

52,34 28,10 0,78 0,13 0,31 3,37(3,18+0,19) 0 0,47 14,50

Fenspat La Phï

61,96 19,66 0,47 0,56 0,40 15,52(11,44+4,08) 0 0,42 1,01Th¹ch

anh Lµo Cai

§«l«mit Thanh Ho¸

+ ZnOKT chøa 100% ZnO nªn ta chän 2,5% ZnOKT

+ §Ó men dÔ nghiÒn vµ chèng l¾ng cho men ta chän 10% Cao lanh Yªn B¸i Lîng c¸c oxyt do Cao lanh mang vµo lµ:

+ Lîng c¸c oxyt do c¸c nguyªn liÖu cßn l¹i mang vµo lµ:

+ Gọi x , y , z lần lợt là % lợng Fenspat , Thạch anh , Đôlômit có trong phối liệu men.Từ đó ta có hệ phơng trình:

15,52*x+0,25*y+0,2*z=7,193(cho R2O)

61,96*x+97,98*y+0,9*z=61,766(cho SiO2) 0,56*x+0,84*y+28,5*z=5,487(cho CaO) Giải hệ trên ta đợc:

x=0,45574=45,574% y=0,34059=34,059% z=0,17353=17,353%

Từ kết quả trên ta có (x+y+z)=96,986% Quy về (100-10-2,5)=87,5% ta đợc x=41,12% , y=30,73% , z=15,65%

- Thành phần hoá của phối liệu và men:

Nguyên liệu SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O ZnO TiO2 MKNCao lanh(10%) 5,23 2,81 0,08 0,01 0,03 0,34 0 0,05 1,45Fenspat(41,12%) 21,52 8,08 0,19 0,23 0,16 6,38 0 0,17 0,42Thạch

− Tính nhiệt độ nóng chảy của men:

Theo công thức thực nghiệm để xác định nhiệt độ nóng chảy của men: K=

Trong đó : a1,a2, ,ai là hằng số chảy đối với các ôxit dễ chảy theo bảng

: n1,n2, ,ni là hàm lợng các ôxit dễ chảy theo % trọng lợng.

: b1,b2,.,bi là hằng số nóng chảy của các ôxit khó chảy theo bảng

: m1,m2,.,mi là hàm lợng các ôxit khó chảy theo % trọng lợng.

Tra theo bảng [1-249] ta có kết quả sau:

K=(7,54*1+2,76*1+4,13*0,6+0,42*0,8+5,48*0,8)/12,15*1,2+67,28*1)

K= 0,22 Do đó nhiệt độ chảy của men =1280oC phù hợp với nhiệt độ kết khối của xơng.

IV Tính cân bằng vật chất cho xơng: ở đây ta chọn lợng sản phẩm tạo hình dao dây chiếm 20% về khối lợng.

Khâu sản xuất

Tỷ lệ phế phẩm

hoặc hao hụt(%)

Trọng lợng nguyên liệu khô tuyệt đối(T)

Độ ẩm làm việc W (%)

Trọng lợng làm việc ứng với W làm việc

960*100/(100-5-7)= 1090,909

1 1090,909*100/99= 1101,928Tráng men 0,1 1090,909*100/99,9

= 1092,001

1 1092,001*100/99= 1103,031Sấy tuynel 3 1092,001*100/97

= 1125,774

1 1125,774*100/99= 1137,145Sấy tự nhiên 1 1125,774*100/99

= 1137,145

15 1137,145*100/85= 1337,818Tạo hình dao

= 1563,086

21 1563,086*100/79= 1978,590Tạo hình ép

dập dẻo

3 1137,145*100*20/(100*97) = 234,463

21 234,463*100/79= 296,789

Luyện chân 0,5 1797,549*100/99,5 21 1806,582*100/79

không = 1806,582 = 2286,813

= 1810,202

21 1810,202*100/79= 2291,395Luyện thờng 0,5 1810,202*100/99,5

= 1819,298

21 1819,298*100/79= 2302,909Nghiền 0,2 1819,298*100/99,8

= 1822,944- Lợng hồi lu ở các khâu:

Khâu sản xuất Tỷ lệ phế phẩm hoặc hao hụt(%)

Trọng lợng nguyên liệu khô

- Lợng từng loại nguyên liệu ở dạng khô tuyệt đối (w=0%) trong 1 năm là: +Đất sét Trúc Thôn:1152,674*0,25=288,169 (T)

+Cao lanh Yên Bái :1152,674*0,4307=496,457 (T) +Fenspat Vĩnh Phú:1152,674*0,25=288,169 (T) +Thạch anh Lào Cai:1152,674*0,0693=79,880 9T0

- Lợng từng loại nguyên liệu nhập về kho trong 1 năm là:

Tên nguyên liệu Độ ẩm làm việc (%) Khối lợng làm việc (T)

V Tính cân bằng vật chất cho men:Khâu sản

Tỷ lệ phế phẩm hoặc hao

Trọng lợng nguyên liệu khô tuyệt đối(T)

Độ ẩm làm việc W (%)

