Расчет туннельной печи для кирпича
Обновлено: 01.05.2024
Ивановский Государственный Архитектурно Строительный Университет
Кафедра производства строительных материалов, курсовой проект по дисциплине: Теплотехника,
На тему : Расчёт тунельной печи для обжига кирпича производительностью 10млн. шт. в год
Графическая часть содержит 1 лист А1 и 1 лист А2, чертёж цеха , его фасад, вид сверху , два разреза , схема газовоздушных потоков, 3 разреза печи.
Состав: Пояснительная записка в размере 44 листа: 1. Ведение; 2. Физико-Химические основы обжига керамического кирпича: 3. Схема, описание принципа действия и конструкции туннельной печи системы ИТО: 4. Схема газовоздушных потоков: 5. Расчет производительности и конструктивных габаритных размеров туннельной печи: 6. Расчет процесса горения топлива: 7. Расчёт и составление материального баланса тепловой установки: 8. Подбор вспомогательного оборудования: 9. Охрана труда и окружающей среды при эксплуатации обжиговой печи: 10. Список использованной литературы.Чертежи тунельной печи и ее разрезы,чертёж цеха и его вид сверху, фасад и два разреза,схема газовоздушных потоков
Софт: AutoCAD 2007
Сайт: www
Каталог / Промышленность / Промышленность строительных материалов / Расчёт тунельной печи для обжига кирпича производительностью 10 мл.шт. в год
Чтобы скачать чертеж, 3D модель или проект, Вы должны зарегистрироваться и принять участие в жизни сайта. Посмотрите, как тут скачивать файлы.
Автор: Андрей
Дата: 2015-05-12
Просмотры: 2 113
Еще чертежи и проекты по этой теме:
Софт: AutoCAD 13
Состав: Тунельная печь для завода керамических камней
Софт: AutoCAD 13
Состав: Пояснительная записка, План цеха, Технологическая схема
Софт: AutoCAD 2016
Состав: Технологическая схема производства керамического кирпича, план основного производственного корпуса
Софт: AutoCAD 2015
Состав: Технологическая схема: схема автоматизации; разрез 1-1; схема топливоснабжения; разрез 2-2; график сушки; ID-диаграмма
Курсовой проект на тему: «Производство керамического кирпича. Производительность: 35000000 М кубических»
Софт: AutoCAD 2019
Состав: Технологическая схема керамического кирпича, Технологическая схема пенокерамики, План завода по производству керамического кирпича, План завода по производству пенокерамики
Исходные данные. Расчет будем вести по керамическому кирпичу размером 250x120x65 мм,изготовленному по ГОСТ 530-2007, с пустотностью 25%.
Для приготовления шихты используется легкоплавкая глина Калининского месторождения Республики Татарстан.
Потери при прокаливании – 10,77 %.
Для отопления печи используется природный газ Саратовского месторождения
Плотность – 0,955 кг/м 3 ;
= 30145 кДж/м 3 .
Производительность годовая, млн. шт. 25
Продолжительность цикла, проектная, ч 24
Размеры обжигательного канала, м:
рабочая высота 1,74
Объем обжигательного канала, м 3 315
Размеры печной вагонетки, м:
Вид топлива Газ
КГАСУ СТФ 15.015 КП-5
4.1. Материальный баланс туннельной печи.
Годовой фонд времени работы печи:
где Кисп - коэффициент использования оборудования. Для туннельных печей принимается равным 0,94 - 0,98.
При садке автоматом-садчиком количество кирпича на вагонетке составляет 1352 шт, тогда масса изделий на вагонетке после обжига:
Число вагонеток в печи:
Количество вагонеток, выходящих из печи за час:
где τ – продолжительность обжига кирпича, определяемая расчетным путем(табл.1),ч
При переходе на готовую продукцию это составит:
КГАСУ СТФ 15.015 КП-5
Производительность по сырцу с учетом влажности часовая:
Ритм поступления вагонеток в печь:
или 39 мин.
