Tổng quan về sản phẩm, nguyên liệu sản xuất Sơ đồ công nghệ dây chuyền Thuyết minh các giai đoạn chính trong sơ đồ Tính toán đơn phối liệu Tính toán cân bằng vật chất Tính toán lựa chọn thiết bị
ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi ĐAMH LỊ NUNG CON LĂN NUNG GẠCH GRANITE NĂNG SUẤT TRIỆU M2 / NĂM MỤC LỤC: TRANG CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUN LIỆU DÙNG TRONG LỊ CON LĂN CHƯƠNG II: Q TRÌNH NUNG TRONG LỊ CON LĂN CHƯƠNG III: THIẾT LẬP ĐƯỜNG CONG NUNG 11 CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ LỊ NUNG CON LĂN 15 CHƯƠNG V: TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 30 CHƯƠNG VI: TÍNH TỐN CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO: [1] Ngun lý lò Silicat – Lê Tấn Van [2] Tài liệu lò hãng Sacmi [3] Tài liệu báo cáo thực tập nhà máy gạch Granite [4] Slide giảng q trình thiết bị silicat – Lê Tấn Van SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHIÊN LIỆU DÙNG CHO LỊ CON LĂN Một số loại nhiên liệu Nhiên liệu rắn : Các loại nhiên liệu rắn thường dùng: + Củi gỗ : dùng ngày dần, tiêu nhiệt lại thấp, nhiệt trò thông thường từ 1700-2200 kCal/kg + Than bùn : nhiên liệu thời kỳ chuyển hoá thành than đá Trong thấy rõ thảo mộc, cành Độ ẩm than bùn cao, độ tro xỉ thấp Nhiệt trò làm việc khoảng 2500-3000 kCal/kg + Than non : vò trí tung gian lhi than bùn chuyển thành than đá: màu đen tối, độ xỉ 7-40%, độ ẩm khoảng 11-45%, nhiệt trò 2500-4400 kCal/kg + Than đá : có độ cứng khác tuỳ thuộc vào tuổi, có ánh than khối lượng thể tích khác Nhiệt trò than đá cao Thành phần hoá học chủ yếu cacbon Các đặc điểm nêu cho thấy nhiên liệu rắn không thích hợp để lựa chọn làm nhiên liệu cho trình nung vật liệu xây dựng Nhiên liệu lỏng : Nhiên liệu lỏng dùng công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng dầu mazut-một sản phẩm phụ thuộc công nghiệp dầu lửa Ở nước ta dùng nhiện liệu lỏng + Mazut : Chứa chất không cháy Hàm lượng 1-4%, tro xỉ 0,1-0,3%, lượng Nitơ Oxi Mazut có nhiệt trò tương đối cao khoảng 92409850 kCal/kg Thành phần cháy trung bình mazut Cc chiếm 88%, Hc-11%, Sc0,7%, Oc1% Khi hàm lượng lưu huỳnh chiếm từ 1-3% ta coi mazut giàu lưu huỳnh Dầu mazut chứa chuyên chở thùng bể kín Trong trình chuyên chở bảo quản mazut bò bẩn thêm bụi đất nước lẫn vào.Lượng ẩm lên tới 5-10%, phải lọc trước đốt vòi phun Do nhiệt trò cao hàm lượng lưu huỳnh nhiều nên dầu mazut không lựa chọn làm nhiên liệu cho trình nung vật liệu xây dựng Nhiên liệu khí : Chủng loại nhiên liệu thường dùng lò nung dạng lăn dùng để nung nhanh sản phẩm thường chất khí Thông số đo lường xác đònh loại khí đốt khác nhiệt lượng [kcal] mà 1m3 khí đốt toả (hoặc kg nhiên liệu nhiên liệu lỏng) Tóm tắt loại nhiên liệu chung thường dùng : + Khí Mê-tan : SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Là loại khí tự nhiên tạo mêtan, êtan số khí khác cacbon an-hi-drit khí ni-tơ Nhiệt lượng thay đổi khoảng từ 500 đến 000 kcal/N.m3 khí phân phối hệ thống đường ống có áp suất cao (khoảng 50 at) sau giảm áp buồng giảm áp để cung cấp cho nơi tiêu thụ p suất làm việc nước khác khác thường nằn khoảng từ 500 đến 000 mm cột nước, áp suất bình chứa khoảng đến 15at + Khí hoá lỏng LPG : (GPL-khí đốt hoá lỏng có áp suất cao) Loại phân phối trạng thái lỏng ô-tô chuyên dùng Người ta chứa khí hoá lỏng bình chòu áp sử dụng chúng trạng thái khí vùng lạnh người ta phải dùng thiết bò sưởi ấm để làm nóng đường ống dẫn cho chất lỏng ống hoá khí dễ dàng Bằng phương pháp dễ dàng tạo nhiệt độ an toàn để khí đốt tự hoá lỏng gây phiền hà đònh cho trình cháy Nhiệt lượng loại khí phụ thuộc vào tỷ lệ phần trăm khí butan khí proban, chất cấu thành nên hỗn hợp khí Nhiệt lượng khí khoảng 22 000 kcla/N.m3 tức cao khoảng lần nhiên liệu khí mêtan Quan trọng: khác biệt lớn nhiệt lượng LPG khí mêtan dễ làm cho người ta tin lò nung dùng vật liệu khác nhiều, song có điểm khác kết cấu vòi đốt tất nhiên thiết bò để điều chỉnh độ đóng mở vòi + Hiện người ta dùng thử ngiệm loại thiết bò đốt với nhiên liệu khí có nhiệt lượng thấp (khoảng 000 kcal/N.m3) Khí dùng lò nung nhanh lần nơi khí tự nhiên hay LPG + Cần nhớ số loại lò nung dạng lăn sử dụng nhiên liệu lỏng (dầu Diezen dùng cho phương tiện vận tải tàu hoả) cho kết tốt Điều thực nhờ lò hóa chuyên dùng biến chất lỏng thành chất khí trước đốt + Có loại lò nung dạng lăn dùng hệ thống dây may-xo đốt nóng điện Dây may-xo làm hợp kim sau: + Niken Crôm cần nhiệt độ < 0500C + Thép, Crôm, nhôm va Coban nhiêt5 độ < 2500C Ưu điểm hệ thống đốt nóng bằn g điện tạo trường nhiệt độ lò đồng Tuy nhiên giá thành cao dùng trường hợp nguồn nhiên liệu khí lỏng khác SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi CHƯƠNG II: Q TRÌNH NUNG TRONG LỊ CON LĂN A Các biến đổi hoá lý trình nung : Trong khoảng nhiệt độ từ 20-1500C: vật liệu cấu kiện hong, sấy Ở trình bốc ẩm Nếu nâng nhiệt độ sấy, tăng nhiệt độ nhanh bán thành phẩm dễ bò nổ, tách vỡ Nếu tăng vận tốc tác nhân sấy cần thiết tăng nhiệt độ chúng, trường hợp nhận vận tốc nâng nhiệt 50-80 độ/h Ở cuối khoảng nhiệt độ này, bốc ẩm từ vật liệu yếu dần ngừng hẳn Từ đoạn sấy chuyển sang đốt nóng Trong khoảng nhiệt độ trên, độ ẩm ban đầu cấu kiện nằm khoảng 2-6% Khoảng nhiệt độ 150 đến 11000C : Trong khoảng nhiệt độ xảy trình nước liên kết hoá học nằm thành phần sét khoáng khác Cấu trúc mạng tinh thể vật liệu bò phá vỡ đất sét tính sẻo Nước liên kết hoá học vật liệu bắt đầu tách nhiệt độ 3500C phần lớn xảy đoạn 450-5000C kết thúc, có trường hợp gần 9000C Trong khoảng nhiệt độ xảy tượng co ngót đầu tiên, giảm độ bền học Ở khoảng nhiệt độ 200-800-0C có trình tách phần chất bốc từ hợp chất hữu đất sét phụ gia có chứa chất cháy đưa thêm vào thành phần phối liệu Đồng thời vật liệu có độ xốp lớn nhất, FeO chuyển sang Fe 2O3 Quá trình phân giải đá cacbonat xảy khoảng nhiệt độ 300-10000C ( Ở 300-4000C phân giải cacbonat sắt, 600-7000C phân giải cacbonat manhê, 800-9000C phân giải cacbonat canxi) Ở khoảng nhiệt độ cấu kiện không bò nguy hiểm nhận vận tốc nâng nhiệt lên 100-200 độ/h Độ co nung bắt đầu xuất khoảng nhiệt độ 8008500C phụ thuộc vào hàm lượng tạp chất cát chứa đất sét Đất sét lẩn nhiều cát có độ co nung từ 1-8% Nếu phối liệu có chứa than pha trộn, cần nhiệt nhiệt độ khoảng 8000C để lượng cốc, bán cốc lại đủ thời gian cháy hoàn toàn Trong khoảng nhiệt độ nung đến 11000C xảy trình biến đổi pha nhiệt độ 8000C Ở khoảng 800-9000C xuất pha tinh thể gematít (Fe2O3), 600-11000C hình thành spinel MgO.Al2O3 phát triển cristobalit, mulit 3Al2O32SiO2 Giai đoạn làm nguội : Ở giai đoạn làm nguội nhiệt độ giảm xuống 100-2000C cần đảm bảo để gradien nhiệt độ theo bề dày cấu kiện nằm khoảng 25-300C Dưới nhiệt độ 8508000C đến 6000C tăng tốc độ hạ nhiệt Ở khoảng nhiệt độ 650-5000C xảy biến đổi thù hình SiO2 kéo theo co ngót khoảng 0,82% Vận tốc làm nguội đoạn không SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi vượt 150 độ/h Dưới 5000C làm nguội nhanh sản phẩm gốm xây dựng với tốc độ đến 600 độ/h điều kiện trao đổi nhiệt thiết bò cho phép B Cơ sở lý thuyết xác đònh đường cong nung : a Xác đònh khoảng kết khối: Trong phòng thí nghiệm, thực chất xác đònh khoảng kết khối xác đònh độ hút nước sản phẩm Xác đònh độ hút nước sản phẩm: nung mẫu nước cac nhiệt độ khác nhau, sau dùng khăn ẩm lau khô bề mặt, đem mẫu cân xác đònh độ hút nước Tới khoảng nhiệt độ độ hút n7ớc không, sau lại tăng lên tiếp tục tăng nhiệt Nhờ có khoảng nung luyện, xảy chênh lệch nhiệt độ lò đảm bảo sản phẩm kết khối b Bảo ôn nhiệt độ: Do đặc điểmcủa sản phẩm gốm sứ dẫn nhiệt nên cần có thời ký bảo ổn nhiệt độ để đảm bảo nhiệt độ lò sản phẩm đồng Thời gian bảo ôn tuỳ thuộc vào: kích thước sản phẩm( sản phẩm dày thời gian bảo ôn lâu ngược lại), tính chất dẫn nhiệt sản phẩm nung c.Chế độ nâng nhiệt: Chế độ nâng nhiệt vào nhiều yếu tố, thông thường vào nghiên cứu thực tế phân tích DAT, TG, dựa vào khoảng thu nhiệt toả nhiệt, trình phản ứng, phân huỷ diễn nhiệt độ cao để từ có chế độ nâng nhiệt cho hợp lý Chế độ nâng nhiệt cần đặc biệt quan tâm đến khoảng nhiệt độ 500-7000C Ở nhiệt độ 6000C xảy tượng nước hoá học Kaolinhit (hiệu ứng thu nhiệt đường phân tích DTA) gây co ngót mạnh Xảy cháy tạp chất hữu nằm khoáng Đăïc biệc lưu ý có biến đổi thù hình thạch anh, dễ nứt vỡ sản phẩm cần nâng nhiệt thật chậm C Các phân tích nhiệt xây dựng đường cong nung : Phân tích nhiệt : Trên nguyên tắc, phối liệu nung xảy biến đổi mô tả Tuy nhiên vào chi tiết, thường phối liệu có khác đôi chút chi tiết nhỏ không khảo sát kỹ, việc nung sản phẩm không kết ý a Phân tích nhiệt khối lượng (TGA) Nhằm khảo sát kể thay đổi khối lượng mẫu, nhiệt độ viên mẫu tăng lên Phân tích giúp ta biết trước giai đoạn thay dổi khối lượng mẫu, SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi có nghóa khả phản ứng, thay đổi cấu trúc…Từ làm dòu thích hợp nung b Phân tích nhiệt dãn nỡ (TEA) Nhằm khảo sát thay đổi kích thước sản phẩm theo chiều tăng nhiệt độ mẫu Giúp biết trước giai đoạn sản phẩm co dãn kích thước có nghóa thay đổi bên mẫu phản ứng hoá lý Từ điều chỉnh tốc độ lăn, đề phòng nứt vỡ, cong vênh, cách làm dòu từ từ vung nhiệt độ tương ứng, bỏ qua vùng không cần thiết c.Phân tích nhiệt vi sai DTA : Nhằm khảo sát thu nhiệt toả nhiệt sản phẩm theo chiều tăng dãn nhiệt độ mẫu Cũng phân tích trên, phân tích khoảng nhiệt độ mà xảy phản ứng rõ rệt mẫu Qua đề phòng vùng nguy hiểm Xây dựng đường cong nung : Tiêu chuẩn EN 159: Độ hút nước(%): >10-20 Độ bền uốn( kg/cm2): 120-150 Độ cứng bề mặt( Mohs): Xét thành phần có phối liệu đem nung:Đất sét(60%), tràng thạch(30%), đá vôi (10%) Các khoáng phối liệu, số hiệu ưnùg xảy trình nung a Khoáng caolinhít: Al2(Si2O5)(OH)4 950 560 Tại 5600C : Caolinhít nước hoá học Trên 950C hình thành tinh thể mulit 600 2 Al O3 SiO 2 H O 500 2 Al O SiO H O 1050 2 Al O 4SiO2 950 Al O3 3SiO2 SiO2 1100 Al O3 3SiO 2 Al O3 SiO 5SiO (mulit) b Khoáng halloysit: Al2(Si2O5)(OH)4.2H2O SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi 960 250 560 Tại 2500C xảy hiệu ứng nước lý học Tại 5600C halloysit nước hoá học Tại 960 có biến đổi thù hình c Khoáng montmorillonit: Al1,67{(Na,Mg)0,33}(Si2O5)(OH)4.2H2O Tại 8680C có biến đổi thù hình montmorillonit d Khoáng illit : K2Al4(Si2Al)4O10(OH)2nH2O 860 180 550 Tại 1800C illit nước lý học Tại 5500C illit nước hoá học Tại 8600C có biến đổi thù hình illit e Khoáng Canxít : CaCO3 Tại 9200C : CaCO3 850 950 CaO + CO2 f.Khoáng Gripxít : Al(OH)3 SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Tại 2700C Al OH 3 Al O3 2,75 H O 0,25 H O Tại 3200C Al2 O3 2,75H O Al2 O3 0,75H O 2,22H O Tại 5400C Al2 O3 0,75H O Al2 O3 0,5H O h Quắc : Tại 5730C : quắc quắc g Khoáng Mica : KAl2[Al.Si3O10][OH] 800 Tại 9200C : trình tách nước hoá học j Khoáng Dolomit : MgCa(CO3)2 MgCa(CO3)2 780 MgCO3 + CaCO3 MgCa(CO3)2 820 MgCO3 +CO2 Thuyết minh giai đoạn : + Giai đoạn sấy :40-4500C Đầu tiên loại bỏ lượng nước sót lại sau sấy vật liệu tái hút ẩm từ môi trường xung quanh khoảng thời gian gạch từ lò sấy vào lò nung Nếu lượng nước nguyên liệu vượt giới hạn cho phép tốc độ bốc tạo nên nội ứng lực gây nứt, vỡ sản phẩm Giai đoạn phải thực bước Tới 2000C: bốc nước zeôlic, nước hấp thụ chặt chẽ bề mặt hạt sét Từ 300÷4500C: có cháy chất chưa cacbon tồn nhiều đất sét phân huỷ sunphit sunphat + Giai đoạn đốt nóng :450 ÷ 6000C SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Bắt đầu phân huỷ chất sét việc bốc nước liên kết (nước caolinhít), cấu tạo mạng lưới cao lanh,đất sét bò phá huỷ Từ 5500C đến 6000C : Đồng thời giai đoạn có biến đổi thù hình từ quắc thành quắc từ 5730C , thể tích gạch mộc thay đổi 82% gây tượng nứt vỡ sản phẩm Giai đoạn cần tốc độ nâng nhiệt chậm hợp lý + Giai đoạn nâng nhiệt : 6000C đến 9500C Giữa 700 ÷9000C phân huỷ cacbonnat( đá vôi đôlômit) giải phóng CO2 Trên 7000C bắt đầu phân huỷ SiO2 Al2O3, với phần tử chảy Các phấn tử mở đường cho hình thành Aluminat silic tạo cho vật liệu đặt tính độ cứng, tính ổn đònh, bền vững với tác nhân hoá học vật lý khác nhau, màu sác mong muốn + Giai đoạn lưu nhiệt: 9500C Tỷ lệ khí thừa CO lợi mặt kinh tế Nhưng sản phẩm đòi hỏi có lượng Oxy hỗ trợ để đốt hết thành phần hữu lò không đáp ứng lượng không khí thừa sản phẩm nốt đen ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Cần lưu nhiệt để + Giai đoạn nung : 950 ÷ 11350C Sự phân huỷ tinh thể khoáng giống mica bắt đầu thực bước nhiệt độ 8000C kết thúc khoảng 1000-11000C Thạch anh có phản ứng tương tự, tan hoàn toàn nhiệt độ trên 11000C nguyên liệu nóng chảy Đây giai đoạn cần thiết cho trình oxy hoá nhẹ, cần nâng nhiệt với tốc độ chậm Giai đoạn giúp sản phẩm đạt độ bền học cao Trong giai đoạn có hình thành tinh thể mulit từ khoáng Caolinhít Tinh thể hình thành thuận lợi nhờ có mặt tràng thạch pha lỏng nóng chảy nhiệt độ kết khối chất chảy bắt đầu phản ứng với mulit + Giai đoạn lưu nhiệt : 11350C Trong giai đoạn viên gạch nhận tất đặc tính vật lý thẩm mỹ sản phẩm cuối Đây giai đoạn quan trọng đònh đến toàn tính chất sản phẩm Tuỳ theo lọai men xương mà ta có thời gian lưu nhiệt khác Thời gian lưu giữ nhiệt phải đủ dài để đảm bảo lớp men chảy không rỗ bọt Giai đoạn giúp cho trình kết tinh mulit xảy hoàn toàn pha lỏng lấp đầy lỗ xốp SVTH: Lê Trung Tín ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Ở nhiệt độ nguyên liệu đa phần nóng nhảy hoàn toàn + Giai đoạn làm nguội nhanh : 1135 ÷ 6000C Trong khoảng nhiệt độ biến đổi thù hình khoáng Đồng thời thay đổi thể tích không đáng kể nên cần tăng tốc độ làm nguội để giảm chiều dài lò Chúng ta làm khoảng nhiệt độ gạch có độ bền xung nhiệt cao Việc làm lạnh nhanh có lợi việc tách pha lỏng không hoà tan trình làm lạnh men trình biến đổi hoá lý dẫn đấn biến đổi màu nhiệt độ giảm nhanh biến đổi màu sắc + Giai đoạn làm nguội chậm : 650 đến 4500C Trong giai đoạn tốc độ làm nguội chậm giai đoạn trước nhằm vượt qua từ từ điểm biến đổi thù hình thạch anh 5730C từ dạng sang dạng , tránh bể vỡ Việc làm lạnh diễn nhờ xạ tự nhiên đối lưu nhiệt + Giai đoạn làm nguội ngược dòng : 450 ÷ 600C Trong giai đoạn biến đổi thù hình, thay đổi thể tích gần không Nên để tăng tốc độ làm nguội ta bố trí chắn lò quạt gió bố trí lò, quạt gió có tác dụng thổi khí vào vùng làm nguội, quạt lại hút không khí Các chắn ngăn không cho dòng khí truyền qua vùng khác, đồng thời tạo chênh lệch áp suất lòng vùng này, lúc không khí di chuyển từ nơi áp suất cao đến nơi có áp suất thấp tạo nên chuyển động ngược chiều không khí gạch Do không khí gạch chuyển động ngược chiều nên tốc độ làm nguội nhanh chiều dài lò rút ngắn Giai đoạn chủ yếu sử dụng hệ thống quạt thởi không khí trực tiếp lên bề mặt gạch nhằm đưa gạch nhiệt độ 600C SVTH: Lê Trung Tín 10 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi CHƯƠNG V: TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT Tính toán cân nhiệt : Mục đích tính toán cân nhiệt xác đònh nhiệt lượng tiêu tốn đơn vò thời gian Phần tính toán quan trọng kết tính toán cho phép ta biết công suất nhiệt thiết bò tiêu kinh tế kỹ thuật khác liên quan đến lò Thông thường việc xác đònh lượng nhiên liệu cần đốt làm theo hai cách : vào lò loại hoạt động, sơ lấy theo giá trò kinh nghiệm thực tế tổng kết Nhưng cách lấy theo số khai toán thường thiếu độ tin cậy khoa học, nên dùng điều kiện tính toán thiếu tài liệu cần thiết …… Hai phải tính toán, thiết kế lò hay cần kiểm tra, giải thích, hoàn thiện mặt thiết bò Phương trình cân nhiệt giúp ta giải vấn đề Phương trình cân nhiệt thực chất việc áp dụng phương trình bảo toàn lượng tính toán lò Vế phải phương trình gồm khoản ( hay nguồn ) cung cấp nhiệt lượng, vế khoản tiêu thụ Số lượng vế nhiều tùy thuộc vào loại thiết bò, vào vai trò tổng số nhiệt lượng cung cấp tiêu thụ vào mức độ xác yêu cầu tính toán Cân nhiệt cho zone sấy, đốt nóng zone nung: a Phần nhiệt cung cấp: - Nhiệt hóa nhiên liệu: Qcc1 = x.Qnl Với : x (m3/h) : Nhiên liệu tiêu tốn cần tìm Qnl = 26374( Kcal/m3 ) : Nhiệt sinh nhiên liệu Qcc1= 26374x (Kcal/h) - Nhiệt lý nhiên liệu mang vào : Qcc2 = x.Cnl.tnl (Kcal/h) Cnl: tỷ nhiệt nhiên liệu, xác đònh theo công thức ; Cnl (CCH4 VCH4 CC2H VC2H6 CC H VC3H8 .)/ 100 3o = 0.421( Kcal/m C) o tnl = 30 C => Qcc2 = 0.421 30.x = 12,63.x (Kcal/h) - Nhiệt lý không khí đưa vào : Qcc3 = x.Vo Ckk.tkk (Kcal/h) Vo = 9,56 m3/m3 lượng không khí lý thuyết đê đốt 1m3 nhiên liệu = 1.1 hệ số dư không khí Ckk = 0,3097 Kcal/m3oC tỷ nhiệt không khí nhiệt độ tkk = 30oC => Qcc3 = 9,56.1,1.0,3097.30.x = 97,7x (Kcal/h) - Nhiệt sản phẩm đưa vào : SVTH: Lê Trung Tín 32 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Qcc4 = Gsp Csp tsp (Kcal/h) (100 w)Cvl w.C nc t sp = Gsp 100 Gsp khối lượng sản phẩm zone sấy, đốt nóng nung 1h, ta tính = 1509 kg/h W = 1% độ ẩm sản phẩm nung Cvl = 0,23Kcal/kgoC tỷ nhiệt vật liệu vào 30oC Cnc = Kcal/kgoC tỷ nhiệt nước nhiệt độ 30oC => Qcc4 = 1509 (100 1)0,23 1.1 30 = 10760 Kcal/h 100 - Nhiệt lý không khí rò rỉ mang vào qua khe hở vùng áp suất âm Qcc5 = x.Vo.( r ) Ckk.tkk r hệ số dư không khí thải lò : 2,5 – ; ta chọn r 2,5 => Qcc5 = 9,56(2,5 – 1,1).0,3097.30.x = 124,35x Kcal/h Tổng nhiệt cung cấp : Qcc = Qcc = 26374x +12,63x +97.7x +10760 + 124,35x = 26609x + 10760 (Kcal/h ) b Phần nhiệt tiêu tốn: - Nhiệt tiêu tốn để bốc nước đốt nóng lượng nước đến nhiệt độ khói thải : Qt t1 = Ga( r + Ca.tkl ) Ga lượng nước có sản phẩm, xác dònh, Ga = w.Gsp/100 = 1.1509/100 = 15,09 kg/h r nhiệt ẩm hóa nước ooC 596Kcal/kg nước Ca tỷ nhiệt nước trung bình 0,47 Kcal/kg oC tkl nhiệt độ khí thải khói lò 300oC => Qt t1 = 15,09( 596 + 0,47.300) = 11121 Kcal/h - Nhiệt phản ứng hóa học nung: Qt t2 = m n q.Gsp 100 100 m hàm lượng sét có phối liệu (%) n hàm lượng Al2O3 có phối liệu (%) q nhiệt tách nước hóa học, tính theo Al2O3, 500 kcal/kg Al2O3 => Qt t2 = 21,28 19,25 500 x1509 = 30907 Kcal/h 100 100 - Nhiệt lý khói lò mang theo ống khói : Qt t3 = x.Vkl.Ckl.tkl (Kcal/h) Vkl lượng khí thải đốt đơn vò nhiên liệu với hệ số dư r = 2,5 Vkl = Vkl o = 2,5 x 12,01 = 30,025 m3/m3 Ckl tỷ nhiệt khói lò nhiệt độ khói lò 300oC SVTH: Lê Trung Tín 33 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Ckl = ( CCO2 VCO2 CSO2VSO2 CH2OVH2O CN2 VN2 CO2 VO2 )/100 = 0,375 Kcal/m3 oC => Qt t3 = 30,025.0,375.300.x = 3378x kcal/h - Nhiệt đốt nóng sản phẩm : Qt t4 = Gsp.C2( t2 – tsp ) Kcal/h t2 nhiệt độ nung cuối 1180oC tsp nhiệt độ sản phẩm khỏi lò 70oC C2 tỷ nhiệt sản phẩm nhiệt độ t2, băng 0,26 kcal/kgoC => Qt t4 = 1509.0,26.(1180 – 70) = 435500 kcal/h - Nhiệt tiêu tốn môi trường xung quanh: Qt t5 = Fi R (t j 1 i 1 t ngoai ) i Fi ; diện tích bề mặt truyền nhiệt Ri ; nhiệt trở j = – tường- – vòm i = – giai đoạn Đối với tường lò : Giai đoạn Chiều Chiều Diện dài (m) cao(m) tích(m ) Ttrong o Tngoai o Nhiệt trở 2o Nhiệt tổn ( C) ( C) (m C.h/kcal) thất (kcal/h) 6.60 1.30 8.58 215.00 32.60 8.59 182.19 13.20 1.30 17.16 525.00 40.30 4.97 1673.53 6.60 1.30 8.58 735.00 47.50 3.87 1524.22 8.20 1.60 13.12 910.00 49.30 4.31 2620.04 6.60 1.60 10.56 1075.00 54.70 3.82 2820.52 6.60 1.60 10.56 1165.00 57.90 3.59 3256.54 19.70 1.60 31.52 1180.00 58.50 3.56 9929.69 Tổng 22006.73 Đối với vòm lò : Giai Chiều đoạn dài Chiều Diện rộng(m) tích(m2) (m) SVTH: Lê Trung Tín Ttrong Tngoai Nhiệt trở Nhiệt tổn (oC) (oC) (m2oC.h/kcal) thất (kcal/h) 34 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi 6.60 1.8 11.88 215 32.4 8.58 252.83 13.20 1.8 23.76 525 39.4 4.97 2321.50 6.60 1.8 11.88 735 42.7 1644.90 8.20 1.8 14.76 910 47.5 4.31 2953.71 6.60 1.8 11.88 1075 52.5 3.82 3179.92 6.60 1.8 11.88 1165 55.4 3.59 3671.88 19.70 1.8 35.46 1180 55.9 3.56 11196.79 Tổng 25221.54 Đối với lò: Giai Chiều Chiều Diện đoạn dài (m) rộng(m) tích(m2) Ttrong (oC) Tngoai (oC) Nhiệt trở (m2oC.h/kcal) Nhiệt tổn thất (kcal/h) 6.60 1.8 11.88 215 32.7 8.59 252.12 13.20 1.8 23.76 525 41 4.97 2313.85 6.60 1.8 11.88 735 45 5.01 1636.17 8.20 1.8 14.76 910 50.7 4.32 2935.94 6.60 1.8 11.88 1075 56.6 3.82 3167.17 6.60 1.8 11.88 1165 60 3.6 3646.50 19.70 1.8 35.46 1180 60.6 3.56 11149.98 Tổng 25101.73 Tổng nhiệt tổn thất môi trường : Qt t5 = 2Qt + Qv + Qn = 94336.73 ( Kcal/h ) - Nhiệt tiêu tốn không nhìn thấy ta lấy khoảng 5% Tổng nhiệt tiêu tốn ; Qt t = 1,05( Q1 +Q2 +Q3 +Q3 +Q4 + Q5 ) SVTH: Lê Trung Tín 35 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi = 1,05( 11121 + 30907 + 3378x + 435500 + 94336.73) = 600458 + 3547x Vì tổng nhiệt lượng cung cấp tổng nhiệt lượng tiêu tốn nên : Qcc = Q t t 10760 + 26609x = 600458 + 3547x => x = 25.57 m3/h Tính cân nhiệt cho zone làm nguội a Nhiệt cung cấp : - Nhiệt sản phẩm từ vùng nung mang sang, lượng nhiệt lấy lượng nhiệt đốt nóng sản phẩm : Qcc1 = 435500 (Kcal/h) - Nhiệt không khí mang vào: Qcc2 = Vkk Ckk tkk Vkk lượng không khí đưa vào làm nguội sản phẩm Ckk = 0,3097Kcal/m3oC tỷ nhiệt không khí 30oC Qcc2 = 0,3097.30.Vkk = 9,291Vkk Tổng nhiệt cung cấp : Qcc = 435500 + 9,291Vkk b Nhiệt tiêu tốn : - Nhiệt sản phẩm mang : Qt t1 = Gsp.Csp.tsp Gsp = 1509kg/h Csp = 0,235kcal/kgoC tỷ nhiệt sản phẩm 70oC => Qt t1 = 1509.0,235.70 = 24823 ( Kcal/h ) - Nhiệt không khí nóng lấy đi: Qt t2 = Vkk.Ckk.tkk kcal/h Ckk = 0,332kca/m3oC tỷ nhiệt sản phẩm nhiệt độ tkk = 300oC => Qt t2 = 0,332.300.Vkk = 99,6Vkk kcal/h - Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh : bao gồm tường – vòm – Qt t5 = Fi R (t j 1 i 1 tngoai ) i Fi ; diện tích bề mặt truyền nhiệt Ri ; nhiệt trở j = – tường- – vòm i = – giai đoạn Đối với tường: Giai đoạn Chiều Chiều dài(m) cao (m) Diện Ttrong(oC) Tngoai(oC) Nhiệt trở 2o tích(m ) (m C.h/kcal) Tổn thất nhiệt (kcal/h) 8.2 1.3 SVTH: Lê Trung Tín 10.66 940 50.2 4.22 2247.69 36 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi 11.5 1.3 14.95 600 42.7 4.51 1847.37 11.5 1.3 14.95 285 34 7.38 508.46 Tổng 4603.53 Đối với vòm nền: Giai đoạn Chiều dài(m) Chiều rộng Diện Ttrong(oC) Tngoai(oC) Nhiệt trở 2o tích(m ) (m C.h/kcal) (m) Tổn thất nhiệt (kcal/h) 8.2 1.8 14.76 940 51.7 4.56 2875.29 11.5 1.8 20.7 600 43.6 4.51 2553.76 11.5 1.8 20.7 285 34.6 7.37 703.29 Tổng 6132.35 Tổng nhiệt tổn thất môi trường bên : Qt t3 = 2( Qt + Qv ) = 2( 3812.71 + 5578.01 ) = 21471.74 kcal/h Tổng nhiệt tiêu tốn: Qt t = 46294.74 + 99,6Vkk Cân tổng nhiệt cung cấp tổng nhiệt tiệu tốn : 435500 + 9,291Vkk = 46294.74 + 99,6Vkk => Vkk = 4310 m3/h Khối lượng riêng nhiên liệu sử dụng 0.585 kg/m3 => khối lượng nhiên liêïu sử dụng 1h là: 0.585 x 101.6 = 59.44 kg/h lượng nhiên liệu sử dụng năm : 59.44x300 x24 = 427968kg/năm/lò Lượng nhiên liệu cần cho 1m2 sản phẩm : 427968/1000000 = 0.427968kg/m2 SVTH: Lê Trung Tín 37 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi CHƯƠNG VI: LỰA CHỌN THIẾT BỊ PHỤ I Quạt thơng gió: Khái niệm chung : - Quạt thông gió có nhiệm vụ cung cấp không khí khói lò thải khí từ lò Quạt ly tâm loại quạt dùng phổ biến việc trì chuyển động dòng khí lò Quạt thiết bò dùng để thông gió cưỡng - Khi ống khói lớn việc thi công gặp nhiều khó khăn, vốn đầu tư lớn Để giãm chiều cao ống khói dùng quạt hút để tạo sức hút nhân tạo Trong công nghiệp áp dụng hai phương pháp : hút trực tiếp hút gian tiếp Phương pháp hút trực tiếp sản phẩm cháy chuyển động qua quạt hút thải ống khói Phương pháp hút gián tiếp không khí quạt cung cấp tạo nên độ giãm áp miệng ống phun, nên có khả hút sản phẩm cháy vào đẩy ống khói - Trong lò lăn ta thường sử dụng quạt hút zone sấy zone làm nguội cuối lò để hút khí thải bên Còn sử dụng quạt đẩy zone làm nguội nhanh vùng nung để cung cấp không khí làm lạnh không khí cho việc cháy nhiên liệu Phân loại quạt: có cách phân loại quạt sau: Theo chuyển động dòng khí vô khỏi quạt: - Quạt ly tâm: Gió vào theo chiều trục theo phương tiếp tuyến trục Quạt dùng cho lưu lượng lớn áp suất lớn - Quạt hướng trục: Gió vào theo hướng trục Quạt thích hợp cho lưu lượng lớn áp suất thấp Theo phương thức hoạt động: - Quạt hút: Có quạt hút trực tiếp quạt hút gián tiếp nói Trong lò lăn việc bố trí quạt hút nơi áp suất âm - Quạt đẩy: Bố trí nơi lò làm việc với áp suất dương, nhiệm vụ quạt đẩy là; cung cấp khí tươi cho trình cháy nhiên liệu cung cấp không khí cho trình làm nguội sản phẩm, quạt đẩy có nhiệm vụ giúp cho nhiệt độ lò đồng 3.Lựa chon quạt: Để chọn quạt thiết kế ta thường sử dụng biều đồ đặc tính chung loại quạt cần chọn tương ứng với suất V (trên trục hoành ) áp suất toàn phần htp ( trục tung) theo yêu cầu Điểm biểu đồ thõa mãn V h xác SVTH: Lê Trung Tín 38 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi đònh : số vòng quay/ phút, hiệu suất quạt, tốc độ bánh công tác Chọn quạt cần thỏa mãn áp suất, suất yêu cầu hiệu suất lớn Với không khí bụi : V = Vtt , Vtt lưu lượng ( suất ) tính toán, m3/h Với hệ thống đường ống không kín : V = 1,1Vtt Xác đònh áp suất quạt: Căn vào tính toán trở lực từ quạt đường lưới thiết bò đốt ta xác đònh áp suất tónh cần thiết quạt Chọn sơ hđ = (10 – 20%)ht xác đònh áp suất toàn phần quạt theo yêu cầu : htp = ht + hđ Với không khí bụi : htp = htp(tt) Trong htp(tt) áp suất toàn phần quạt tính toán ( mmH2O) Với hệ thống lưới không kín khí có bụi : h = 1,1 h Trong h = htp(tt) ( 1+ k ) tổng tổn thất đường lưới có tính đến tạp chất hữu p suất điều kiện thưc tế : h = htp(tt) Trong – t 273 p 298 760 p0 áp suất khí - trọng lượng riêng khí qua quạt , kg/m3 t – nhiệt độ cuả khí qua quạt Nếu áp suất quạt chọn vượt 5% phải chọn lại Chọn động điện: Công suất yêu cầu động xác đònh theo công thức SVTH: Lê Trung Tín 39 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Nđ = Vhtp 3600 102 q t , kW Trong V – lưu lượng không khí theo yêu cầu m3/h q - hiệu suất quạt t - hiệu suất truyền Khi không khí có lần tạp chất học tính Nđ theo công thức Nđ = 1,2V htp 3600 102 q t , kW Để đảm bảo công suất động ổn đònh mở máy cần có hệ số dự trữ k : N = K Nđ Tính toán quạt: Tính toán quạt cho vùng sấy đốt nóng : - Xác đònh tổn thất áp suất vùng quạt : H = hcb + hms + hhh - Xác đònh đường kính thuỷ lực d lò nung + Diện tích mặt cắt ngang môđun lò ; F = 1,8 x 1,3 = 2.34(m2 ) + Chu vi môđun lò : C = 2( 1,8 + 1,3) = 6.2 m + Đường kính thuỷ lực : d = 4F/C = (4x2.34)/6.2 = 1,51 m Khối lượng riêng khí thải điều kiện tiêu chuẩn, xác đònh theo công thức : o i vi Trong đó: i - khối lượng riêng khí thành phần Vi – hàm lượng khí thải có hổn hợp Và ta tính o = 1.31 kg/m3 Ta chọn tốc độ khí 4m / s (tham khảo tài liệu) Khí thải từ vùng nung sang có nhiệt độ 300oC Chiều dài vùng sấy đốt nóng L = 26.4 m - Tổn thất ma sát xác đònh theo công thức : hms = ms L 2 (t 273) o d 273 Đối với kênh gạch hệ số ma sát thường lấy : 0.04 26.4 300 + 273 ℎ = 0.04 ∗ ∗ ∗ 1.31 ∗ = 15.4( ) 1.51 273 - Tổn thất áp suất cục từ vùng nung đến vùng sấy đốt nóng: SVTH: Lê Trung Tín 40 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi hcb cb 2 273 t 273 Tính hệ số trở lực cục Từ vùng nung đến vùng sấy đốt nóng ta bố trí: - Tấm ngăn vùng với ngăn cách dãy lăn 50mm , tra bảng ta có hệ số trở lực cục = 97 - Một ống hút quạt van chiều : 5,5 => cb = 97 + 5.5 = 102,5 hcb 102,5 42 300 273 = 2254( N/m2) 1,31 273 Như tổn thất vùng ( kể 10% tổn thất dự phòng) H = 1,1(hcb + hms) = 1,1( 2254 + 15.4) = 2496 (N/m2) = 249,6 (mmH2O) Trong vùng lưu lượng mà quạt cần hút = (lượng nhiên liệu) x (hệ số không khí cung cấp cho trình cháy) = 102.9 x10,52 = 1083 m3/h o Thông qua thông số ta chọn quạt sau : + Ký hiệu: No8 + p suất 250 mmH2O + Lưu lượng 1000m3/h + Hiệu suất quạt t = 0,45 Công suất động cơ: Nđ = V H 1000.250 = = 1,59 (KW) 3600.102.0, 45.0,95 3600.102.t q Công suất thực tế động cơ: N = K.Nđ = 1,2x1,59 = 1,908 (KW) Đối với quạt cung cấp không khí cho trình đốt cháy nhiên liệu quạt đẩy có áp lực lưu lượng giống với quạt Tính toán quạt đẩy để cung cấp không khí làm nguội sản phẩm zone làm nguội nhanh : - Chiều dài vùng L = 8,2 m - Nhiệt độ không khí cấp vào 30oC , khối lượng riêng không khí tiêu chuẩn = 1,293kg/m3 - Tốc độ khí di chuyển: 4m / s Xác đònh đường kính thủy lực vùng lam nguội nhanh: - Diện tích mặt cắt ngang modul: F = 1,8 x 1,3 = 2,34 m2 - Chu vi modul: C = 2(1,8 +1,3) = 6,2 m SVTH: Lê Trung Tín 41 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi => Đường kính thủy lực: d = 4F/C = (4 x 2,34)/6,2 = 1,51 m Tổn thất ma sát vùng làm nguội nhanh: L 2 (t 273) o d 273 hms = ms = 0.04 ∗ Tổn thất cục bộ: hcb cb 8.2 30 + 273 ∗ ∗ 1.293 ∗ = 2.49 1.51 273 273 t 2 273 Trong vùng làm nguội nhanh trở lực cục quạt do: => cb - cửa vào ống cạch sắc : cb = 0,5 - đoạn ngoặt 90o: cb = 1,1 - van chiều: cb = 2,5 0,5 + 2x1,1 + 2x2,5 = 7,7 Vậy: hcb = 7, 42 273 30 = 88,4(N/m2) 1, 293 273 Tổn thất áp suất vùng làm nguội nhanh ( kể 10% tổn thất dự phòng ) H = 1,1( hcb + hms) = 1.1 ( 88.4 + 2.49) = 99,98 (N/m2) = 9,998mmH2O Theo tính toán phần cân nhiệt lưu lượng không khí cần cho trình làm nguội là: V = 4310 m3/h o Vậy ta chọn quạt có thông số sau: - Ký hiệu quạt: No8 - p suất quạt: 10mmH2O - Lưu lượng quạt: V = 4500m3/h - Hiệu suất quạt : t = 0,5 Công suất động tính theo lý thuyết: Nđ = V H 4500.10 = = 0,26 (KW) 3600.102.t q 3600.102.0,5.0,95 Công suất động tính theo thực tế ( thêm hệ số dự trữ ) N = 1,2xNđ = 1,2x0,26 = 0,312 KW II Ống khói: Giới thiệu khái quát: - ng khói thiết bò xây gạch, bêtông thép nhằm tạo áp suất để khắc phục phần toàn tổn áp lò p suất mà ống khói tạo bằng: p = H( kk kl ), mmH2O Trong đó: H – chiều cao ống khói SVTH: Lê Trung Tín 42 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi kk - khối lượng riêng không khí kl - khối lượng riêng khói lò Thực tế để đảm bảo khả làm việc ống khói người ta lấy: Htt = (1,2 – 1,4)Hlt - Ngoài nhiệm vụ khắc phục tổn thất ống khói có nhiệm vụ thải khói lò đảm bảo vệ sinh môi trường an toàn phòng hỏa Theo quy đònh vệ sinh môi trường Ôáng khói không phép thấp 16m phải cao nhà cao khoảng 100m 5m - Trong trường hợp ống khói làm việc cho nhiều lò chiều cao ống khói phải tính cho lò có trở lực cao nhất, đường kính ống khói phải tính theo tổng lượng khí tất lò thải s Phương pháp tính chiều cao ống khói - Sau xác đònh tổng trở lực khu vực lò, ta tiến hành chọn quạt Từ tổn thất áp suất quạt ta suy tổn thất lại dành cho ống khói hiệu số tổng trở lực khu vực lò với tổn thất áp suất quạt - Giả sử chiều cao ban đầu ống khó, chọn vật liệu làm ống khói - Chọn độ giảm nhiệt độ t(oC/m), độ giảm nhiệt độ tùy thuộc vào vật liệu làm ống khói + Đối với gạch: 1,5 – 2,5 + Đối với kim loại: – - Từ ta tính nhiệt độ miệng ống theo công thức: tm = tn – H x t - Sau ta tính nhiệt độ trung bình khí thải: ttb tm tn - Xác đònh khối lượng riêng không khí nhiệt độ môi trường: kk 0 273 273 tmt o : khối lượng riêng không khí điều kiên tiêu chuẩn - Chọn tốc độ khí miêng ống khói 4m/s - Xác đònh đường kính miệng ống khói: Dm Trong : 4Vo 3600. om Vo - lưu lượng khí thải cần đưa om - tốc độ khí thải miệng ống khói, chọn 4m/s - Chọn đường kính ống khói : Dn = 1,5xDm SVTH: Lê Trung Tín 43 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi => Dtb = ( Dn + Dm)/2 Từ tính vận tốc trung bình khí thải: tb xVo (m/s) 3600. Dtb2 - Tính trở lực: + Trở lực ma sát: h tb2 k 273 tm (N/m2) o Dtb 273 k hms = ms + Trở lực cục bộ: 273 tm 2 hcb cb tb ok 273 k + p suất hình học: Phh = h.g.( kk kl ) (N/m2) Tổng trở lực: H = Phh – hcb – hms Từ phương trình ta tính chiều cao ống khói h Nếu hiệu số chiều cao tính toán với chiều cao giả thiết mà nhỏ 5% ta chọn Tính tốn ống khói: Tính tốn ống khối cho vùng sấy đốt nóng: Ta có tổng trở lực vùng: 17,368 Chọn chiều cao ống khối: 3.3 m Vật liệu làm ống khối inox: ∆t=4(0C/m) Nhiệt độ miệng ống khối là: tm = tn – H x t = 300 – 3.3*4 = 286.8 (0C) Nhiệt độ trung bình khí thải: ttb tm tn =293.4 (0C) Khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ mơi trường: kk 0 273 =1.293* 273 tmt = 1.165 (kg/m3) Chọn tốc độ khí miệng ống ống 4m/s Đường kính miệng ống khói: Dm 4Vo = 3600. om ∗ ∗ ∗ = 0.502( ) Đường kính ống khói là: Dn = 1,5Dm= 1.5*0.502=0.753(m) Đường kính trung bình ống khói: Dtb = (Dm + Dn)/2 = (0,502 + 0,753)/2 = 0,628 (m) SVTH: Lê Trung Tín 44 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Vận tốc trung bình khí thải: tb 4V0 * 2850 2.56 (m/s) 3600 * * Dtb 3600 * * 0,628 Trở lực ma sát: hms ms H tb2 k (ttb 273) 0,03 * H * 2,562 * 0,6 * (293,4 273) 0,195H * 273 * Dtb * 273 * 0,628 Trở lực cục bộ: hcb cb tb2 k (ttb 273) 0,03 * 2,562 * 0,6 * ( 293,4 273) 0,122 (N/m ) * 273 * 273 Áp suất hình học: Phh = H.g.( kk kl ) = H*9.81*(1.165-0.6) = 5.543H (N/m2) Tổng trở lực: htp = Phh – hcb – hms = 5.543H – 0.195H – 0.122 = 17,368 → H= 3.27 (m) kết phù hợp với chiều cao chọn Tính tốn tương tự cho vùng làm nguội ta có: Tổng trở lực vùng: 53.54 (N/m2) Chiều cao ống khói 10m Vật liệu làm ống khối inox: ∆t=4(0C/m) Nhiệt độ miệng ống khối là: tm = tn – H x t = 300 – 10*4 = 260 (0C) Nhiệt độ trung bình khí thải: ttb tm tn = 280 (0C) Khối lượng riêng khơng khí nhiệt độ mơi trường: kk 0 273 =1.293* 273 tmt = 1.165 (kg/m3) Chọn tốc độ khí miệng ống ống 4m/s Đường kính miệng ống khói: Dm 4Vo = 3600. om ∗ ∗ ∗ = 0.386( ) Đường kính ống khói là: Dn = 1,5Dm= 1.5*0.386=0 579(m) Đường kính trung bình ống khói: SVTH: Lê Trung Tín 45 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Dtb = (Dm + Dn)/2 = (0,386 + 0,579)/2 = 0,483 (m) Vận tốc trung bình khí thải: tb 4V0 *1680 2.55 (m/s) 3600 * * Dtb 3600 * * 0,4832 Trở lực ma sát: hms ms H tb2 k (ttb 273) 0,03 * H * 2,552 * 0,6 * (293,4 273) 0,251H * 273 * Dtb * 273 * 0,483 Trở lực cục bộ: hcb cb tb2 k (ttb 273) 0,03 * 2,552 * 0,6 * (293,4 273) 0,121 (N/m ) * 273 * 273 Áp suất hình học: Phh = H.g.( kk kl ) = H*9.81*(1.165-0.6) = 5.543H (N/m2) Tổng trở lực: htp = Phh – hcb – hms = 5.543H – 251H – 0.121 = 53.538 → H= 10.14 (m) kết phù hợp với chiều cao chọn SVTH: Lê Trung Tín 46 [...]... Tính tốn thiết kế lò con lăn: Năng suất sản phẩm trong năm là 1.000.000 m2/năm SVTH: Lê Trung Tín 23 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi Năng suất thự tế của lò con lăn là: 1070827.5tấn/năm ( được tính trong đồ án qui trình sản xuất sau khi trừ 2.62% hao hụt + 4.38% mất khi nung) Kích thước gạch nung là: 40x40 (cm) Chu kì nung là 60 phút (dựa vào biểu đồ thiết lập đường cong nung) Nhiệt độ nung là 1180... minh sự lựa chọn lò con lăn Lò con lăn là loại lò hiện đại được cải tiến từ lò liên tục tunnel Nếu như lò tunnel xắp xếp sản phẩm đưa vào nung bằng các vagông thì lò con lăn sản phẩm đựơc đưa vào nhờ hệ thống con lăn quay Do vậy nhiệt lượng tiêu tốn của lò con lăn thấp hơn rất nhiều ( lò tunnel nhiệt lượng tiêu tốn khoảng từ 1300 – 1500 Kcal/Kg sản phẩm nung, trong khi đó lò con lăn chi tiêu tốn khoảng...ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi CHƯƠNG III: THIẾT LẬP ĐƯỜNG CONG NUNG Đường cong nung – cơ sở lý thuyết xây dựng đường cong nung 1 Đường cong nung: Là đường biểu diển những quá trình tăng nhiệt độ, lưu nhiệt và hạ nhiệt độ trong một chu kỳ nung Hay đó là đường biểu diển mối quan hệ giữa nhiệt độ với thời gian hoặc giữa nhiệt độ với chiều dài... đối cao, do đó gạch chòu lửa và bông cách nhiệt cũng được sử dụng ở đây Bởi vì quá trình làm khô sản phẩm nung phụ thuộc rất nhiều vào bơm hút toàn phần hoặc một phần sản phẩm khí trong lò do các phản ứng hoá học và vật lý học thải ra, các thiết bò đốt nóng trong khu vực này phải được thiết kế sao vùng điều chỉnh nhiệt độ càng rộng càng tốt Thiết bò đốt có các vòi đốt dặt dưới các con lăn và dưới các... lý thuyết xây dựng đường cong nung Để thiết lập chế độ nung trong lò con lăn cho sản phẩm cần nung cần thiết phải xác đònh vận tốc nâng nhiệt hoặc làm nguội lớn nhất cho phép, thời gian bảo lưu nhiệt độ cao nhất phù hợp cho sản phẩm đó - Vận tốc làm nguội và nâng nhiệt lớn nhất cho phép đối với từng khoảng nhiệt độ được dựa trên cơ sở ứng suất nhiệt suất hiện trong cấu kiện nung ở điều kiện phòng thí... tốn khoảng 600- 700 Kcal/kg sản phẩm nung) Đối với lò con lăn ta có thể điều khiển nhiệt độ đồng đều hơn giữa bên trên và bên dưới cho phù hợp với hệ số dãn nở nhiệt của men và của xương, bằng cánh bố trí hệ thống bếp đốt bên trên và bên dưới dãy con lăn Chính vì điều này mà ta có thể nung sản phẩm ở cả hai bề mặt của chúng nên chu kỳ nung đựơc rút ngắn => năng suất lò nung được nâng rất cao và phế... dụng lò con lăn hạ được giá thành bảo dưỡng ló nung và tiết kiệm được giá cả của các chi tiếc chiu mài mòn Bởi thực ra trong trường hợp này chỉ có trọng lượng của con lăn và của sản phẩm nung đè lên chi tiếc chòu mài mòn Hệ thống điều khiển tự động được cài đặt vào lò con lăn nên việc vân hành và điều khiển rất dể dàng và thuận tiện cho nên giảm bớt nhân công đứng lò => giảm chi phí giá thành sản phẩm... đốt nóng, vùng nung và vùng làm nguội So với lò vòng, lò tunnel có ưu điểm là quá trình nung liên tục, mức độ tự động hóa cao, cơ giới hóa cao, giảm nhẹ sức lao động do khâu xếp và dở sản phẩm lên vagông được thực hiện ở ngoài lò, qui trình nhiệt điều khiển dể dàng thuận lợi, chất lượng sản phẩm cao, thời gian lưu ngắn……… Lò tunnel sử dụng nung gạch xây dưng, ngói, đá gốm, gạch lát nền… Sản phẩm được... về lò nung: A Giới thiệu chung : Trong công nghệ silicát nói chung và trong công nghệ gốm sứ nói riêng thì lò là thiết bò rất quan trọng và không thể thiếu Nếu như trong công nghệ sản xuất thuỷ tinh có lò bể, lò nồi để nấu phối liệu chảy lỏng ra rồi sau đó mới tạo hình sản phẩm, hoặc trong công nghệ sản xuất xi măng thì có lò quay, lò đứng để nung phối liệu tạo clinker, còn trong công nghệ sản xuất. .. qui trình thực nghiệm: Vùng nung Nhiệt độ nung (oC) Thời gian nung Sấy 30-400 4 SVTH: Lê Trung Tín 13 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi 400-650 8 650-820 4 820-1000 5 1000-1150 4 1150-1180 4 1180-1180 12 Làm nguội nhanh 1180-700 5 Làm nguội chậm 700-500 7 Làm nguội cuối cùng 500-70 7 Đốt nóng Nung Tổng cộng SVTH: Lê Trung Tín 60 14 ĐAMH LỊ GVHD: Ths.Nguyễn Vũ Un Nhi CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ LỊ CON LĂN