Trọng lợng làm việc ứng với W

làm việc

40*100/(100-5-7)= 45,455

1 45,455*100/99= 45,914Tráng men 0,1+0,3 (45,455*100/99,9)*10

0/99,7 = 45,637

34 45,637*100/66= 69,147Nghiền men 0,2 45,637*100/99,8

= 45,728

34 45,728*100/66= 69,285- Lợng men hồi lu:

Khâu sản xuất Trọng lợng nguyên liệu khô tuyệt đối(T)

Tªn nguyªn liÖu Khèi lîng øng víi w=0% (T)

- Lîng tõng lo¹i nguyªn liÖu nhËp vÒ kho trong 1 n¨m lµ:

Tªn nguyªn liÖu W (%) Khèi lîng lµm viÖc (T)

VI TÝnh to¸n qu¸ trÝnh sÊy tuynel.

1 Chän nhiªn liÖu vµ tÝnh c¸c th«ng sè cña khãi lß.

- Chän nhiªn liÖu:chän nhiªn liÖu lµ dÇu DO cã thµnh phÇn lµm viÖc nh sau:

+ Lîng kh«ng khÝ kh« lý thuyÕt cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh ch¸y: L0=11,6*C+34,8*H+4,3*(S-O) (Kgkkk/Kg.nl) =11,6*0,825+34,8*0,144+4,3*(0,5-0,5)

=14,581 (Kgkkk/Kg.nl)

L0=0,0889*C+0,265*H-0,333*(O-S) (m3kkk/Kg.nl) =0,0889*82,5+0,265*14,4-0,333*(0,5-0,5)

=11,150 (m3kkk/Kg.nl)

+ Lợng không khí khô thực tế cần cho quá trình cháy: L =L0* với là hệ số d không khí , chọn =1,1 L =14,581*1,1=16,039 (Kgkkk/Kg.nl)

L =11,150*1,1=12,265 (m3kkk/Kg.nl) + Lợng không khí ẩm thực tế mang vào:

L’=(1+0,0016*d)*L , chọn d =18 (gẩm/Kgkkk ) L’=(1+0,0016*18)*16,039

=16,501 (Kgkkẩm/Kg.nl)- Lợng sản phẩm cháy:

+VCO2=VSO2=0,01866*C (m3/kg.nl) =0,01866*82,5=1,539 (m3/kg.nl)

+VH2O=0,112*H+0,0124*(W+100*H2OKK)+0,0016*d*LALPHA (m3/kg.nl) Với H2OKK=L’

ALPHA-LALPHA=16,501-16,039=0,462 (kgẩm/kg.nl) VH20=0,112*14,4+0,0124*(2,0+100*0,462)+0,0016*18*16,039 =2,672 (m3/kg.nl)

+VN2=0,79*LALPHA+0,008*N (m3/kg.nl)

=0,79*12,265+0,008*0=9,689 (m3/kg.nl)

+VO2=0,21*(ALPHA-1)*L0=0,21*(LALPHA-L0) (m3/kg.nl) =0,21*(12,265-11,150)

=0,234 (m3/kg.nl)

+VALPHA= VCO2+ VSO2+ VH2O+ VN2+ VO2 (m3/kg.nl) = 1,539 +1,539 +2,672 +9,689 +0,234 =15,673 (m3/kg.nl)

- Xác định các thông số của không khí ngoài trời:

Gọi các thông số của không khí ngoàI trời là A(t0,f0,d0,I0).Chọn t0=250C , f0=85%.Tra trong sổ tay hoá công ta có phân áp suất bão hoà tại 250C là PB=0,318 bar.Khi đó:

+d0=0,622*f0*PB/(P-f0*PB) (kgẩm/kgkk) với P là áp suất tổng , lấy P=745 mmHg d0=0,622*0,85*0,318/[(745/750)-0,85*0,318] =0,017 (kgẩm/kgkk)

+I0=1,004*t0+d0*(2500+1,842*t0) (kj/kgkk) =1,004*25+0,017*(2500+1,842*25) =68,383 (kj/kgkk)

- Xác định các thông số của khói lò sau buồng đốt:

+Khối lợng H2O chứa trong khói lò sau buồng đốt là: Ga=(9*H+W)+ALPHAbđ*L0*d0 (kgẩm/kg.nl) =(9*0,144+0,02)+1,1*14,581*0,017 =1,589 (kgẩm/kg.nl)

- Lợng khói khô sau buồng đốt:

LK=(ALPHAbđ*L0+1)- (A+(9*H+W)) (kgkhóikhô/kg.nl) =(1,1*14,581+1)-(0,1+(9*0,144+0,02))

=15,623 (kgkhóikhô/kg.nl)- Lợng chứa ẩm của khói sau buồng đốt: d=Ga/LK (kgẩm/kgkhóikhô)

=1,589/15,623=0,102 (kgẩm/kgkhóikhô)- Entanpy của khói lò sau buồng đốt:

I=(Ql

t*hbđ+Cnl*tnl+ALPHAbđ*L0*I0)/LK (kj/kgkk) Với: hbđ là hiệu suất buồng đốt , chọn hbđ=0,8

Cnl là nhiệt dung riêng của nhiên liệu , Cnl=1,8 (kj/kg.nl) tnl là nhiệt độ của nhiên liệu , tnl=t0=25 (0C)

Khi đó:I=(42749,5*0,8+1,8*25+1,1*14,581*68,383)/15,623

=2262,139 (kj/kgkk)- Nhiệt độ của khói sau buồng đốt:

t=(I-2500*d)/(1,004+1,842*d) (0C)

=(2262,139-2500*0,102)/(1,004+1,842*0,102) =1684 (0C)

2 Tính toán quá trình sấy lý thuyết: I B0

B

C

A

D

- Ta có A(t0,f0,d0,I0) = A(25;85;0;017;68,383) B0(t,f,d,I) = B0(1684;f;0,102;2262,139)

- Ta chọn nhiệt độ vào sấy là t1=900C , nhiệt độ ra khỏi hầm sấy là t2=380C.- Xác định trạng thái điểm B(t1,d1,f1,I1):

Gọi n là hệ số trộn của không khí ngoàI trời với khói lò sau buồng đốt để vào hầm sấy.Theo quy tắc đòn bẩy ta có:

I1= (n*68,383+2262,139)/(n+1) (1) d1=(n*0,017+0,102)/(n+1) (2) t1=(I1-2500*d1)/(1,004+1,842*d1) =90 (3)

Thay (1) và (2) vào (3) ta đợc n =28,244.Thay n =28,244 vào (1) và(2) ta đợc I1=143,399 , d1=0,020.Ta có phân áp suất bão hoà tại 900C là PB=0,694 bar.Theo công thức ta có:

f1= d1*P/[PB*(d1+0,622)]

= 0,020*(745/750)/[0,694*(0,020+0,622)] = 0,0446 = 4,46 (%)

-Xác định trạng thái điểm C(t2,f2,d2,I2): t2=38 (0C)

I2=I1=143,399 (kj/kgk)

PB tại 38 (0C) bằng 0,0662 bar d2= (I2-1,004*t2)/(2500+1,842*t2)

= (143,399-1,004*38)/(2500+1,842*38) = 0,041 (kgảmm/kgkk)

f2= d2*P/[PB*(d2+0,622)]

= 0,041*(745/750)/[0,0662*(0,041+0,622)] = 0,92791 = 92,791 (%)

- Lò sấy làm việc 300 ngày trong 1 năm suy ra thời gian làm việc trong 1 năm là 300*24=7200 giờ.Từ bảng cân bằng vật chất ta có năng suất sấy/giờ là: G1=1337818/7200=185,808 (kg/giờ)

G1=1137145/7200=157,937 (kg/giờ)- Lợng ẩm bốc hơI trong 1 giờ là:

W=G1-G2=185,808-157,937=27,871 (kgẩm/giờ)- Lợng khói lu chuyển trong hầm sấy là:

L=W/(d2-d1)=27,871/(0,041-0,020)=1327,190 (kgk/h)- lợng khói trong quá trình sấy lý thuyết để bốc hơI 1 kg ẩm là:

l=1/(d2-d1)=L/W=1327,190/27,871=47,619 (kgk/kgẩm)- Lợng nhiệt lý thuyết để bốc hơi 1 kg ẩm là:

q=l*(I1-I0)=47,619*(143,399-68,383)

=3572,187 (kj/kgẩm)

- Tác nhân sấy vào hầm sấy có t1=90 (0C) , f1=4,46 (%) , PB=0,694 bar=6,942*104 N/m2 , P=745 mmHg =9,935*104 N/m2 ,coi khói lò cũng nh không khí thì:

+ Thể tích riêng v1=288*T1/(P-f1*PB)

=288*(273+90)/(9,935-0,0446*6,942)*104

=1,086 (m3/kgk)

+ Lu lợng tác nhân sấy VB=L*v1=1327,190*1,086=1441,328 (m3k/h) -Tác nhân sấy ra khỏi hầm có t2=38 (0C) , f2=92,791 (%) , PB=0,0663bar=0,662*104 N/m2 , P=745 mmHg=9,935*104N/m2, khi đó:

+ Thể tích riêng v2=288*(273+38)/(9,935-0,92791*0,662)*104

=0,961 (m3/kgk)

+ Lu lợng tác nhân sấy VC=L*v2=1327,190*0,961=1275,430 (m3k/h)- Lu lợng tác nhân sấy trung bình:

V=0,5*(VB+VC)

=0,5*(1441,328+1275,430) =1358,379 (m3k/h)

3 Tính toán hầm sấy và xe goòng.a Xác định kích , thớc kết cấu hầm sấy.

- Chọn chiều cao hầm là 1,3 (m) , rộng 1,44 (m) , dài 21 (m).Hai đầu hầm sấy chừa ra 2 khoảng , mỗi khoảng dài 500 (mm) để bố trí cửa hút và thổi khí …Khi đó kích thớc thực tế của hầm sấy là:

+LH=21000+2*500=22000 (mm) =22 (m) +BH=1440 (mm) =1,44 (m)

+HH=1300 (mm) =1,3 (m) - Kết cấu tờng ,vòm , cửa hầm:

+ Tờng:Xây bằng 2 lớp gạch chịu lửa dày 220 (mm) , lớp vữa dày 5 (mm) + Vòm:Lớp bê tông dày 70 (mm) , lớp vữa dày 5 (mm) , lớp gạch cách nhiệt dày60 (mm)

+ Cửa lò:Làm bằng thép CT3 dày 5 (mm)- Kích thớc phủ bì của hầm:

+ L=22000+2*5=22010 (mm) + H=1300+70+5+60=1435 (mm) + B=1440+2*(220+5)=1890 (mm)Khi đó:

+ LTB=(22000+22010)/2=22005 (mm) + HTB=(1300+1435)/2=1367,5 (mm) + BTB=(1440+1890)/2=1665 (mm)b Xác định kích thớc xe goòng:

- Chọn xe goòng có chiều rộng 1400 (mm) , dài 1750 (mm) , chiều cao xếp sản phẩm là 1270 (mm).Xe goòng đợc làm bằng thép CT3 , tổng trọng lợng xe goòng khoảng 150 (kg) Trên nền goòng hàn các thanh thép CT3 để tạo khung xếp sản phẩm.Bố trí 7 tầng xếp sản phẩm.Theo chiều dài goòng xếp 12 sản phẩm , theo chiều rộng goòng xếp 10 sản phẩm.Sản phẩm đợc xếp trên các giá làm bằng gỗ thông dày 5 (mm) Khối lợng gỗ trên 1 xe khoảng 30 (kg).Số xe gồng cho 1 mẻ sấy là N=21000/1750=12 xe.

4 Tính toán nhiệt hầm sấy.

a Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi.

- Chọn nhiệt độ vật liệu sấy vào và ra khỏi hầm là tv1=250C , tv2=700C.- Nhiệt dung riêng của vật liệu sấy Cv lấy bằng 0,22 (kj/kg.độ).

- Nhiệt do vật liệu sấy mang đi:

Qv=G2*CV*(tv2-tv1) (kj/h)

=157,937*0,22*(70-25)=1563,576 (kj/h)- Nhiệt do vật liệu sấy mang đi tính cho 1 kg ẩm:

qv=QV/W=1563,576/27,871=56,100 (kj/kgẩm)b Tổn thất nhiệt do xe goòng mang đi:

- Xe goòng làm bằng thép CT3 nên chọn tx1=250C , tx2=800C.- Nhiệt dung riêng của xe Cx=0,5 (kj/kg.độ).

- Khối lợng của 1 xe là Gx=150 (kg)- Nhiệt do xe goòng mang đi:

Qx=N*Gx*Cx*(tx2-tx1)/T (kj/h)

Trong đó:+N là số xe goòng , N =12 (xe) +T là thời gian 1 mẻ sấy , T=24 (h) Khi đó: Qx=12*150*0,5*(80-25)/24

=2062,5 (kj/h)- qx=Qx/W=2062,5/27,871=74,002 (kj/kgẩm)c Nhiệt tổn thất do giá sấy mang đi:

- Chọn tg1=250C , tg2=700C.- Cg=2,72 (kj/kg.độ).

- Khối lợng giá sấy 1 xe GG=30 (kg).- Nhiệt tổn thất do giá sấy mang đi:

Qg=N*Gg*Cg*(tg2-tg1)/T (kj/h) =12*30*2,72*(70-25)/24 =1836 (kj/h)

- qg=Qg/W=1836/27,871=65,875 (kj/kgẩm)d Tổn thất ra môi trờng:

* Tổn thất qua tờng.

- Tờng xây gồm 2 lớp gạch chịu lửa dày 220 (mm) , 1 lớp vữa dày 5 (mm).

δ1δ2δ1

tf1 q1

tw1

tw2 q3 tf2

λ1λ2λ1

- Nhiệt trở của tờng:Rt=δ1/λ1+δ2/λ2+δ1/λ1 (m2độ/w) = 0,11/0,77+0,005/0,7+0,11/0,77

= 0,293 (m2độ/w) - Biểu thức tính nhiệt:

q=K*F*(tf1-tf2) với K=1/(1/α1+Rt+1/α2)- Xem khí ngoàI tờng và trong hầm đều là chảy rối , khi đó: q1=1,715*(tf1-tf2)1,333

+ Ta có tf1=tmt+deltattb=25+[(90-25)-(38-25)]/2,3*lg[(90-25)/(38-25)] =57,346 (0C ).

+ Khi đó q1=1,715*(57,346-tw1)1,333

giả thiết tw1=46,85 (0C ) suy ra:

.q1=39,381

.α1=1,715*(tf1-tw1)0,333

=1,715*(57,346-46,85)0,333=3,752 + Ta có q1=q2=(tw1-tw2)/Rt suy ra tw2=tw1-q1*Rt

=46,85-39,381*0,293=35,311 (0C) + tf2=tmt=25(0C) Khi đó q3=1,715*(tw2-tf2)1,333

=1,715*(35,311-25)1,333=38,459 (0C).

Theo kinh nghiệm thì khi nhiệt độ của vách và khí chênh nhau lớn hơn 5 (0C) thì chế độ chảy của khí là chảy rối nên công thức đã áp dụng là đúng.Ta lại có: (q1-q3)*100/q1=(39,381-38,459)*100/39,381=2,341 (%) nhỏ hơn 5 (%) nên giả thiết tw1 là hợp lý.

+ Ta có α2=1,715*(tw2-tf2)0,333=1,715*(35,311-25)0,333=3,730 + Lấy qtb=(q1+q3)/2=(39,381+38,459)/2=38,920

- Vậy tổn thất nhiệt qua tờng bên là: Qt=Ft*qtb*3,6 (kj/h)

=2*(22,005*1,3675)*38,920*3,6 =8432,455 (kj/h)- qt=Qt/W=8432,455/27,871=302,553 (kj/kgẩm)

* Tổn thất qua trần: Trần 3 lớp , lớp bê tông dày 70 (mm) có λ1=(w/m.k) , lớp vữa dày 5 (mm) có λ2=0,7 (w/m.k) , lớp gạch cách nhiệt dày 60 (mm) có

λ3=0,77 (w/m.k).Khi đó:

- Rtr=Σ(δi/λI)=0,07/0,922+0,005/0,7+0,06/0,77=0,161- α1tr=0,7*α1t=0,7*3,752=2,626

- α2tr=1,3*α2t=1,3*3,730=4,849

- Ktr=1/(1/α1tr+Rtr+1/α2tr)=1/(1/2,626+0,161+1/4,849)=1,337- Qtr=3,6*Ktr*Ftr*(tf1-tf2) (kj/h)

=3,6*1,337*(22,005*1,665)*(57,346-25) =5704,139 (kj/h)- qtr=Qtr/W=5704,139/27,871=204,662 (kj/kgẩm)

* Tổn thất qua cửa: Cửa làm bằng thép CT3 dày 5 (mm) , λ=55(w/mk).Ta có:

- qc=QC/W=1195,585/27,871=42,897 (kj/kgẩm)* Tổn thất qua nền: t0

tb của tác nhân sấy là 57,346 (0C) , giả sử tờng hầm sấy cách tờng bao che là 2 (m) , tra bảng (IV.7.1) cuốn Tính toán và thiết kế hệ thống sấy ta có q=37,600

- Qn=q*Fn=37,600*22,005*1,665 =1377,601 (kj/h)

- qn=Qn/W=1377,601/27,871=49,428 (kj/kgẩm)* Tổn thất ra môi trờng :

- Qmt= Qt+Qtr+Qc+Qn (kj/h)

=8432,455+5704,139+1195,585+1377,601=16709,78 (kj/h) - qmt= Qmt/W=16709,78/27,871=599,540 (kj/kgẩm)

e Lợng nhiệt phải bổ sung thực tế:

∆= Ca*tv1-qv-qx-qg-qmt (kj/kgẩm)

= 4,185*25-56,100-74,002-65,875-599,540=-690,892 (kj/kgẩm)5 Tính toán quá trình sấy thực.

a tính các thông số của tác nhân sấy khi ra khỏi hầm:- d2=d1+Cdx(d1)*(t1-t2)/(i2-∆) (kgẩm/kgkk)

với Cdx(d1)=1,004+1,842*d1

=1,004+1,842*0,02=1,041 (kj/kg.độ):là nhiệt dung riêng dẫn xuất.

i2=2500+1,842*t2=2500+1,842*38=2569,996 (kj/kgẩm)Khi đó:

d2= 0,02+1,041*(90-38)/[2569,996-(-690,892)] = 0,0366 (kgẩm/kgkk)

- I2=1,004*t2+d2*(2500+1,842*t2)

=1,004*38+0,0366*(2500+1,842*38) =132,214 (kj/kgk)

- ϕ2=p*d2/[Pb*(0,622+d2)]=(745/750)*0,0366/[0,0662*(0,622+0,0366)] =83,4 (%)

- Lợng khói trong quá trình sấy thực để bốc hơI 1 kg ẩm là: l=1/(d2-d1)=1/(0,0366-0,02)=60,241 (kgk/kgẩm)- Lợng khói khô trong 1 giờ là:

L=l*W=60,241*27,871=1678,977 (kgkk/h)- Lợng nhiệt thực tế để bốc hơI 1 kg ẩm:

q=l*(I1-I0) (kj/kgẩm)

=60,241*(143,399-68,383)= 4519,039 (kj/kgẩm)- Thể tích riêng tác nhân sấy ra khỏi hầm:

v2= 288*T2/(P-ϕ2*Pb) (m3/kg)

= 288*(273+38)/(9,935*104-0,834*0,662*104) = 0,995 (m3/kg)

- VC=v2*L=0,995*1678,977=1603,423 (m3/h)- VB=v1*L=1,086*1678,977=1823,369 (m3/h)- VTB=0,5*(VC+VB)= 0,5*(1603,423+1823,369) =1713,396 (m3/h).

6 Tính lợng nhiên liệu tiêu tốn:- Ta có LA+LB0=L mà LA=28,244*LB0

⇒LB0=L/29,244=1678,977/29,244=57,413 (kgkk/h)

- Lợng nhiên liệu tiêu tốn :

m=LB0/LK=57,413/15,623=3,675 (kg.nl/h)- Lợng nhiên liệu tiêu tốn cho 1 kg sản phẩm là:

m’=m/G2=3,675/157,937=0,02327 (kg.nl/kgsp)- Lợng nhiệt tiêu tốn cho 1 kg sản phẩm là:

q=Ql

t*m’=10210,055*0,02327 =237,588 (kcal/kgsp).

VII Tính toán lò nung.

1 Xác định kích thớc , kết cấu lò nung.a Xác định thể tích lò nung.

⇒ thể tích thực tế của lò là :V=1,27*2,04*7,24=18,76 (m3)b Kích thớc xe goòng:Chọn 4 xe goòng cho 1 mẻ nung

- Khung xếp sản phẩm của 2 goòng liên tiếp cách nhau 0,3 (m) , khung xếp sản phẩm của 2 goòng đầu và cuối cũng cách tờng và cửa 0,3 (m).Khung xếp sản phẩm cách tờng lò 0,1 (m) ⇒ kích thớc khung xếp sản phẩm:

+ Chiều dài khung:LK=(7,24-5*0,3)/4=1,435 (m) + Chiều rộng khung:BK=2,04-2*0,1=1,84 (m)

- Thành nền goòng cách tờng 0,02 (m) ⇒ chiều rộng của nền goòng là BG=2,04-2*0,02=2 (m)

- Nền goòng của goòng đầu và cuối cũng cách tờng và cửa là 0,02 (m) ⇒chiều dàI nền goòng là:LG=(7,24-2*0,02)/4=1,8 (m).

- Chiều cao của nền goòng là 455 (m) , trong đó có 390 (mm) làm bằng gạch sa môt đặc , 60 (mm) là bông cách nhiệt , thép chịu nhiệt bọc ngoàI dày 5 (mm).

- Trên 1 goòng có 8 tầng sản phẩm , tầng 1 cách nền goòng 15 (mm) , 2 tầng liên tiếp cách nhau 50 (mm) , tầng trên cùng cách vòm lò 60 (mm) Trên mỗi goòng có 8 trụ đỡ chính dọc theo 2 bên chiều dàI goòng và có tiết diện 60 (mm)*60 (mm) , bên trong rỗng có tiết diện 20 (mm)*20 (mm) , trụ cao 1440 (mm) trong đó có 200 (mm) chôn sâu dới nền goòng , trụ có các lỗ để lồng các thanh đỡ dọc , các thanh đỡ ngang để tạo khung xếp sản phẩm.Trên 1 goòng có 16 thanh đỡ dọc tiết diện 30 (mm)*30 (mm) , trong rỗng với tiết diện 15 (mm)*15 (mm) , mỗi thanh dàI 1435 (mm) Trên mỗi khung xếp sản phẩm có 4*8=32 thanh đỡ ngang tiết diện 20 (mm)*20 (mm) , trong rỗng với tiết diện 10 (mm)*10 (mm) , thanh dàI 1840 (mm).

- Mỗi tầng có 9 tấm kê (1 tầng có 3 hàng tấm kê theo chiều ngang của khung ) có kích thớc dàI*rộng*cao=475 (mm)*550 (mm)*20 (mm) , do đó trên 1 goòng có 72 tấm kê.

- Tất cả các tấm kê , trụ đỡ , thanh dọc , thanh ngang đều làm bằng vật liệu Sic.

- Trên 1 goòng có:

+ Tổng thể tích trụ đỡ là:VTĐ=8*1440*(602-202)*10-9

= 0,036864 (m3)

+ Tổng thể tích các thanh dọc là:VTD=16*1435*(302-152)*10-9

=0,015498 (m3)

+ Tổng thể tích các thanh ngang là:VTN=32*1840*(202-102)*10-9

=0,017664 (m3) + Tổng thể tích tấm kê là:VTK=72*475*550*20*10-9

= 0,3762(m3)

⇒ΣVSIC của 1 goòng =0,036864+0,015498+0,017664+0,3762=0,446226 (m3)

⇒ΣVSIC của 4 goòng =4*0,446226=1,784904 (m3)

+ Ta có ρSIC=2100 (kg/m3)⇒khối lợng Sic của 4 xe goòng là: MSIC=2100*1,784904=3748,3 (kg)

c Kết cấu tờng , vòm , cửa lò:* Kết cấu tờng , vòm lò:

- Lớp trong:Gạch cao nhôm nhẹ dày 220 (mm).- Lớp giữa:Bông cách nhiệt dày 150 (mm).- Lớp ngoàI:Thép chịu nhiệt dày 5 (mm).* Kết cấu cửa lò:

- Lớp trong:Bông cách nhiệt dày 370 (mm).- Lớp ngoàI:Thép chịu nhiệt dày 5 (mm).* Kích thớc phủ bì của lò:

- LPB=7,240+2*0,375=7,990 (m) ⇒LTB= 0,5*(7,990+7,240)=7,615 (m).- BPB=2,040+2*0,375=2,790 (m) ⇒BTB= 0,5*(2,040+2,790)=2,415 (m).- HPB=1,270+0,375 =1,645 (m) ⇒HTB= 0,5*(1,270+1,645)=1,4575 (m).* Khối lợng các vật liệu cần thiết để xây lò:

- Ta có ρcao nhôm=1100 (kg/m3) , ρbông=170 (kg/m3) , ρsamôt=1900 (kg/m3).Khi đó:+ Tờng lò:

Mcao nhôm =2*1100*0,22*7,615*1,4575 =5372 (kg).

Mbông =2*170*0,15*7,615*1,4575+170*0,15*1,4575*2,415

=656 (kg).+ Vßm lß:

Mcao nh«m =1100*0,22*7,615*2,415 =4450 (kg).

Mb«ng =170*0,15*7,615*2,415 =469 (kg).

+ Cöa lß:

Mb«ng =170*0,37*2,415*1,4575 =221 (kg).

+ NÒn goßng:

Msam«t =0,39*1900*2*1,8*4 =10672 (kg).

Mb«ng =170*0,06*1,8*2*4 =148 (kg).

2 TÝnh to¸n qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu:a TÝnh nhiÖt ch¸y cña nhiªn liÖu:

- Chän nhiªn liÖu lµ dÇu DO cã thµnh phÇn lµm viÖc nh sau:

- NhiÖt trÞ thÊp cña nhiªn liÖu:Ql

t=339*C+1030*H-1089*(O-S)-25*W (kj/kg.nl)

⇒Ql=339*82,5+1030*14,4-1089*(0,5-0,5)-25*2 =42749,5 (kj/kg.nl)=10210,055 (kcal/kg.nl).b Lîng kh«ng khÝ cÇn thiÕt cho qu¸ tr×nh ch¸y:

- Lîng kh«ng khÝ kh« lý thuyÕt cÇn cho qu¸ tr×nh ch¸y: L0=11,6*C+34,8*H+4,3*(S-O) (kgkkk/kg.nl)

=11,6*0,825+34,8*0,144+4,3*(0,005-0,005) =14,581 (kgkkk/kg.nl)

- Lợng không khí khô thực tế cần cho quá trình cháy:

Lα=L0*α (kgkkk/kg.nl) với α là hệ số d ứng với từng giai đoạn + Giai đoạn 250Cữ10500C :chọn α =1,2

⇒ Lα=14,581*1,2=17,497 (kgkkk/kg.nl) + Giai đoạn 10500Cữ12800C:chọn α =1,01

⇒ Lα=14,581*1,01=14,581 (kgkkk/kg.nl) + Giai đoạn lu ở12800C:chọn α =1,05

⇒ Lα=14,581*1,05=15,310 (kgkkk/kg.nl)- Lợng không khí ẩm thực tế:

Lα’=(1+0,0016*d)*Lα (kgkkẩm/kg.nl)Chọn d =18 (g ẩm/kgkkk).

+ Giai đoạn 250Cữ10500C:

Lα’=(1+0,0016*18)*17,497 (kgkkẩm/kg.nl) =18,001 (kgkkẩm/kg.nl)

+ Giai đoạn 10500Cữ12800C:

Lα’=(1+0,0016*18)*14,581 (kgkkẩm/kg.nl) =15,001 (kgkkẩm/kg.nl)

+ Giai đoạn lu ở12800C :

Lα’=(1+0,0016*18)*15,310 (kgkkẩm/kg.nl) =15,751 (kgkkẩm/kg.nl)

Các kết quả trên đợc tổng kết ở bảng sau:

lu ë12800C 1,05 15,310 15,751c Lîng s¶n phÈm ch¸y:

- Giai ®o¹n 250C÷10500C:

+VCO2=VSO2=0,01866*C (m3/kg.nl).

=0,01866*82,5 =1,539 (m3/kg.nl).

+VH2O=0,112*H+0,0124*(W+100*H2OKK)+0,0016*d*Lα (m3/kg.nl) Víi H2OKK =Lα’-Lα=18,001-17,497=0,504 (kgÈm/kg.nl)

⇒ VH2O =0,112*14,4+0,0124*(2+100*0,504)+0,0016*18*17,497 =2,766 (m3/kg.nl)

+VN2=0,79* Lα/1,18+0,008*N (m3/kg.nl)

=0,79*17,497/1,18+0,008*0=11,714 (m3/kg.nl) +VO2=0,21*(α-1)*L0/1,18=0,21*( Lα-L0)/1,18 (m3/kg.nl) =0,21*(17,497-14,581)/1,18=0,519 (m3/kg.nl)

⇒Vα=VCO2+VSO2+VH2O+VN2+VO2 (m3/kg.nl)

* Hàm nhiệt của sản phẩm cháy QC ứng với TC: QC =TC*Vα*CK (kcal/kgđộ)

- Giai đoạn 250Cữ10500C:Vα=18,077 (m3/kg.nl)

CK =ΣPi*Ci/100 với:+ CK là tỷ nhiệt của sản phẩm cháy.