Количество вагонеток, выходящих из печи в сутки:
Плотность садки кирпича на вагонетке
где Vn - объем печного канала, м 3 .
Полезная длина печи при заданной производительности:
где lваг - длина вагонетки, м;
Длина зон подогрева и обжига:
где τп - продолжительность нагрева и обжига изделий, ч. Принимаем из расчета продолжительности обжига (табл.1);
L* - полезная длина печи, м. Принимаем из технических характеристик назначенной к расчету печи.
Количество вагонеток в зонах подогрева и обжига:
Длина зоны охлаждения:
где τохл -продолжительность охлаждения изделий, ч (табл.1). Количество вагонеток в зоне охлаждения:
КГАСУ СТФ 15.015 КП-5
4.2. Расчет прогрева футеровки вагонеток.
Футеровка состоит из двух слоев: шамотного δш = 0,136 м и изоляционного δиз = 0,204 м. Начальная температура футеровки (+40 °С). Для расчетов эта температура может задаваться в пределах от (+40 °С) до (+50 °С). Принимаем ориентировочно: среднюю температуру в печи 750 °С; среднюю температуру в под вагонеточном канале 100 °С; температуру шамотного слоя tш = 550 °С; температуру изоляционного слоя t из = 350 °С; среднюю плотность шамота ρш = 1780 кг/м 3 ; среднюю плотность изоляционного материала ρиз = 940 кг/м .
Определяем теплопроводность и теплоемкость шамотного и изоляционного слоев футеровки:
λш =0,7+ 0,00064 ּtm = 0,7 + 0,00064ּ550 = 1,052 Вт/мּ°С;
λиз =0,28 + 0,00023ּtm = 0,28 + 0,00023ּ350 = 0,361 Вт/мּ°С;
Сш = 0,84 + 0,000264ּtm = 0,84 + 0,000264ּ550 = 0,985 кДж/кгК;
Сиз = 0,84 + 0,000264ּtm = 0,84 + 0,000264ּ350 = 0,932 кДж/кгК.
Коэффициент температуропроводности шамотного и изоляционного слоев:
Разделим шамотный слой футеровки на две равные части:
тогда расчетный промежуток времени для футеровки будет равен:
Разделим изоляционный слой футеровки на части:
тогда количество частей изоляционного слоя будет:
Для расчета нагрева футеровки вагонеток воспользуемся данными табл.1. Так как кривая обжига в каждом временном интервале имеет различные скорости подъема температуры, то расчет температур в слоях футеровки будем вести по участкам согласно графику обжига. Вагонетки подаются в печь с начальной температурой 40 °С, поэтому первый интервал температур для расчета назначим от 40 до 200 °С. Время нагрева составляет 6 ч. Полученные результаты следует заносить в табл.2, в которой весь цикл обжига, равный 30 ч, разбит на расчетные промежутки Δτ = 1,07 ч.
1. Краткое описание технологического процесса обжига керамического кирпича……………………………………………………………………………….
2. Выбор параметров технологического процесса, подлежащих контролю и регулированию…………………………………………………………………….….
3. Разработка и описание функциональной схемы автоматизации……………….
4. Расчёт и выбор технических средств автоматизации
5. Расчёт системы автоматического регулирования основного технологического процесса……………………………………………………………………………….
6. Разработка принципиальной схемы системы автоматического регулирования.
7. Описание принципа работы системы регулирования
9. Список используемых источников
Автоматизация технологических процессов – одно из важнейших направлений технического прогресса всех отраслей нашей республики. В настоящее время средства автоматики получают самое широкое применение в различных сферах деятельности человека.
Уровень промышленного производства определяется степенью автоматизации. Без наличия необходимых средств объективного контроля и управления технологическими параметрами невозможен технический прогресс предприятия и отросли в целом.
Автоматизация дает возможность получить высокую производительность труда, поскольку практически отсутствует зависимость между производительностью и машины и интенсивностью труда человека. Автоматизированные процессы облегчают труд рабочих, улучшают санитарно-гигиенические условия, повышают производительность оборудования, снижают себестоимость, за счет поддержания оптимальных режимов, а также улучшают качества продукции.
Технологические процессы производства кирпича характеризуются высокой тепло- и энергоемкостью, поэтому вопросы автоматизации имеют большое значение как с точки зрения управления технологическими процессами, так и для обеспечения рационального, экономного расходования сырья, материалов, энергоресурсов.
Невозможно получить качественный кирпич без внедрения качественных систем управления и достоверного контроля тепловых процессов, кроме этого, от реализации качественных систем управления существенно зависит и себестоимость готовой продукции.
Поддержание заданного оптимального режима сушки и обжига в производстве кирпича позволяет сократить не только перерасход топлива, но также получить на выходе полуфабрикат или готовое изделие с заданными свойствами.
Так присушке очень важно контролировать температуру сушки и влажность полуфабриката на выходе из сушилки. Если влажность будет гораздо выше допустимых значений, то в результате обжига выйдет брак изделий. Немаловажным является и поддержание температурного режима при обжиге в печи, чтобы на выходе не получить недожог или пережог продукции.
В следствии выше изложенных аргументов можно сделать вывод: необходимо внедрять автоматизированные системы в производственные процессы и в производство в целом, с целью получения на выходе качественного готового продукта с наименьшими материало и топливо – энергетическими затратами.
В настоящее время ведутся работы по автоматизации технологических процессов и производств в направлении комплексной автоматизации, созданию автоматизированных средств управления, на основе микропроцессорной техники. Для повышения эффективности производства в ПСМ создаются и внедряются автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). В автоматизированных системах управления воплощены достижения всех предшествующих ступеней развития средств и методов управления технологическими объектами и процессами.
Внедрение АСУТП связано и с внедрением энерго- и ресурсосберегающих технологий и повышает возможности производства по выпуску качественного кирпича с относительно невысокой себестоимостью.
Высокую степень эффективности управления обеспечивает микропроцессорная система технических средств МСТС.
Применение МСТС создает реальную основу для автоматизации технологического процесса производства кирпича.
Его можно использовать как для построения относительно обособленных локальных систем, так и в качестве устройств связи с объектами УСО управляющих вычислительных комплексов УВК, реализованных на базе микро- ЭВМ и малых ЭВМ.
Применение АСУТП в производстве керамического кирпича повышает качество, уменьшает брак, технологические отходы, улучшает условия труда.
Производительность туннельной печи можно определить по следующей формуле:
(3.13)
где М – годовая производительность печи, шт. усл. кирп.;
H = 36 – продолжительность цикла обжига, ч;
ТР = 7896 – расчетное годовое время работы печи, ч;
В = 3100 – вместимость печной вагонетки, шт. кирпича;
У = 32 – количество вагонеток в печи, шт.;
К4 = 0,95 – коэффициент использования тепловых агрегатов по времени;
К2 = 0,97 – коэффициент выхода продукции с учетом потерь при обжиге.
(млн. штук)
Ритм толкания в печи:
(ч) = 1 час 7 минут 30 секунд (3.14)
Таблица 24 – результаты расчета туннельной печи
| Размеры печи: Длина, м Ширина, м Высота, м | 96,5 2,9 1,7 |
| Количество вагонеток в печи, штук | 32 |
| Вместимость одной вагонетки, тыс. штук | 3,1 |
| Единовременная вместимость печи, тыс. штук | 99,2 |
| Годовая производительность печи, млн. штук | 20,05 |
Расчет количества печных вагонеток на заводе производится по формуле:
(штук) (3.15)
где Р1 – количество вагонеток, находящихся в печи;
Р2 – количество вагонеток, находящихся на разгрузке;
Р3 – количество вагонеток, находящихся на ремонте футеровки;
Р4 – количество вагонеток, находящихся на садке.
Ввиду двухсменной работы печи и сопряженной садки в две смены на печные вагонетки запас груженых вагонеток не требуется.
Основное технологическое оборудование
Дл выполнения производственной программы по каждому переделу требуется определенное количество машин, обеспечивающих конкретную рассчитанную производительность, то есть стабильную работу завода. Необходимо учесть все аспекты технологического процесса и особенности всего применяемого основного оборудования при подборе, а также отразить их взаимосвязь, принципиальные паспортные характеристики и марки.
(3.16)
где ПЧ – требуемая часовая производительность по технологическому переделу;
ПП – паспортная производительность выбранной машины;
КИ – нормативный коэффициент использования по времени.
Определение количества машин с округлением до большего целого числа.
Технологическая линия укомплектована следующим оборудованием:
Глинорыхлитель СМК-255:
Производительность = 15 м 3 /ч;
Частота вращения бил = 20 мин -1 ;
Скорость хода глинорыхлителя = 0,61 м/мин;
Диаметр по кромке бил = 1000 мм;
Количество бил = 14 штук;
Мощность электродвигателя – W = 16,8 кВт;
Ширина = 5953 мм;
Высота = 1370 мм;
2. Ящичный подаватель ПЯЛ-8:
Производительность = 15 м 3 /ч;
Расстояние между центрами валов = 3000 мм;
Скорость ленты = 0,9 м/мин;
Ширина в свету = 800 мм:
Мощность электродвигателя – W = 2,2 кВт;
Ширина = 2500 мм;
Высота = 1600 мм;
3. Камневыделительные вальцы СМ-1198:
Производительность = 25 м 3 /ч;
Диаметр валка ребристого/гладкого = 600/1000 мм;
Длина валков = 100 мм, а частота вращения = 40 мин -1 ;
Мощность электродвигателя – W = 43 кВт;
Ширина = 2805 мм;
Высота = 1325 мм;
4. Бегуны мокрого помола [5] СМ-21Б:
Производительность = 16 м 3 /ч;
Диаметр катков = 1200 мм;
Ширина катков = 350 мм, а частота вращения = 30 мин -1 ;
Мощность электродвигателя – W = 14 кВт;
Ширина = 2900 мм;
Высота = 2900 мм;
Масса = 12000 кг;
5. Вальцы тонкого помола СМ-698А:
Производительность = 18 м 3 /ч;
Диаметр валков = 800 мм;
Зазор между валками = 3-5 мм, а частота вращения = 180 мин -1 ;
Мощность электродвигателя – W = 43 кВт;
Ширина = 2805 мм;
Высота = 1325 мм;
6. Шихтозапасник [7] СМК-178:
Производительность = 25 м 3 /ч;
Емкость бункера, максимальная = 150 м 3 ;
Мощность электродвигателя – W = 44 кВт;
Ширина = 6200 мм;
Высота = 10500 мм;
7. Смеситель с фильтром [7] СМК-1238:
Производительность = 25 м 3 /ч;
Частота вращения валов = 24 мин -1 ;
Размер отверстий фильтрующей решетки = 20 мм;
Мощность электродвигателя – W = 58 кВт;
Ширина = 3028 мм;
Высота = 1215 мм;
8. Пресс ленточный СМК-28А:
Часовая производительность = 9 тыс. шт. усл. кирп.;
Диаметр прессующего шнека на выходе = 450 мм;
Частота вращения шнековидного вала = 28 мин -1 ;
Мощность электродвигателя – W = 110 кВт;
Ширина = 1100 мм;
Высота = 1230 мм;
9. Резательный автомат СМ-678А:
Часовая производительность = 9 тыс. шт. усл. кирп.;
Диаметр прессующего шнека на выходе = 450 мм;
Частота вращения приводного вала = 500 мин -1 ;
Максимальная частота вращения регулировочного вала = 19 мин -1 ;
Максимальная частота вращения кулачковой шайбы = 76 мин -1 ;
Мощность электродвигателя – W = 1,1 кВт;
Ширина = 1100 мм;
Высота = 1230 мм;
10. Автомат-укладчик СМК-127:
Производительность = 9 тыс. шт. усл. кирп.;
Длина/ширина рамок = 1000/180 мм;
Количество кирпичей на рамке = 9 штук;
Мощность электродвигателя – W = 15 кВт;
Ширина = 6950 мм;
Высота = 5200 мм;
11. Электропередаточная тележка СМ-522:
Грузоподъемность = 2000 кг;
Скорость передвижения = 0,8 км/час;
Количество перевозимых сушильных/обжиговых вагонеток = 6/2 штук;
Мощность электродвигателя – W = 2,7 кВт;
Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей
Более 2 500 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения
- Онлайн
формат - Диплом
гособразца - Помощь в трудоустройстве
Видеолекции для
профессионалов
- Свидетельства для портфолио
- Вечный доступ за 120 рублей
- 311 видеолекции для каждого
Содержание стр.
Описание устройства и принцип работы туннельной печи 4
Исходные данные 6
Технологический расчет 7
Теплотехнический расчет 9
Сводная таблица баланса тепла 13
Контроль режима работы тепловой установки 14
Охрана окружающей среды и ТБ 16
Автоматизация технологического процесса 17
10 Список использованной литературы 19
Наука, которая изучает методы получения, преобразования, перепаяй и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов, тепловых машин, аппаратов и устройств, называется теплотехникой. В развитии теплотехники и ее теоретических основ большая заслуга принадлежит русским ученым, инженерам и изобретателям. Научные представления в области теории теплоты были впервые обоснованы в середине XVIII в. М. В. Ломоносовым, который своими теоретическими исследованиями и экспериментальными работами создал основы молекулярно-кинетической теории вещества и установил взаимосвязь между тепловой и механической энергией как одну из форм проявления открытого им всеобщего закона сохранения и превращения энергии.
Для установления наиболее рациональных способов использования теплоты, анализа экономичности рабочих процессов тепловых установок, умелого комбинирования этих процессов и создания новых, наиболее совершенных типов тепловых агрегатов необходима глубокая разработка теоретических основ теплотехники. Без этого невозможно было бы создавать мощные паро- и газотурбинные установки с высокими начальными параметрами пара и газа, реактив-ные двигатели, межконтинентальные баллистические ракеты и другие виды сложнейших тепловых установок. Следует различать два принципиально различных направления использования теплоты — энергетическое и технологическое. При энергетическом использовании теплота преобразуется в механическую работу. При технологическом (непосредственном) использовании теплота служит для направленного изменения свойств различных тел: например, изменяя тепловое состояние тел, можно добиться их расплавления, затвердевания, изменения структуры, механических, химических, физических свойств и т. д.
Современная энергетика основана главным образом на трансформации теплоты в механическую работу, с помощью которой в генераторах создается электрическая энергия, удобная для передачи на расстояние. Необходимую для этих целей теплоту получают путем сжигания топлива в топках паровых котлов или непосредственно в двигателях внутреннего сгорания.
В строительной индустрии при производстве различных строительных материалов и изделий теплота в основном используется для технических целей. При этом работа пропарочных, сушильных, обжиговых и других тепловых установок также полностью определяется законами теплотехники.
Теоретическими разделами теплотехники, в которых исследуются законы превращения свойства тепловой энергии и процессы распространения теплоты, являются техническая термодинамика и теория теплообмена.
2. Описание конструкции и принцип работы туннельной печи.
Туннельные печи относятся к печам с подвижным составом. Они представляют собой прямой канал (туннель) различных размеров. Внутри туннеля проложен рельсовый путь, ширина которого зависит от ширины печи. Вагонетки по внутрицеховому рельсовому пути подаются к печи и одна за другой, через определенные промежутки времени, проталкиваются в печь толкателем. Каждая вагонетка, пройдя всю длину туннеля, выдается из печи с другого конца при каждом проталкивании. Таким образом, создается непрерывное перемещение вагонеток в печи, постепенный подогрев, обжиг и охлаждение изделий, находящихся на поду вагонетки.
Зоны туннельных печей.
Печь имеет следующие три зоны (рисунок 2.1): подогрева, обжига и охлаждения. Каждая зона печи имеет определенную длину, свои конструктивные особенности и свой режим.
Рисунок 2.1 Зоны туннельной печи.
Зона подогрева начинается от форкамеры и кончается на границе с зоной обжига. Длина этой зоны условно определяется графиком обжига и считается примерно до первых горелок по ходу движения вагонеток. Основное назначение зоны подогрева - равномерный прогрев садки обжигаемых изделий до температур, соответствующих графику обжига.
Зона обжига расположенная в средней части печи, здесь топливо сжигается в с помощью специальных горелочных устройств. В этой части печи поддерживаются максимальные температуры, необходимые для обжига. Продукты горения, проходя вдоль туннеля, попадают в зону подогрева, а затем выбрасываются в атмосферу
через дымоходы. Таким образом, в туннеле происходит непрерывное движение воздуха (зона охлаждения) и дымовых газов (зоны обжига, подогрева) навстречу перемещающемуся составу вагонеток с изделиями (противоточное движение).
Зона охлаждения служит для охлаждения обожженных изделий до 60—80° перед выдачей вагонеток из печи и для утилизации тепла, отбираемого от разогретых изделий. В этой зоне охлаждается также и футеровка вагонеток, нагретая до высоких температур. Изделия и футеровка вагонеток охлаждаются холодным воздухом, подаваемым вентилятором в торцовую часть печи сверху и сбоку через несколько каналов, расположенных по длине зоны охлаждения ближе к выходному концу печи.
Воздуха для охлаждения изделий и пода вагонеток требуется в несколько раз больше, чем для горения топлива. Избыточный горячий воздух отбирается из зоны охлаждения печи и используется для сушки изделий в отдельно стоящих сушилах.
Футеровка печей .
Печи сооружают на фундаменте, который выполняют каменным (бутовым), бутобетонным, бетонным и железобетонным. Глубина залегания фундамента зависит от свойств грунта и веса печи. На грунт из слабой песчаной глины нагрузка допускается не более 1 кг/см 2 , из плотной глины - 4,5-5,5 кг/см 2 и из сплошной горной породы - до 15 кг/см 2 . Для нормальной работы печи необходимо, чтобы наивысший уровень грунтовых вод проходил не ближе чем в 0,25 м от фундамента печи. При высоком уровне грунтовых вод устраивают дренажные каналы.
В стенах при постройке печи оставляют температурные швы, необходимые для расширения кирпича. Так как кладка ведется вперевязку, то каждый шов в вертикальной и горизонтальной проекции имеет форму ломаной зигзагообразной линии.
Температурные швы в своде оставляют по длине печи через 3-7,5 м и таким образом свод выкладывают отдельными секциями.
Садка изделий на вагонетки.
Канализационные трубы ставят вертикально для устойчивости раструбом вниз в одни ряд. При обжиге труб большого диаметра газы должны омывать как наружную, так и внутреннюю поверхность трубы. Рекомендуется применять вагонетки с канализованным подом, образующим подобие решетки для входа газов внутрь трубы. Плотность садки для канализационных труб — 300 кг/.м 3 .
Состав вагонеток с обжигаемыми изделиями передвигается по туннелю периодически, через определенные промежутки времени, с помощью механического (винтовой или тросовый) или гидравлического толкателя. Скорость перемещения вагонеток в печи в период проталкивания составляет 1,0—1,5 м/мин .
Каждая вагонетка при проталкивании перемещается в печи на расстояние, равное длине одной вагонетки.
Для уплотнения входной и выходной части туннеля, в которую при загрузке очередной вагонетки в печь может засасываться холодный воздух, строят форкамеры с плотно закрывающимися дверями. При этом толкатель подает в печь вагонетку из форкамеры. Форкамера отделена от печи подъемной металлической шторкой (шибером). Противоположный конец печи на выдаче вагонеток также оборудуется подъемной дверью. Подъемные механизмы дверей синхронно связаны с работой толкателя.
С боковых сторон вагонетки имеется песочный затвор, который служит для герметизации рабочего пространства печи от контрольного коридора.
Читайте также: