Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án TBN lò tuynel PHẦN I: PHẦN LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 1. Phạm vi Sử dụng và hiệu quả kinh tế: Áp dụng cho gạch rỗng sản xuất từ đất sét (có thể có phụ gia) bằng phương pháp đùn dẻo và nung ở nhiệt độ thích hợp, dùng để sử dụng cho kết cấu xây có trát hoặc ốp bên ngoài. Gạch rỗng đất sét nung có khối lượng thể tích lớn hơn 1600 kgm3 được xem như gạch đặc và áp dụng theo TCVN 1451 :1998. 2. Các tiêu chuẩn sản phẩm: 2.1.1 Gạch rỗng đất sét nung có dạng hình hộp với các mặt bằng phẳng, trên mặt viên gạch có thể có rãnh hoặc gợn khía. Cạnh viên gạch có thể vuông hoặc lượn tròn với bán kính không lớn hơn 5 mm, theo mặt cắt vuông góc với phương đùn ép. 2.1.2 Sai lệch kích thước không vượt quá quy định sau: Theo chiều dài : 6 mm Theo chiều rộng : 4 mm Theo chiều dày : 3 mm Chú thích – Đối với gạch rỗng có chiều dày bằng chiều rộng thì sai lệch kích thước tính theo chiều dày. 2.1.3 Chiều dày thành ngoài lỗ rỗng, không nhỏ hơn 10 mm. Chiều dày vách ngăn giữa các lỗ rỗng, không nhỏ hơn 8 mm. 2.1.4 Khuyết tật về hình dạng bên ngoài của viên gạch không vượt quá quy định ở Bảng 2
ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay, lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng ứng dụng sử dụng nhiều thành tựu, tiến khoa học kỹ thuật.Các thiết bị máy móc ngày hồn thiện hiệu góp phần khơng nhỏ vào việc nâng cao suất chất lượng sản phẩm vật liệu xây dựng Phần lớn loại vật liệu xây dựng phải trải qua khâu quan trọng trình gia cơng nhiệt Sấy q trình gia công nhiệt quan trọng phức tạp sản xuất vật liệu xây dựng nhiều nghành công nghiệp khác Q trình sấy khơng q trình tách nước nước khỏi vật liệu cách đơn mà q trình cơng nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm Nó đòi hỏi sau sấy vật liệu phải đạt chất lượng cao, tiêu tốn lượng chi phí vận hành thấp Vấn đề quan trọng khó khăn ta sấy vật liệu dạng bột nhão Chính lý trên, việc khảo sát, nghiên cứu chế tạo thiết bị sấy cho vật liệu ngành sản xuất nói chung ngành Trong giới hạn phạm vi đồ án môn học “Thiết bị nhiệt sản xuất vật liệu xây dựng” giao, chúng em thiết kế hầm sấy tuynel Với kiến thức có phạm vi đồ án môn học, q trình tìm hiểu nhiều thiếu xót Chúng em mong chân thành cảm ơn nhận đóng góp ý kiến hướng dẫn, bổ xung giảng viên hướng dẫn Chúng em xin chân thành cảm ơn! SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL MỤC LỤC Lời nói đầu Mục lục i ii PHẦN I: PHẦN LÝ THUYẾT Trang CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 1.Phạm vi Sử dụng hiệu kinh tế … ………………………………… Các tiêu chuẩn sản phẩm …………………………………………………… 3 Yêu cầu về tính lý…………………………………………………… 4 Nguyên vật liệu chế tạo……………………………………………………… Phương phá sản xuất………………………………………………………… Dây chuyền công nghệ sản xuất……………………………………………… CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ Giới thiệu chung về các thiết bị sấy công nghiệp sản xuất VLXD… Cấu tạo…………………………………………………………………………… Quy Trình vận hành……………………………………………………………… PHẦN II: TÍNH TỐN Yêu cầu ………………………………………………………………………… Tính quỹ thời gian ……………………………………………………………… Tính cân vật chất ………………………………………………………… Xác định kích thước thiết bị nhiệt.