+Pi là thành phần thể tích khí i +Ci là tỷ nhiệt của khí i.

Ta có:

PCO2=PSO2=1,539*100/18,077=8,514 (%) PH2O=2,766*100/18,077=15,301 (%) PN2=11,714*100/18,077=64,801 (%) PO2=0,519*100/18,077=2,871 (%) Tra trong sổ tay hoá công tập 1 ta có :

CCO2=0,3162 (kcal/kgđộ) , CN2=0,29652 (kcal/kgđộ) , CSO2=0,566 (kcal/kgđộ) , CO2=0,27256 (kcal/kgđộ) , CH2O =0,6 (kcal/kgđộ).

⇒CK=(8,514*0,3162+8,514*0,566+15,301*0,6+64,801*0,29652+2,871*0,27256)/100 =0,367 (kcal/kgđộ).

⇒QC=1969*18,077*0,367=13062,856 (kcal/kgđộ)+ Nhiệt đốt nóng không khí:

TKK=(QC-Ql

t)/Lα’*CKK (0C) , CKK là tỷ nhiệt của không khí ở 25 (0C) , CKK=0,24 (kcal/kgđộ)

⇒TKK=(13062,856-10210,055)/18,001*0,24 =660 (0C) >100 (0C)

Các giai đoạn sau tính tơng tự trên , từ đó ta có bảng tổng kết sau:

Giai đoạn nhiệt độ 250Cữ10500C 10500Cữ12800C lu ở12800C

- Vậy ta phải có bộ phận đốt nóng sơ bộ không khí.

e Chọn đờng cong nung:

Giai đoạn nhiệt độ Khoảng nhiệt độ Thời gian(h)

Tốc độ nâng nhiệt độ (0C/h)

- Vậy chu kỳ nung sản phẩm bao gồm :Thời gian nâng t0 và lu ở 1280(0C) là 19 giờ , tổng thời gian làm nguội từ 1280(0C) xuống 25(0C) là12 giờ , tổng chu kỳ nung mất 31 giờ

- Biểu đồ đờng cong nung:

t(0C) t(0C)

1280 1150

1050

940 700 600 500

253 7 10,5 13,5 17,5 19 23,5 24,5 26,5 31 t(h)

3 Tính toán quá trình truyền nhiệt theo phơng pháp hệ số cuối cùng:

- Do các giai đoạn 9400Cữ10500C , 10500Cữ11500C , 11500Cữ12800C có tốc độ nâng nhiệt độ là gần nh nhau nên để đơn giản ta sẽ tính toán quá trình truyền nhiệt cho các giai đoạn nhiệt độ sau: 250Cữ3000C , 3000Cữ9400C , 9400Cữ10500C , 10500Cữ12800C và lu ở 12800C.

a Tờng lò , vòm lò: Tính chất của vật liệu xây lò:

Vật liệu ρ(kg/m3) C(kcal/kg.độ) λ(kcal/m.h.độ)Gạch cao nhôm nhẹ 1100 0,2+0,63*10-6*t 0,564+7*10-5*t

* Giai đoạn 1:giai đoạn 250Cữ3000C.- Nhiệt độ trung bình của giai đoạn:

ttb=(25+300)/2=162,5 (0C)

- Thời gian nâng nhiệt là 3 giờ.

a1=3,6*λ1/ρ1*c1=3,6*0,6692/1100*0,8378 =2,614*10-3 (m2/h)

+ ∆τ1=(∆S1)2/2*a1=(0,055)2/2*2,614*10-3=0,579(h)

- Xét lớp ngoàI:Là lớp bông thảm cách nhiệt dày 0,150 (m):+ c2=0,251(kcal/kg.độ) =1,0509(kj/kg.độ)

+ λ2=0,08(kcal/m.h.độ) =0,09304(W/m.độ)+ a2=3,6*λ2/ρ2*c2=3,6*0,09304/170*1,0509 =1,875*10-3 (m2/h)

+ ∆S2=∆S1*(a2/a1)0,5 =0,055*(1,875*10-3/2,614*10-3)0,5

=0,0466(m)+ Số lớp cần chia:

N2=0,150/0,0466=3,2 ⇒ chọn N2 =3⇒∆S2=0,150/3=0,05(m) - Nhiệt trở của từng lớp:

+ Lớp cao nhôm nhẹ:

R1=∆S1/λ1=0,055/0,6692=0,0822(m2.độ/W)+ Lớp bông:

R2=∆S2/λ2=0,05/0,09304=0,5374(m2.độ/W)

* Các giai đoạn nâng nhiệt độ sau thì tính toán tơng tự nh trên với giả thiết số lớp và chiều dày từng lớp không thay đổi.Từ đó ta có bảng tổng kết sau: