Loại 1: Đường kính trong của ống Dtrong = 100mm. Loại 2: Đường kính trong của ống Dtrong =200mm. 1.Tính toán quỹ thời gian làm việc 2.Tính cân bằng vật chất tại phân xưởng nung 3.Tính các thông số cơ bản của lò nung 4.Tính cháy nhiên liệu 5.Tính kết cấu của vỏ lò 6.Tính cân bằng nhiệt cho toàn lò 7.Nhiệt mất qua trần lò 8.Chọn ống khói của lò
Công nghệ chuẩn bị phối liệu theo phương pháp bán khô, tạo hình theo phương pháp dẻo ống dẫn nước BTCT TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ I.Xác lập sở dây truyền công nghệ Theo phần ta nêu số tính chất sản phẩm ống dẫn nước tính chất nguyên liệu với biểu đồ tam giác thành phần hạt Đó sở để ta thiết lập sơ đồ dây truyền công nghệ mặt nhà máy Sau số nguyên vật liệu yêu cầu tính chất sản phẩm đến việc lựa chọn trang thiết bị,maý móc phục vụ trình công nghệ nhà máy a.Đối với nguyên liệu đất sét Tính chất chủ yếu ống nước-đó thấm chúng thấp chất lỏng chuyển động- ngươI ta thấy thấm phụ thuộc vào cấu trúc vật liệu, phân bố phần rắn, lỗ rỗng tỉ lệ quan hệ chúngtrong thể tích xương gốm Cấu trúc thấm xương ống dẫn nước không phụ thuộc vào tính chất nguyên liệu sét ban đầu mà phụ thuộc vào thành phần hạt số lượng chất làm gầy đưa vào phối liệu, chuẩn bị phối liệu,nhiệt độ nung thời gian nhiệt nhiệt độ nung cuối nhân tố khác Để tính chất yêu cầu thành phần cỡ hạt gia công phảI đạt kích thước: - 0,5mm chiếm1525% - t tt = 1180 ÷ 1360 C 2.Tính kết cấu vỏ lò : Nhiệt độ lớn ống chọn theo nhiệt độ lớn nhiên liệu : 11600C nhiệt độ mặt vỏ lò Chọn kết cấu vỏ lò sau : tường lò gồm lớp Lớp gạch chịu lửa sa mốt dày 230 mm , độ chịu lửa 1710 C Lớp cách nhiệt xỉ lò cao dày 100 mm Lớp gạch đất sét thường dày 250 mm Tính kiểm tra kết cấu vỏ tường lò : mật độ dòng nhiệt định mức dòng nhiệt tryền qua tường lò : t 1340,72 50 + mt = 50 + = 720,3kCal / m h 2 q= Tính nhiệt độ mặt lớp samốt tiếp xúc với lớp cách nhiệt : δ λ sm t1 = t0mt - q∑ ( ) Trong : t cn nhiệt độ mặt vỏ lò lấy nhiệt độ cháy thực tế nhiên liệu t α sm cn = t tt max = 1340,72 C sa mốt to > 10000C chọn =1,3 (kCal/m0ch) 1340,72 − 720,36 × 0,23 = 1213,27 C 1,3 Vậy t1 = Với nhiệt độ gạch cách nhiệt có khả chịu Tính kiểm tra nhiệt độ mặt lớp tiếp xúc với không khí ( δsm δg δ cn + + ) λsm λg λcn t20 = t0kh - q Với : λsm chọn 1,3(kCal/m.ch) λg chọn 0,4(kCal/m.ch) λcn chọn 0,1(kCal/m.ch) 1340,72 − 720,36( 0,23 0,25 0,1 + + ) = 430 C 1,3 0,4 0,1 Vậy t02 = Với nhiệt độ t02 chấp nhận < 80 0C Tính mật độ dòng nhiệt thực tế : t (r ) − t (kk ) δi +∑ + α1 λi α ta có : q= Trong : tr nhiệt độ mặt tường lò = 1340,72 0C tkk : nhiệt độ không khí xung quanh tường chọn 40 C 1/α1 nhỏ bỏ qua t mn − t kk t mn t kk ( ) −( ) 100 100 t mn − t kk + α2 =A Với A hệ số ảnh hưởng vị trí không gian lò lấy giảtị trung bình 2,2 t mn - nhiệt độ mặt lò lấy 430C t kk - nhiệt độ môi trường xung quanh lấy 200C Thay số tính α2 = 4,82 kCal/m2 0ch 1340,72 − 20 = 683,2kCal / m h 0,23 0,25 0,1 + + + 1,3 0,48 0,1 4,82 Vậy có q= Ta thấy q< qđm = 720,3 kCal/m2h Như kết cấu vỏ lò chọn dùng 2.Tính cân nhiệt cho toàn lò : A.Phần nhiệt cung cấp a.Nhiệt hoá nhiên liệu : Q1cc = Qtlv B Với : Qtlv = 8803,25 (kCal/giờ) B lượng khí Tiền Hải tiêu thụ ( ẩn cần tìm ) Vậy Q1cc = 8803,25.B (kCal/giờ) b.Nhiệt lý nhiên liệu : Q2cc = B Cn.tnl Cn : nhiệt dung riêng khí chọn = 0,347 kCal/kg0C tnl : nhiệt độ nhiên liệu vào lò đốt chọn = 250C Vậy : Q2cc = 25.0,347.B = 8,675.B (kCal/giờ ) c Nhiệt bán thành phẩm mộc mang vào : Q3cc = Gm.Cm.tm Với : tm : nhiệt độ ống trước nung chọn = 250C Gm : khối lượng sản ống mang vào giờ: Gm = 183410 = 7642,08( Kg / h ) 24 Cm : nhiệt dung riêng ống mộc : = 0,22 W : độ ẩm ống sau sấy , chọn = 4% ⇒ Cm = 0,22 100 − 4 + = 0,2512 100 100 kCal/kg0C 100 − W W + 100 100 Vậy: Q3cc =7642,08.0,2512.25 = 47992,28 kCal/h d.Nhiệt không khí mang vào : Q4cc =( B.Vkk.α +Vtk +Vvg +Vln + Vtln ) Ckk.tkk Tronng : Vkk : lượng hkông khí lí thuyết cho cháy nhiên liệu = 9,712 m3ch/kg Vtk : lượng không khí nóng hồi lưu từ vùng đốt nóng chọn = 0,3 × Vkk = 0,3 9,712 = 2,913 m3/kg Vln : lượng không khí lọt vào vùng làm nguội không kín = × × 0,5.Vkk α =0,5 9,712 1,2 = 5,827 m3/kg Vtnl lựong không khí nóng đua từ vùng làm nguội sang vùng đốt × nóng trước chọn = 0,4 Vkk = 0,4 9,712 = 3,88 m3/kg Vvg lượng khí dò dỉ từ phân va gông vào = B.Vkk+ (αd- α) αd : hệ số dư không khí khí thải quạt khói lò chọn = 8,5 thay số tính Vvg = 9,712B(8,5-1,2)= 70,897B m3/kg Vậy ta có : Q4cc =78,75 + 535,5B Vậy tổng lượng nhiệt cung cấp : ΣQcc = Q1cc + Q2cc+ Q3cc+ Q4cc = 9347,425.B + 48071,03 (Kcal/h ) B Phần nhiệt tiêu tốn : a.Nhiệt để bốc ẩm đốt nóng nước đến nhiệt độ khói lò : Q1tt = Ga(595 +0,47 tkt) Với Ga : trọng lượng ẩm Ga = 7642,08(Kg/h) tkt : nhiệt độ khói thải chọn 250 0C Vậy có Q1tt = 5444982 (kCal/h) b.Nhiệt cho phản ứng hoá học đất sét nung : Q2tt = Gm( 1-0,01.W) (5,5.A+6,7.C) Với : C , A hàm lượng Al2O3 CaO đất sét C = 0,06 A = 20,34 tt Thay số ta có : Q2 = 7642,08 ( 1- 0,01.2,5 )( 5,5.20,34 +6,7 0,06) =836541(kCal/h) c.Nhiệt sản phẩm mang theo : Q3tt = Gsp.Csp.tsp Trong : tsp = 450C : nhiệt độ khỏi lò nug ống Csp nhiệt dung riêng sản phẩm chọn 0,2j/kg0C Gsp = 6348,7 (Kg/h) Vậy có Q3tt = 57138,3(kCal/h) d.Nhiệt khói thải mang theo : Q4tt = B α V Ckt t0kt Ckt = 0,35 kcal/m3độ = 0,323 + 0,000018tkt α = 1,2 , V = 9,712 , t0kt =250 0C Q4tt = 1019,76.B (kCal/h) e.Nhiệt tổn thất nhiên liệu cháy không hoàn toàn : Q5tt = 0,01 X B Qtlv X : tổn thất hoá học với nhiên liệu khí chọn 1,5% Vậy ta có Q5tt = 142,64.B f Nhiệt mát đốt nóng không khí dò dỉ : BA( w).a 100 Q6tt = 79 a : hàm lượng phần cháy lấy xỉ nhiên liệu lấy =7% 79.B.0,2.7 100 Q6tt = = 1,106 B g.Nhiệt môi trường xung quanh : ( tường lò trần lò ) 1.Nhiệt qua tường lò : q1 = 3,6 k (tb – tkk) F 1340,3 + 43 = 691,65 tb nhiệt độ trung bình tường = C F : diện tích tường lò F =2.88,88.(2,08) =369,74(m2) k (tb – tkk) = 584,2 tính Vậy :q1 = 1244606,5 kj/h = 297752,74 (kcal/h) 2.Nhiệt qua trần lò : q2 = q2 = 2.π ( t1 − t (n + 1)) di + ∑ λ l.n dn 2π (1340,3 − 50) 2,33 0,345 ln + ln 0,21 2,1 0,212 0,28 (kCal/h) nhiệt qua toàn lò q2, = q2 F = 4459 (w/m2) = 1065,2 F : diện tích trung bình lò Ta có : - F1 diện tích phần lò : diện tích toàn hình trụ có R= 2,08 m có F1 = 2π RL = 6,28 2,1 112,5 =247,275 (m2) ( góc α =600 360 ) - F2 : diện tích phần lò F2 = 2π L ( R + 0,232 + 0,05 + 0,065 ) =287,9 (m2) F2 F1 F1 + F 2 Ta có : = 1,16 < Vậy ta có F = = 267,6 m2 Vậy ta có : q2, = 1065,2 267,6 = 285047,52 (kcal) Vậy tổng lượng nhiệt môI trường xung quanh : Q8tt =q1 + q,2 = 582800,26 (kCal/h) Vậy ta có phương trình cân nhiệt : Σ Qcc = Σ Qtt 6921461,56+1163,506 = 9347,425+48071,03 Gỉai phương trình ta B = 839,36 m3 VI CHỌN MỘT SỐ THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG LÒ NUNG Chọn ống khói lò: a.Một số yêu cầu ống khói : - Thaỉ khói ống khói thực đựoc nhiệt độ khói thải phải tương đối cao , chiêù cao ống khói phải tương đối lớn - Theo nguyên tắc chiều cao ống khói phảI cao nhà cao khoảng 100m 5m - Ống khói chọn xây gạch đỏ , phải tính cho khắc phục tổng tổn áp cuả mạng có lực dự trữ từ (20 – 40)% b.Tính đường kính chiều cao ống khói : - Chọn vận tốc khí thaỉ miệng ống v = m/s - Ta có : Vkl = v Fm - Vkl =α B.V0 = 1,2.9,712.839 = 9778 (m3) Fm diện tích miệng ống khói = Vậy có: Vkl = π D2 ⇒ D = π D2 9778 3600.3,14 = 0,93 (m) Lấy tròn = (m) - Đường kính ống khói : lấy = 1,5 D = 1,5 mđường kính trung bình ống khói : Db = - Dnen + Dmieng Vận tốc trung bình ống khói : vtb= = 1,25 (m) V (kl ) 4.2154,5 = F 3600 3,14.1,2.3600 =1,595 m/s - Tính chiều cao ống khói : H Chọn chiều cao ống để thắng áp suất tổn thất ht = 20% H Ta có phương trình : ht = H(γkk + γtbk ) - ξms H v (tb ) D (tb ) 2.g γ0 (1+β.ttb) - ξcb.vm2 2g (1+β.tm) γ0 : - γkk khối lượng riêng không khí 25 0C áp suất 760mmHg = 1,2 - γtbk khối lượng riêng khói tính theo nhiệt độ trung bình khói chuyển động ống khói = 0,594 - ξms hệ số ma sát ống khói ,ống băng gạch chọn =0,04 - ttb nhiệt dộ trung bình khói ống ,chọn =2950 C - v(tb) vận tốc trung bình khói ống = 1,59 m/s - ξcb hệ số ma sát cục ,chọn =1,06 - vm =4 m/s γ0 khối lượng thể tích khói lò : =1,3kg/m3 ta có phương trình : 0,2H = H(1,2-0,594)- 0,04 H 1,5952 1,3 2.10 (1+ 295 273 1,3.250 giả phương trình ta kết : H = 36 m Vậy ống khói có thông số kĩ thuật sau : - Đường kính miệng ống = m - Đường kính ống = 1,5 m - Đường kính trung bình ống khói = 1,25 m )- 1,06.42 2.10 [...]... ra khỏi lò nung là : 100 × 100 − 2 G1 = 52262,5 = 53329,08 (tấn/năm ) b Công suất trước lò nung Chọn độ ẩm cuả ống trước khi vào lò nung ( sau sấy ) là w = 5 % (theo tàI liệu thiết bị nhiệt) Chọn phương pháp tráng men cho ống là phương pháp phun, chi phí men theo tính toán khoảng 2,5 khối lượng cuả ống Khối lượng 1 ống trước khi lò nung là : 12,93 × G100 = 28,88 × 1 = 13,61 1 − 0,05 (Kg /ống) 1 =... khi đó lượng men cho vào lò nung là: 100 100 × M men = × 1564,1 = 1629,28 100 − 4 96 M0= (tấn/năm) Vậy công suất của lò nung tính theo cả ống và men là : Glò = Gống + Mmen = 62564,35 +1629,28 = 64193,63(tấn/năm) 64193,63 = 183,41 350 Công suất theo ngày là : (tấn/ngày) IV.Tính kích thước và một số thông số của lò nung: 1.Tính các thông số cơ bản của lò nung : × Thể tích kênh nung: V= f L (m3) 3.14 ×... xưởng nung a Công suất ra khỏi lò nung Theo đề tài , công suất thiết kế của phân xưởng là 2,5 triệu ống / 1năm Vậy khối lượng ống ở kho sản phẩm là : × (Kg/năm ) G100 =50% 2.500.000 × × 12,93 = 16162500 × G200 = 50% 2.500.000 28,88 = 36100000(Kg/năm) Vậy tổng là: G0 = G100 + G200 = 52262500 (Kg/năm) = 52262,5(tấn/năm) Chọn hao hụt ở khâu vận chuyển ống từ lò nung ra kho là 2% Vậy khối lượng ống cần... dùng để nung ống dẫn nước vì nhiên liệu có: t 0 tt max = 1340,72 0 C > t 0 tt = 1180 ÷ 1360 0 C 2.Tính kết cấu của vỏ lò : Nhiệt độ lớn nhất của ống chọn theo nhiệt độ lớn nhất của nhiên liệu là : 11600C đây cũng là nhiệt độ mặt trong của vỏ lò Chọn kết cấu của vỏ lò như sau : tường lò gồm 3 lớp Lớp trong là gạch chịu lửa sa mốt dày 230 mm , độ chịu lửa 0 là 1710 C Lớp giữa là cách nhiệt bằng xỉ lò cao... 839,36 m3 VI CHỌN MỘT SỐ THIẾT BỊ TRONG PHÂN XƯỞNG LÒ NUNG 1 Chọn ống khói của lò: a.Một số yêu cầu của ống khói : - Thaỉ khói bằng ống khói chỉ có thể thực hiện đựoc khi nhiệt độ của khói thải phải tương đối cao , và chiêù cao của ống khói phải tương đối lớn - Theo nguyên tắc chiều cao của ống khói phảI cao hơn toà nhà cao nhất trong khoảng 100m là 5m - Ống khói chọn xây bằng gạch đỏ , phải tính sao... tính chất của sản phẩm ống dẫn nước và cả tính chất của nguyên liệu với cả biểu đồ tam giác thành phần hạt Đó là cơ sở để ta thiết lập sơ đồ dây truyền công nghệ mặt bằng nhà máy Sau một số căn cứ cơ bản của nguyên vật liệu và yêu cầu tính chất sản phẩm đến việc lựa chọn trang thiết bị,maý móc phục vụ các quá trình công nghệ của nhà máy a.Đối với nguyên liệu đất sét Tính chất chủ yếu của ống nước- đó là... 0 C η Với là hệ số phụ thuộc thiết bị nung Với lò vòng lấy bằng 0,8(theo tài liệu Hướng dẫn tốt nghiệp nghành công nghệ vật liệu nung) Để làm việc tốt thì nhiệt độ nhiên liệu phải khoảng: t 0 tt = t 0 max + ( 20 ÷ 200) 0 C (theo tài liệu Hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp nghành vật liệu nung) t 0 max Với = 11600C là nhiệt độ lớn nhất theo đường cong nung. (Đường cong nung sử dụng đường cong trong tài liệu... G200 = (Kg /ống) Công suất của lò nung là : MKN của phối liệu là = 7,5 % Chọn hao hụt , phế phẩm ở khâu nung là 3% Vậy công suất trong lò trước khi nung tính theo khối lượng là : G2 = 53329,08 × 100 100 100 × × = G1 × 100 − MKN 100 − 3 100 − 5 100 100 100 × × = 62564,35 100 − 7,5 100 − 3 100 − 5 (tấn/năm ) Vậy lượng muối men cần là: × Mmen = 2,5 % 62564,35 = 1564,1(tấn/năm) Lấy hụt của men khi nung là... 1,35 H Chọn theo hướng dẫn của tàI liệu “hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp nghành công nghệ vật liệu nung Khi đó ta có hệ : f= 3.14 × B 2 B + ( H − ) B(m 2 ) 8 2 = 4,66 m2 B = 1,2 H giải ra ta có : H = 2,009m B = 2,41m f × 100 = 8 ÷ 12% L Ta có thể chọn Theo tài liệu hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp nghành vật liệu nung Ta chọn : f = 0,09 L V Tính nhiệt cho lò nung 1.Tính cháy nhiên liệu: suy ra L = 4,66... MMT-1300/950/740 M III b.Đối vớinguyên liệu gầy samôt và phế phẩm Khi sản xuất ống dẫn nước tráng men, điều kiện quy định bắt buộc là samôt chỉ được dùng cỡ hạt lớn nhất không lớn hơn 2mm và hàm lượng cỡ hạt có kích thước nhỏ hơn 0,5mm vào khoảng 60 70% Hàm lượng cỡ hạt bụi