……………………………… Tính cháy nguyên liệu ……………… …………………………………… Tính cân nhiệt …………… ……………………………………… Tính chọn thiết bị phụ trợ …………………………………………………… SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN 10 10 10 13 20 25 33 Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL PHẦN I: PHẦN LÝ THUYẾT CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT Phạm vi Sử dụng hiệu kinh tế: - Áp dụng cho gạch rỗng sản xuất từ đất sét (có thể có phụ gia) phương pháp đùn dẻo nung nhiệt độ thích hợp, dùng để sử dụng cho kết cấu xây có trát ốp bên ngồi - Gạch rỗng đất sét nung có khối lượng thể tích lớn 1600 kg/m3 xem gạch đặc áp dụng theo TCVN 1451 :1998 Các tiêu chuẩn sản phẩm: 2.1.1 Gạch rỗng đất sét nung có dạng hình hộp với mặt phẳng, mặt viên gạch có rãnh gợn khía Cạnh viên gạch vng lượn tròn với bán kính khơng lớn mm, theo mặt cắt vng góc với phương đùn ép 2.1.2 Sai lệch kích thước không vượt quy định sau: Theo chiều dài : mm Theo chiều rộng : mm Theo chiều dày : mm Chú thích – Đối với gạch rỗng có chiều dày chiều rộng sai lệch kích thước tính theo chiều dày 2.1.3 Chiều dày thành ngồi lỗ rỗng, khơng nhỏ 10 mm Chiều dày vách ngăn lỗ rỗng, không nhỏ mm 2.1.4 Khuyết tật hình dạng bên ngồi viên gạch không vượt quy định Bảng Bảng – Mức khuyết tật hình dạng Loại khuyết tật Mức cho phép Độ cong vênh bề mặt viên gạch, mm, không lớn Số vết nứt theo chiều dày chiều rộng, có độ dài không 60 mm, vết, không lớn Số vết sứt cạnh, sứt góc sâu từ mm đến 10 mm, kéo dài theo cạnh từ 10 mm đến 15 mm, vết, không lớn Chú thích: Người sử dụng đưa thêm yêu cầu mức độ khuyết tật hình dạng SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL Yêu cầu tính lý 3.1 Cường độ nén uốn gạch rỗng đất sét nung theo mác không nhỏ giá trị nêu Bảng Bảng - Cường độ nén uốn Đơn vị tính MPa Mác gạch Cường độ nén Cường độ uốn Trung bình cho Nhỏ cho Trung bình cho Nhỏ cho mẫu thử mẫu thử mẫu thử mẫu thử M125 12,5 10,0 1,8 0,9 M100 10,0 7,5 1,6 0,8 M75 7,5 5,0 1,4 0,7 M50 5,0 3,5 1,4 0,7 M35 3,5 2,5 - - 3.2 Độ hút nước gạch rỗng đất sét nung không lớn 16 % 3.3 Vết tróc vơi bề mặt viên gạch có kích thước trung bình từ mm đến 10 mm, tính số vết, khơng q vết Nguyên vật liệu chế tạo: Nguyên vật liệu để sản xuất gạch tuynel đất sét Các vật liệu phụ Vật liệu gầy pha vào đất sét nhằm giảm độ dẻo, giảm độ co sấy nung, thường dùng bột samot, đất sét nung non, cát, tro nhiệt điện, xỉ hạt hóa Phụ gia cháy mùn cưa, tro nhiệt điện, bã giấy Các thành phần có tác dụng làm tăng độ rỗng sản phẩm gạch giúp cho trình gia nhiệt đồng Phụ gia tăng dẻo loại đất sét có độ dẻo cao cao lanh đóng vai tròn làm tăng dẻo cho đất sét Phụ gia hạ nhiệt độ nung có tác dụng hạ thấp nhiệt độ kết khối làm tăng nhiệt độ độ đặc sản phẩm, phụ gia hạ nhiệt độ nung thường dùng fenspat, pecmatit, canxi đôlomit Men lớp thủy tinh lỏng phủ lên bề mặt sản phẩm, bảo vệ sản phẩm, chống lại tác dụng môi trường Men dùng để sản xuất vật liệu gốm đa dạng, có màu khơng màu, trắng đục, bóng khơng bóng, có loại dùng cho đồ sứ (men sứ) có loại dùng cho sản phẩm sành (men sành) có loại men trang trí, … Vì việc chế tạo men phức tạp SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL Phương pháp sản xuất: *Phương pháp dẻo : - độ ẩm tạo hình có độ ẩm lớn khoảng 18-20% - tạo hình máy ép lento - ưu nhược điểm phương pháp: + ưu điểm : sản xuất nhiều loại sản phẩm đa dạng, thiết bị ít, không cồng kềnh + nhược điểm: độ co sấy độ co nung lớn độ ẩm tạo hình cao làm tăng chi phí cho sấy nên phải tăng giá thành sản phẩm , viên gạch mềm dễ bị biến dạng gây khó khan cho việc sấy, độ bền sản phẩm thấp *Phương pháp bán khô : - độ ẩm tạo hình 9-12% - tạo hình máy đùn chân không - ưu nhược điểm phương pháp : + ưu điểm : kích thược sản phẩm xác, cho độ bền nhiệt cao, sản phẩm có độ ẩm bé cho phép rút ngắn thời gian sấy, cho phép sử dụng nguyên liệu dẻo không dẻo, dễ đưa gạch lên vagong để đưa sấy + nhược điểm : độ ẩm tạo hình 9-12% đất sét chất kết dính khơng trạng thái dẻo mà trạng thái phồng trương , nguyên liệu chọ phải kĩ càng, tạo hình đòi hỏi phải nén áp lực cao, đòi hỏi trang thiết bị cồng kềnh, vốn đầu tư xây dựng lớn Qua phân tích dựa vào trình độ công nghệ nược ta ngành sản xuất VLXD , em chọ phương án tạo hình “dẻo” để dễ sản suất Dây chuyền công nghệ sản xuất: Gạch ngói nung sản phẩm từ đất sét, để tạo thành phẩm phải trải qua nhiều khâu gồm bước sau: Đất sét sau ngâm ủ theo thời gian quy định từ trại chứa xúc đổ vào thùng tiếp liệu để đưa vào công đoạn sơ chế Công đoạn sơ chế gồm: Tiếp liệu —> Tách đá —> Nghiền thô —> Nghiền tinh Sau sơ chế nguyên liệu đất sét đưa vào máy nhào trộn trục để trộn với than cám đá nhằm đạt độ dẻo cần thiết để đưa qua máy đùn hút chân không đưa nguyên liệu vào khuôn để tạo sản phẩm gạch mộc (gạch chưa nung) Sản phẩm gạch mộc sau có hình dáng chuẩn vận chuyển lên trại phơi để phơi tự nhiên sấy phòng trường hợp cần thiết sản phẩm đạt độ khơ thích hợp SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL Xếp phôi sản phẩm gạch mộc lên xe gng (đối với lò nung tuynel) xơng – sấy lò nung khoản thời gian định, sau chuyển sang lò nung để nung nhiệt độ khoảng 900 độ C, sau sản phẩm làm nguội lò cho thành phẩm Sản phẩm sau nung đưa lò, phân loại vận chuyển vào bãi chứa thành phẩm SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ Giới thiệu chung thiết bị sấy công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng: a Nhiệm vụ : Sấy q trình làm khơ vật liệu thiết bị để thực q trình sấy gọi thiết bị sấy Đây công đoạn quan trọng phức tạp khơng có VLXD mà nhiều ngành cơng nghiệp khác Có số cách làm khô vật liệu ép , lọc ly tâm , phơi ngồi trời khơng coi sấy Sấy hiểu cách làm khô vật liệu nhờ lượng sây Công nghệ sấy xem xét ba mặt liên quan với : Các tính chất yêu cầu chất lượng sản phẩm trước sau sấy ; cách sấy lượng sấy tương ứng b Phân loại: Các thiết bị sấy dung sản xuất vật liệu cấu kiện xây dựng thường phân loại theo nguyên tắc sau Theo quy trình làm việc: theo quy trình gián đoạn hay hoạt động liên tục Theo dạng vật liệu cần sấy cho dạng vật liệu chảy dạng hồ rót, vật liệu cục , đổ vồn , vật liệu Do yêu cầu để sấy sản phẩm nên ta chọn Thiết Bị Sấy hầm tuynel Ưu nhược điểm hầm sấy Tuynel : - Ưu điểm : trình nung liên tục , mức độ tự động hóa, giới hóa cao, giảm nhẹ sức lao động khâu xếp dỡ sản phẩm lên va gơng thực ngồi lò Quy trình điều chỉnh dễ dàng , thuận lợi , chất lượng sản phẩm cao, thời gian lưu vật liệu lò ngắn - Nhược điểm : Lượng nhiệt cung cấp cho q trình cháy nhiên liệu ln ln lượng khơng khí làm nguội sản phẩm Do mà đường cong nung k điều chỉnh Trao đổi nhiệt vật khói lò khơng tương xứng với lượng nhiệt thực tế cần , có tượng phân tầng không theo thiết diện.Gây ô nhiễm mơi trương Cấu tạo Hầm có chiều dài :30-36m, cao:1.15- 1.4m ,trên hầm có đường ray khổ bé, hai đầu hầm có cửa tự mở hệ thống khí, cửa cách cánh có đường ray chiều rộng từ đến 2.4m , đường 3-3.6m., phổ biến thường dùng hầm sấy tuynel hệ đường rây Phân tích lựa chọn thiết bị :vật liệu nung gạch lổ rỗng( tạo hình ,khơng phải dạng hồ hay đống rời ) nên ta sử dụng hầm sấy không sử dụng tháp sấy sấy thùng quay SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL * Ưu nhược điểm : - Ưu điểm: trình nung liên tục , mức độ tự động hóa, giới hóa cao, giảm nhẹ sức lao động khâu xếp dỡ sản phẩm lên va gông thực ngồi lò Quy trình điều chỉnh dễ dàng , thuận lợi , chất lượng sản phẩm cao, thời gian lưu vật liệu lò ngắn - Nhược điểm : Lượng nhiệt cung cấp cho trình cháy nhiên liệu ln ln lượng khơng khí làm nguội sản phẩm Do mà đường cong nung k điều chỉnh Trao đổi nhiệt vật khói lò khơng tương xứng với lượng nhiệt thực tế cần , có tượng phân tầng không theo thiết diện * Đặc điểm cấu tạo, nhiệm vụ chi tiết cấu tạo, thiết bị phụ trợ : - kích thước : chiều rộng B từ 1,7 đến 3m lò diện có B 1m chiều cao H= 1.4- 1.8m Chiều dài lò nhận khoảng 5-120 , có trường hợp tới 180m - Tường lò , vòm lò : -ở vùng nhiệt độ nung 600oC tường xây dựng gạch đỏ chiều dày lớn 510m vòm cấu tạo từ lớp gạch sa mốt dày 230m lớp gạch đỏ 230 Dùng để chịu lửa vùng nung( 1000oC) tường gốm lớp gạch sa mốt dày 230m , gạch chịu nhiệt nhẹ, dày 230m chiều dày chung 3-4 viên gạch - vòm gồm lớp gạch sa mốt dày 230m , lớp vữa thường 50mm đất sét chịu lửa 15mm sau lớp gạch nhẹ chịu nhiệt 65m lớp xỉ lát gạch đè lên để đảm bảo độ kín cho lò - Va gơng nung : Quyết định chế độ nhiệt lò SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL 3: Quy Trình vận hành SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page ĐỒ ÁN THIẾT BỊ NHIỆT SẢN XUẤT VLXD HẦM SẤY TUYNEL PHẦN II: TÍNH TỐN u cầu Thiết kế hầm sấy tuynel có : Va gơng chung với lò nung Dùng để sấy gạch lỗ rỗng : 220x 105x 60(mm) Đường kính lỗ rỗng: 25mm Độ ẩm vào sấy: W1= 18%; sau sấy W2= 4% Công suất 15tr viên gạch / năm Tính quỹ thời gian Thiết bị làm việc liên tục Mỗi ngày làm việc ca, ca tiếng Thời gian tu sửa nghỉ lớn 30 ngày =>Thời gian thiết bị làm việc năm ( 365-30) ngày 24 = 8040 ( / năm ) Tính cân vật chất Nguyên liệu đất sét để sản xuất gạch lỗ có thành phần hóa sau ( tính theo thành phần %) SiO2 Al2O3 Fe2O3 62,3 19,2 7,5 Mg O 2,5 Ca O 1,5 SO3 MK N Tổn g 100 Giả thiết phế phẩm %, độ co sấy C3=4,8 % độ co nung Cn= % SVTH: VÕ ĐỨC HUY GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ TUYẾT AN Page 10 - Kích thước viên gạch 220x105x220 (mm) - Tra PL 1-2 Giáo trình TBN = 1400 Kg/m3 2= 0,35Kcal/moC.h - Chiều dày d2 Chia chiều dài hầm thành vùng: Đoạn : 180 �100oC Nhiệt độ mặt 40oC Đoạn : 100 �70oC Nhiệt độ mặt ngồi 35 oC Hầm đặt mơi trường có nhiệt độ khơng khí 25oC Định mức dòng nhiệt mát cho phép t DNS 180 Qđm = 50 + = 50 + = 140( kcal/m2.h) Mật độ dòng nhiệt thực tế : Với hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt tường với môi trường xung quanh 4 � �tmn 273 � �tkk 273 �� Co � � � � �� 100 � � 100 �� � � A tmn tkk 2 = tmn tkk A: hệ số phụ thuộc vào vị trí tương đối bề mặt trao đổi nhiệt không gian A= 2.2 cho mặt đứng Độ đen vật liệu bề ngồi mặt vỏ lò Co: có hệ số đen tuyệt đối Thực tế ta lấy Co=4 Tmn: nhiệt độ mặt ngồi vỏ lò Tkk: Nhiệt độ mơi trường khơng khí bao quanh lò 4 � 150 273 � �60 273 �� � 4� � � � �� � 100 � � 100 �� � = 1,8 150 60 150 60 = 8,89 Để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường tường q �qdm 180 25 0, 22 d 0, 48 0,35 8,89 d2 �0,189 Chọn d2 = 0,22 m Kiểm tra : Mật độ dòng nhiệt thực tế: q 140 180 25 129, 232 0, 22 0, 22 0, 48 0,35 8,89 (kcal/m2.h) Nhiệt độ khơng khí bên ngồi : tkk tmax q ( ) 1 2 = 25,0003oC Chênh lệch nhiệt độ : Vt 25, 003 25 100% 100% t 25 = 1,2.10-3 % thỏa mãn ** Trần lò: Dự kiến bố trí lớp Lớp bê tông cốt thép dày 100mm Ƴ1 = 2200 kg/m3 ʎ1= 0,9 kcal/m.oC.h Lớp gạch rỗng dày Ƴ1= 1400 kg/ m3 ʎ1= 0,35 kcal/m oC h Định mức dòng nhiệt mát cho phép qđm tmax 180 qđm= 50 + = 50+ = 140 kcal/m2.h Giả sử nhiệt độ mơi trường khơng khí tkk= 25oC tmax tmin d1 d q= 1 2 với hệ số trao đổi nhiệt từ bề mặt ngồi trần lò khơng khí 2 = A tmn tkk 4 � �tmn 273 � �tkk 273 �� Co � � 100 � � 100 �� � � � �� � tmn tkk 4 � �40 273 � �25 273 �� 4� � � � �� � 100 � � 100 �� � = 2,8 150 60 150 60 = 9,431 Để đảm bảo điều kiện làm việc bình thường trần lò q �qdm � 180 25 0,1 0,9 0, 35 9, 431 �140 (kcal/m2.h) � �0,311 (m) Chọn = 0,105x3= 0,135(m) ** Kiểm tra q 180 25 0,1 0,315 0,9 0,35 9, 431 = 138,747(kcal/m2.h) Nhiệt độ khơng khí bên tkk tmax q ( 1 0,1 0,315 ) tkk 180 138, 747( ) 1 2 = 9, 431 0,9 0,35 = 24,999 (oC) Chênh lệch nhiệt độ Vt 25 24,999 100% 100% t 25 = 0,004 % < 5% thỏa mãn Vậy lớp trần lò có kết cấu gồm lớp Lớp BTCT M200 0,1 (m) Lớp gạch rỗng 0,315(m) Tính cháy ngun liệu Tác nhân sấy khói lò Buồng đốt dùng khí thiên nhiên mỏ số 37 Bảng thành phần % chất 37 SC CC 1.9 94.0 lv HC NC OC Wlv Alv 1.8 1.0 1.3 4.0 6.0 lv 100 ( A W ) 100 (4 6) 100 100 Hệ số chuyển đổi K= = = 0,9 Thành phần làm viêc Slv Clv Hlv Nlv Olv Wlv Alv Mỏ 37 1.7 84.6 1.6 0.9 1.2 4.0 6.0 Nhiệt trị cao nhiên liệu: Qclv= 81Clv + 300Hlv – 26( Olv- Sl v ) = 81.84,6 + 300.1,6 – 26( 1,2 – 1,7 )= 7345,6 (Kcal/kg) Nhiệt trị thấp nhiên liệu: Qthlv = Qclv – 6( 9Hlv + Wlv )= 7345,6 – 6.( 1,6 + )= 7235,2 (Kcal/kg) =30272,08 (KJ/m3) Giả sử luồng đốt đặt vị trí có nhiệt độ 25oC Hệ số hữu ích = 0,9 Nhiệt độ khơng khí : 25oC, độ ẩm 80%, d= 16,29g/ kgkkk I= 15,89( kcal/ kgkkk) (Theo bảng V.2 trang 107 sách thiết bị nhiệt SXVLXD) Xác định hệ số dư khơng khí Tính từ điều kiện để cho nhiể độ thực tế buồng đốt đảm bảo độ bền cần thiết cho vật liệu xây lớp lót Đối với lớp lót gạch nhận nhiệt độ cho phép thực tế 1200oC Nhiệt độ cháy yêu cầu khí ttt 1200 Tk= = 0,9 = 1333oC Tỷ nhiệt khói lò tính theo thể tích Tra hàm nhiệt I bảng : I( kcal/m3ch) N2 CO2 H2 O O2 1300 442,5 711 559,8 469 1333 454,8 731,7 576,8 482 1400 479,8 773,6 611,2 508,3 I N2 454,8 x 4,187 1333 Ở 1333oC : CN2= t = = 1,43 (KJ/m3 oC) o CO2 = V ( 1)V = 1,51 (KJ/m3 oC) I H 2O CH2O= t I CO2 t CCO2= 576,8 x 4,187 1333 = 1,81 (KJ/m3 oC) 731, x 4,187 1333 = 2,3 (KJ/m3 oC) �CiV Vi 1,59 o V v kl Ckl = (KJ/m3 oC) Qth Cnl t nl 8479, 706.4,187 1, 673.25 o V Ckl tk Vkk Ckk tkk = 10, 703.1,59.1,333 9, 438.25.1,34 =1,59 o kl Lượng khơng khí lý thuyết cần thiết: Theo thể tích: Vo= 0,0889.Clv + 0,265.Hlv + 0,0333 (Olv – Slv ) = 0,0889 84,6 + 0,265.1,6 + 0.0333 (1,2 – 1,7) = 7,96 ( m3ch/kgnl) Theo khối lượng: Lo = 0,115 ( Clv + 0,375.Slv ) + 0,342.Hlv – 0,0431.Olv = 0,115 (84,6 + 0,375.1,7 ) + 0,342.1,6 – 0,0431.1,2 = 10,3 ( kgch/kgnl) Lượng khơng khí thực tế: Hệ số thực nghiệm: α=1,2 Theo thể tích: Vα = α.V0 = 1,59 7,96 = 12,66 ( m3ch/kgnl) Theo khối lượng: Lα = α L0 = 1,59 10,3 = 16,38 (kgch/kgnl) Lượng khơng khí dư: Theo thể tích: ΔV= (α -1).V0 = (1,59 – 1) 7,96= 4,2 ( m3ch/kgnl) Theo khối lượng : ΔL= (α – 1).L0 = (1,59 - 1).10,3 = 6,08 (kgch/kgnl) Thành phần sản phẩm cháy : Độ ẩm khơng khí: 5% Theo lý thuyết: C lv 0,375.S lv 84, 0,375.1, 1,867 100 100 VoRO2 = V0CO2 + V0SO2 = 1,867 = 1,59 (m3ch/kgnl) VoN2 = 0,79.V0 + 0,8 N lv 0,9 100 = 0,79.7,96 + 0,8 100 = 6,3 (m3ch/kgnl) 8,94.H lv W lv 8,94.1,6 0,0016dV 0, 0016.5.7,96 80, 80, V0H2O = = 2,29 (m3ch/kgnl) Theo thực tế: VRO2 = V0RO2 = 1,59 (m3ch/kgnl) VN2= V0N2 + 0,79 ΔV = 6,3 0,79.4,2 = 9,62 (m3ch/kgnl) VO2 = 0,21 ΔV = 0,21.4,2 = 0,882 (m3ch/kgnl) VH2O = V0H2O + 0,0016.d ΔV = 2,29 + 0,0016.5.4,2 = 2,324 (m3ch/kgnl) Thể tích khói lò: Vklα = VCO2 + VSO2 + VN2 + VO2 + VH2O = 1,59 + 9,62 + 0,882 + 2,324 = 14,416 (m 3ch/kgnl) d 0,804 H 2O 1000 1,96VRO2 1, 25VN 1,3V 0,804.2,324 1000 = 1,96.1,59 1, 25.9,62 1,3.4, = 90,7 (g/Kgklk) Dung Trọng khói lò : kl 1,96VRO2 1, 25VN 0,804VH 2O 1,306V Vkl 1,96.1,59 1, 25.9, 62 0,804.2,324 1,306.4, 14, 416 = = 1,56 (kg/m3ch) I N2 454,8 x 4,187 1333 Ở 1333oC : CN2= t = = 1,43 (KJ/m3 oC) o CO2 = V ( 1)V = 1,51 (KJ/m3 oC) I H 2O CH2O= t I CO2 576,8 x 4,187 1333 = 1,81 (KJ/m3 oC) CCO2= t 731, x 4,187 1333 = 2,3 (KJ/m3 oC) �CiV Vi 1,59 o V v kl Ckl = (KJ/m3 oC) Áp suất riêng phần CO2 H2O khói lò VCO2 kl PCO2= V VH 2O kl PH2O= V 100% 0, 795 100% 5,51% 14, 416 100% 2,324 100% 16,12% 14, 416 Với α=1,59,t=1333oC tỷ nhiệt khói lò : Cklv �CiV Vi 0, 795.2, 9, 62.1, 43 0,882.1,51 2,324.1,81 Vkl 14, 416 = 1,47 (KJ/m3 oC) Nhiệt độ buồng đốt theo lý thuyết : kl tmax Qth Cnl tnh Vkk Ckk tkk Vspc Cspc 30272, 08 1, 673.25 15.25.1,34 1366o C 14, 416.1,54 = Trong thực tế có tổn thất buồng đốt nhiệt tiêu tốn nhiệt phân CO2 H2O nhiệt độ cao Ở to nhiệt độ thực tế khói lò ttto Qthlv 30272, 08 0,9 1227o C Vkl Ckl 14, 416.1, 54 Ta có : t o tt Qthlv Cnl tnl V Ckk tkk qtt qnp Vkl Ckl Hàm nhiệt khói lò : Qth I nl V o I kk qtt qnp I Vkl kl tt Trong : I nl: Hàm nhiệt nhiên liệu I nl=Cnl.tnl=1,673.25 I kk: Hàm nhiệt khơng khí I kk=Ckk.tkk= 1,34.25 qtt : Nhiệt tổn thất buồng đốt qnp : Nhiệt tiêu tốn nhiệt phân CO2 H2O nhiệt độ cao I ttkl 0,9.30272, 08 1, 673.25 15.1, 34.25 1927 14, 416 (KJ/m3 oC)= 460 (kcal/m3 oC) Tính cân nhiệt 6.1 : Nhiệt thu a1 : - Nhiệt tác nhân sấy đưa vào: Q1thu=VTNS.CTNS.tTNS=VTNSx1,31x180=235,8VTNS(KJ/giờ)= 56,317VTNS(kcal/giờ) Trong : VTNS= lưu lượng tác nhân sấy cấp vào Nhiệt độ TNS 180oC CTNS : Nhiệt dung riêng TNS CTNS=1,31KJ/m3 oC a4 : - Nhiệt khơng rò rỉ vào Q2thu=VròrỉxCkkxtkk = 0,2VTNSx1,34x25 = 6,7.VTNS (KJ/giờ) = 1,6 VTNS (kcal/giờ) Trong đó: Vròrỉ: lưu lượng khơng khí rò rỉ vào Vròrỉ = 0,2 VTNS Ckk: Nhiệt dung riêng khơng khí theo thể tích tkk: Nhiệt độ khơng khí lọt vào a3 : - Nhiệt gạch mộc mang vào Q3thu = Ggm x Cgm x tgm Trong đó: tvgm : nhiệt độ gạch mộc mang vào tvgm=25oC Vvg : vận tốc vagơng chu kì Vvg=0,833 (vg/giờ) Ggm: Khối lượng gạch mộc vào hầm sấy Ggm= 4889,472 (kg/giờ) Cgm: tỉ nhiệt gạch mộc : Cgm=0,22 kcal/kgoC Q3thu = 4889,472 0,22 25 = 26889,5 (kcal/giờ) a4 - Nhiệt vagông mang vào : Q4thu=Vvg(Gsm.Csm + GbtCbt + Gth.Cth) tv = 0,833.(2001x0,23 + 901,513x0,21 + 1200x0,144)x25 = 17125,39 (kcal/giờ) Tổng nhiệt thu vào : Qthu = Q1thu + Q2thu + Q3thu + Q4thu = 56,317VTNS + 1,6 VTNS + 26889,5 + 17125,39 = 44014,89 + 57,917VTNS (kcal/giờ ) 6.2 Nhiệt chi b : Chi phí nhiệt cho bốc ẩm gạch mộc đốt nóng đến nhiệt độ khí thải : Q1chi = Gn,x 4,19[595 + 0,47(tk.th – tmtxq)] Trong : Gn: khối lượng ẩm chứa gạch mộc Gn=599,697 kg/ Cn=4,19 : nhiệt dung riêng nước Cn= 4,19KJ/kgoC Tkth: Nhiệt độ khí thải : tkth=70oC Tmtxq: Nhiệt độ môi trường xung quanh 25oC Q1chi = 599,697 x 4,19[595 + 0,47(70-25)] = 1548218,854(KJ/giờ) = 369768(kcal/giờ ) b2 Chi phí nhiệt để đốt nóng gạch đến nhiệt độ khỏi hầm sấy Q2chi= Gg.Cg t Gg: khối lượng gạch khỏi hầm sấy : Gg= 4177,376 (kg/giờ) Cg: Nhiệt dung riêng gạch : Cg= 0,22 (kcal/kgoC) Q2chi= 4177,376 0,22x(110-25) = 78116,93 (kcal/giờ) b3 Nhiệt va gơng mang ngồi Q3chi = nvg.Qvg = 0,833.(2001,162x0,23x(110-25) +901,513x0,21(40-25)+ 1200x0,114(40-25)) = 36664,06 (kcal/giờ) b4 : Nhiệt khí thải mang ngồi : Q4chi= VkthaixCkthaixtkthai + Vkthai: Thể tích khí thải khỏi lò sấy gồm V1: Lượng tác nhân sấy VTNS V2: Lượng khơng khí rò rỉ vào =0.2 VTNS V3: Lượng nước bay V3 599, 697 746,821 0, 083 ( m3/giờ ) + Ckthai: Nhiệt dung riêng trung bình tất khí : Ckthai= 1,05+0,000059tkthai = 1,05 + 0,000059x70 = 1,054KJ/m3 oC = 0,252 Kcal/m3 oC Q4chi= (VTNS + 0,2VTNS + 746,821) x 0,252 x 70 = 13173,922+ 21,168 VTNS (kcal/giờ) b5 Nhiệt tổn thất ngồi mơi trường xung quanh Nhiệt tổn thất môi trường xung quanh gồm tổn thất qua trường lò trần lò + Vùng 1: có nhiệt độ làm việc từ 180o ÷ 100oC L=30m + Vùng : có nhiệt độ làm việc từ 100o ÷70oC L=20m *** Tổn thất nhiệt vùng : Cấu tạo vật liệu tường lò : + Gạch đặc 0,22 (m) + Gạch rỗng 0,22 (m) Ta có : Qttt= h.F t= H.F.(ttb-tkk) ttb: Là nhiệt độ TB vùng 180 100 Ttb= =140(oC) Tkk nhiệt độ khơng khí ( 25oC) F diện tích trao đổi nhiệt tường hầm 180 100 H H2 2,558 3,973 L .30 2 F=2.Htb.L = = =165,9(m2) H1: chiều cao từ mặt ray đến mặt hầm H2: Chiều cao từ mặt ray đến mặt hầm Lượng nhiệt truyền qua 1m2 tường hầm : h 1 d 1 (kcal/m2 oC) Do 1 lớn nên 1 ~0 � Có thể bỏ qua tính tốn h d 2 0, 22 0, 22 0, 48 0,35 8,89 = 0,833(kcal/m2.h) Vậy tổn thất qua tường lò vùng : Qtt1= h.F t= 0,833x165,9(140-25)=15892,39(kcal/h) *** Cấu tạo trần : Lớp BTCT dày 0,1m Lớp gạch rỗng dày 0,315m Qtt1= h.F t = h.F.(ttb-tkk) = h.Btb.L (ttb – tkk )= h B1 B2 L.(140 25) B1 : bề rộng làm việc hầm sấy B1=2,56(m) B2 : bề rộng lớn hầm sấy B2= 2,56 x2x0,44 = 3,44 (m) h : lượng nhiệt truyền qua 1m2 trần hầm : 4Q x 2,924 0,1 0,315 dy 0, 6m Vy x10 0,9 0,35 9.431 = 0,895 (kcal/m2.h) � Qtttr= 0,895 2,56 3, 44 30.(140 25) = 9263,25(kcal/giờ) � Qtt= Qtt1 + Qtttr = 15893,39+ 9263,25 = 25156,64(kcal /h) Tương tự cho vùng 2, ta có kết bảng Vùng Vùng : 180÷100oC (30m) Vùng : 100÷70oC(20m) Kết cấu Tường Tường Trần mái Tổn thất 15892,39 5501,244 3222 Trần mái 9263,25 (Kcal/giờ) Tổng 25155,64 8723,244 � Tổn thất nhiệt môi trường xung quanh cửa hầm : Q5chi= 33878,884 (kcal/giờ ) � Tổng nhiệt chi : Qchi = Q1chi + Q2chi + Q3chi + Q4chi + Q5chi = 369768 + 78116,93 + 36664,06 + 13173,911 +21,168VTNS+ 33878,884 = 531601,741 + 21,168VTNS Cân nhiệt : Qthu= Qchi 44014,89 + 57,917VTNS = 531601,741 + 21,168 VTNS VTNS = 13268,03 (m3/giờ) Bảng tổng hợp cân nhiệt NHIỆT THU NHIỆT CHI Nguồn thu (kcal/h) % Nguồn chi (kcal) Nhiệt tác nhân sấy đưa vào 747215,65 91,97 Nhiệt bốc ẩm gạch mộc đốt nóng đến nhiệt độ khí thải 369768 45,5 Nhiệt khơng khí rò rỉ vào 21228,85 2,61 Nhiệt để đốt nóng gạch đến nhiệt độ khỏi hầm 78116,93 9,61 Nhiệt vagông mang ngồi 36664,06 4,51 Nhiệt khí thải mang 294031,57 36,19 Nhiệt tổn thất mtxq 33878,884 4,29 Tổng 812459,4 100% Nhiệt gạch mộc mang vào Nhiệt vagông mang vào Tổng 26889,5 3,34 17125,39 2,08 812459,4 100% % * Vậy q trình tính tốn cân nhiệt cho hầm sấy với công suất 15 triệu viên gạch tiêu chuẩn năm rằng: để sấy từ độ ẩm từ 18% xuống 4% hầm sấy cần lượng nhiệt 812459,4 kcal/giờ nhiệt độ tác nhân sấy 180oC Tính hòa trộn Ta có: Qkl + Qkk= QTNS Vkl.Ckl.tkl + Vkk.Ckk.tkk = VTNS CTNS TTNS Vkl x 1,54 x 1264 + Vkk x 1,34 x 25 =VTNS x 1,31 x 180 1946,56 Vkl + 33,5 Vkk = 13268,03 235,8 = 3128601,47 (1) Mặt khác điều kiện tiêu chuẩn ta có o VTNS Vklo Vklo o VTNS Vkl Vkk t t t TNS kl kk 273 273 273 Vkl Vkk 13268, 03 180 1264 25 1 1 1 273 273 273 V V 7995,97 kl kk 5, 63 1, 091 1,091 Vkl + 5,63 Vkk = 49113,89 (2) Từ (1)(2) ta có : 1946,56Vkl 33,5Vkk 3128601, 47 � � 1, 091Vkl 5, 63Vkk 49113,89 � � Vkl 1461,99(m3 / h) � � Vkk 8440, 29(m3 / h) � 8440, 29 � 1m3 khói lò trộn với 1461,99 = 5,773( m3kk) � Chi phí nhiên liệu : V 1461,99 Vnl kl 101, 41 Vkl 14, 416 (m3/giờ) � Chi phí nhiên liệu kg gạch mộc V 78, 22 Vnl' nl Gg 4177, 376 = 0,018(m /kg) Tính chọn thiết bị phụ trợ 7.1.Chọn tiết diện kênh dẫn Kênh dẫn nhiệt phải cho tổn áp nhiệt Mặt kênh dẫn phẳng chỗ chuyển hướng ta làm thoải uốn dần Kênh dẫn xây gạch Thiết diện tròn làm giảm tổn áp kênh ngắn nên ta chọn thiết bị vuông cho dễ chế tạo Cho vận tốc kênh dẫn Vt= 7m/s Lưu lượng cấp giây : Q= Vkl + Vkk = 1416,99 + 8440,29 = 9902,28 (m3/h) = 2,751 (m 3/s) Q= F vt � F Q 2, 751 0, 393 Vt (m2) Chọn kênh có tiết diện : 0,65 x 0,65 = 0,4225(m2) 7.2 Chọn ống khói Vận tốc cửa quạt chọn V=10m/s Tổn áp mà ống khỏi cần khắc phục trở lực suất động đầu cửa quạt Pd V t 102 x 0,914 2g x9,81 = 4,66(mmH2O) Chiều cao ống khói: H 1, Pd 1, x 4, 66 18, 27( m) kk kl 1, 22 0, 914 Tốc độ dòng khí miệng ống khói: Vy=10m/s dy Ống khói chọn làm thép 4Q x 2,924 0,6m Vy x10 ... PL 1-2 Giáo Trình TBN : = 1800kg/m3 1= 0,48 Kcal/ moC.h - Chiều dày 0,22 (m) + Lớp lớp gạch 10 lỗ rỗng vng - Kích thước viên gạch 220x105x220 (mm) - Tra PL 1-2 Giáo trình TBN = 1400 Kg/m3... mặt sản phẩm, bảo vệ sản phẩm, chống lại tác dụng môi trường Men dùng để sản xuất vật liệu gốm đa dạng, có màu khơng màu, trắng đục, bóng khơng bóng, có loại dùng cho đồ sứ (men sứ) có loại dùng... 18-20% - tạo hình máy ép lento - ưu nhược điểm phương pháp: + ưu điểm : sản xuất nhiều loại sản phẩm đa dạng, thiết bị ít, khơng cồng kềnh + nhược điểm: độ co sấy độ co nung lớn độ ẩm tạo hình cao