thiết kế nhà máy sản xuất gạch đỏ

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT
Đề tài 9: thiết kế nhà máy sản xuất gạch đỏ năng suất 25 triệu viờn/năm
Phần mở đầu
phần I: lựa chọn địa điểm xây dựng
I.1. Địa điểm xây dựng nhà máy
I.2. Vị trí địa lí
I.3. Điều kiện khí hậu
I.4. Điều kiện dân cư
I.5. Hệ thống giao thông
I.6. Điều kiện địa chất công trình
I.7. Hệ thống cung cấp điện
I.8. Hệ thống cung cấp nước sạch
I.9. Hệ thống xử lí nước thải
I.10. Hệ thống cung cấp thông tin liên lạc
I.11. Định hướng phát triển
phần II: Xây dựng
II.1. Địa điểm xây dựng nhà máy
II.2. Thuyết minh mặt bằng nhà máy
II.3. Các chỉ tiêu đánh giá mặt bằng
II.4. Thuyết minh xây dựng các công trình
phần III: Tính toán kĩ thuật
III.1. Lựa chọn và phân bố tỉ lệ mặt hàng, yêu cầu kĩ thuật
III.2. Lựa chọn phương pháp sản xuất, dây chuyền sản xuất
III.3. Thuyết minh dây chuyền sản xuất
III.4. Giới thiệu nguyên liệu dùng cho sản xuất
III.5. Tính toán phối liệu
III.6. Cân bằng vật chất
III.7. Tính toán lò sấy
III.7.1. thiết kế xe goòng và hầm sấy

III.7.1.1. thiết kế xe goòng
III.7.1.2. Thiết kế hầm sấy
III.7.2. tính toán nhiệt sấy
III.7.3. Quá trình sấy lí thuyết
III.7.3.1. Thông số khúi lũ trước khi vào hầm sấy
III.7.3.2. Thông số khúi lũ sau buồng đốt
III.7.3.3 Thông số TNS ra khỏi phòng sấy
III.7.4. Tổn thất nhiệt của hầm sấy
III.7.5. Quá trình sấy thực
III.8. Tính toán lò nung
III.8.1. Tính toán quá trình cháy
III.8.1.1. Tính toán nhiệt trị của nhiên liệu
III.8.1.2. Tính lượng nhiên liệu cần cho quá trình cháy
III.8.1.3. Lượng không khí lí thuyết cần cho quá trình cháy
1
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
III.8.1.4. Lượng không khí thực tế cần cho quá trình cháy
III.8.2. Tính cân bằng vật chất trong lò tuynen
III.8.2.1. Sức chứa lò tuynen
III.8.2.2. Năng xuất ngày đêm của lò nung
III.8.2.3. Kích thước lò
III.8.3. Tính cân bằng nhiệt cho zụn đốt nóng và zụn nung
III.8.3.1. Các khoản nhiệt thu
III.8.3.2. Các khoản nhiệt chi
III.8.3.3. bảng cân bằng nhiệt
III.8.4. Tính cân bằng nhiệt cho zụn làm lạnh nhanh
III.8.4.1. Các khoản nhiệt thu
III.8.4.2. Các khoản nhiệt chi
III.8.4.3. Bảng cân bằng nhiệt

III.8.5. Lựa chọn tính toán các thiết bị phụ
III.8.5.1. Thiết bị đẩy xe goòng
III.8.5.2. Cửa cấp than
III.8.5.3. Lựa chọn và tính toán quạt cho lò nung
III.8.6. Tính toán, lựa chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất
III.8.6.1. Thiết bị gia công nguyên liệu
III.8.6.2. Thiết bị tạo hình
III.8.6.3. Thiết bị cho hầm sấy
III.8.6.4. Thiết bị cho lò nung
phần IV: tính toán điện nước
IV.1. tính toán cấp thoát nước
IV.1.1. Nước sản xuất
IV.1.2. Nước sinh hoạt
IV.1.3. Xử lí nước thải
IV.2. Tính toán điện
IV.2.1. Tính toán điện thắp sáng
IV.2.2. Tính toán điện chạy máy
phần V: an toàn lao động và vệ sinh môi trường
phần VI: kinh tế tổ chức
VI.1. Ý nghĩa, nhiệm vụ của tính toán kinh tế
VI.2. Nội dung tính toán kinh tế
VI.2.1. Xác định chế độ hoạt động của nhà máy
VI.2.2. Tính toán chi phí cho nguyên , nhiên liệu
VI.2.3. Tính toán vốn đầu tư xây dựng
VI.2.4. Vốn đầu tư cho máy móc
VI.2.5. Tính vốn đầu tư cho xây dựng
phần VII: kết luận
Tài liệu tham khảo
2
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch

đỏ
Phần I: lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
I.1. địa điểm lựa chọn
Địa điểm đặt nhà máy là phường Sơn Lộc – thị xã Sơn Tây, tỉnh Hà Tây
I.2. Vị trí địa lí:
Thị xã Sơn Tây nằm ở phía bắc tỉnh Hà Tây , một mặt giáp huyện Ba vì,
một mặt giáp huyện Phúc Thọ và Thạch Thất
Có tọa độ địa lí là 20,31
0
C – 21,17
0
C vĩ bắc, 105,17
0
C - 106
0
C kinh Đông
Thị xã Sơn tây thuộc tỉnh Hà tây – là vùng đất nối liền giữa vùng tây bắc
và trung du bắc bộ với các tỉnh đồng bằng sông hồng, có địa hình đa dạng:
miền núi trung du và đồng bằng rất thuận lợi cho phát triển công nghiệp, nông
nghiệp, du lịch…Ngoài ra Sơn tây là vùng đồi núi có nhiều mỏ đất sét có trữ
lượng tốt thuận lợi cho phát triển các nhà máy sản xuất gạch.
Mặt khác, tỉnh Hà tây bao bọc thành phố Hà Nội từ phía tây xuống phía
nam, liền kề với vùng tam giác kinh tế trọng điểm(Hà Nội, Hải Phòng, Quảng
Ninh). Do vây, tỉnh có mạng lưới giao thông, viễn thông, cung cấp nước,
năng lượng rất phát triển so với các tỉnh khác.
I.3. Điều kiện khí hậu:
- Nhiệt độ trung bình hàng năm là: 23,5
0
C
- Nhiệt độ cao nhất hàng năm là: 38

0
C
- Nhiệt độ thấp nhất hàng năm là: 9
0
C
- Độ ẩm trung bình là: 70 – 85 %
- Lượng mưa trung bình hàng năm là: 1900mm
- Tổng số giờ nắng trong năm là: 1399h
I.4. Điều kiện dân cư:
Dân số hiện nay của tỉnh Hà tây là khoảng 2,4 triệu người. Trong đó
- Dân số hai thị xã là 139.000 người
- Dân số nông thôn là 2,2 triệu người
Mật độ dân số là 1091 người/km
2
Tỉ lệ tăng dân số tự nhiên : 1,39%
Lực lượng lao động là: 1.422.000 người
Trong đó lực lượng lao động có trình độ cao đẳng, đại học là rất lớn
Như vậy nguồn nhân lực cho nhà máy là rất dồi dào.
I.5. Hệ thống giao thông:
Từ thị xã Sơn tây dọc theo quốc lộ 5 ta đi khoảng hơn 200 km ta sẽ đến cảng
quốc tế Hải phòng. Theo đường quốc lộ 32 và cao tốc nam thăng long chỉ
khoảng 60km là ta đến được sân bay quốc tế Nội Bài. Ngoài ra , từ thị xã Sơn
tây theo đường cao tốc Láng Hòa Lạc chỉ khoảng 40 km là ta đến được Hà
Nội. Thị xã Sơn tây cũng chỉ cách khu đô thị mới Xuân Mai khoảng 25 km.
Mặt khác thị xã Sơn tõy cú cảng sông Hồng nên việc vận chuyển theo đường
thủy đi các tỉnh cũng thuận lợi. Trong địa bàn tỉnh hà tõy cũn có hệ thống
sông Đà nối Hà tây với các tỉnh phía bắc. Hệ thống đường sắt trong tỉnh Hà
tây cũng chỉ cách thị xã Sơn tây không xa, nú cú nhiệm vụ nối tỉnh hà tây với
các tỉnh khác.
3

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
I.6. Điều kiện địa chất công trình:
Toàn bộ mặt bằng để xây dựng nhà máy tương đối phẳng, độ dốc khoảng 7%,
độ cao trung bình từ 20-25m, cường độ chịu nén của đất đạt 2,5-3kg/cm
2
. điều
này phù hợp cho việc xử lí nền móng và mặt bằng tạo điều kiện thuận lợi cho
việc xây dựng nhà máy và hệ thống giao thông.
I.7. Hệ thống cung cấp điện:
Hệ thống cung cấp điện của nhà máy do mạng điện từ nhà máy thủy điện Hòa
Bình cung cấp. Mặt khác trạm phân phối điện lưới quốc gia đặt tại tỉnh Hà tõy
nờn việc cung cấp điện cho nhà máy là rất ổn định và đảm bảo.
Bên cạnh đó nhà máy cũng có thể xây dựng trạm biến áp riêng với công suất
phù hợp để đảm bảo cung cấp điện ổn định cho nhà máy.
I.8. Hệ thốn cung cấp nước:
Theo số liệu khảo sát mới nhất khẳng định nguồn nước ngầm tại tỉnh Hà tây
là rất lớn do có địa hình chạy dọc theo sông hồng. Nguồn nước này được xác
định là có thể phục vụ lâu dài cho ngành công nghiệp. Vì vậy nước sạch cung
cấp cho nhà máy ta có thể dùng nước giếng khoan. Mặt khác, hiện nay đang
có dự án
4
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
phần III: Tính toán kĩ thuật
III.1. Lựa chọn và phân bố tỉ lệ mặt hàng, yêu cầu kĩ thuật
Từ xưa đến nay, gạch đỏ là một mặt hàng không thể thiếu trong các
công trình xây dựng từ lớn đến nhỏ, từ đơn giản đến phức tạp. Tất cả
các loại gạch đều có màu đặc trưng đỏ thẫm hay hồng tươi nhưng
chủng loại gạch thì rất đa dạng và phong phỳ.Trờn thị trường vật liệu

xây dựng hiện nay tồn tại các loại gạch như: gạch đặc, gạch rỗng gồm:
gạch 2 lỗ, gạch 3 lỗ, 8 lỗ…, gạch nem, gạch lá dừa, gạch thẻ…
Cũng như các loại gạch xây dựng khác , ngoài những yêu cầu tính chất
kỹ thuật chung, gạch đỏ có những yêu cầu tính chất kỹ thuật riêng.
Ta xét 2 loại gạch nói chung là gạch đặc và gạch rỗng:
Tính chất kỹ thuật Gạch đặc Gạch rỗng
Giới hạn bền ép(kg/cm
2
)
≥ 75 – 150 ≥ 75 – 150
Giới hạn bền uốn(kg/cm
2
)
≥ 18 – 48
>14 –20
Độ hút nước (%)
≥ 8
> 6
Trọng lượng thể
tích(kg/cm
3
)
1700 – 1900 Loại A : 1300
LoạiB : 1300 - 1450
Độ rỗng (%) - 9 - 21
Theo khảo sát tình hình về nhu cầu xây dựng trên thị trường, em chọn 4
loại gạch đỏ như sau:
Tên sản phẩm Khối lượng (kg) Tỉ lệ (%)
1. Gạch 2 lỗ 1,6 50
2. Gạch đặc 2,5 30

3. Gạch 4 lỗ 2,1 10
4. Gạch 6 lỗ 3,1 10
III.2. Lựa chọn phương pháp sản xuất, dây chuyền sản xuất
Phương pháp sản xuất gạch đỏ mà nhà máy sử dụng là phương pháp tạo
hình dẻo. Theo lí thuyết thì người ta có thể sản xuất gạch đỏ theo 2
phương pháp: tạo hình dẻo và ộp bỏn khụ. Theo phương pháp ộp bỏn
khụ thỡ sản phẩm đầu ra có nhiều phế phẩm do hiện tượng quỏ nộn.
Mặt khác, dây chuyền để sản xuất gạch đỏ theo phương pháp này rất
phức tạp, phải thờm cỏc khõu như: sấy đất sột,nghiến , sàng… rồi mới
trộn, cỏc khõu này thì theo phương pháp dẻo là không có. Hơn nữa
thiết bị để sấy đất sét là máy sấy thùng quay có cơ chế hoạt động phức
tạp, yêu cầu cao. Do đó , em lựa chọn phương pháp dẻo là hợp lí hơn
cả.
5
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Sơ đồ dây chuyền công nghệ sản xuất gạch đỏ
Định lượng
Phụ gia (than)
Máy nạp liệu
xích
Máy cán thô
Máy nghiền
than
Định lượng
Máy đùn ép
lentô
Cắt viên
Máy nhào hai
trục

Kho đất sét
Sấy tự nhiên
Hầm sấy tuynen
Phân loại
Lò nung tuynen
H
2
0
BaC0
3
6
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
III.3.Thuyết minh dây chuyền sản xuất gạch đỏ
Nguyên liệu dùng để sản xuất gạch đỏ là đất sét Hà tây, loại đất này được lấy
ở chân đồi gần ruộng. Sau khi được khai thác đất được chở về kho bằng xe ô
tô. Đất sét trước khi đưa vào sản xuất phải được sơ chế qua phong hóa, đảo
trộn ngâm ủ, tưới nước giữ ẩm. Dưới tác dụng của nắng , mưa, nhiệt độ và độ
ẩm độ dẻo của đất sẽ tăng lên. Sau khi đất sét có độ dẻo đạt yêu cầu, đất sẽ
được ủi vào máy nạp liệu xích. Tại máy nạp liệu xích, đất sẽ được đánh tơi
làm tăng độ đồng nhất cho đất. Sau đó đất được rơi đến cuối máy, qua cửa
điều tiết và rơi xuống băng tải cao su. Từ băng tải cao su đất sét được đưa đến
máy cán thô 2 trục, tại đây đất sét bị phá vỡ kết cấu dưới tác dụng của chuyển
động ép, miết do tác động của hai trục cán khác nhau làm tăng độ mịn, độ
dẻo, độ đồng nhất của đất. Sau đó đất rơi xuống băng tải cao su phía dưới.
Cũng tại thời điểm này, than được nghiền mịn tới kích thước d= <1mm được
cân định lượng và được công nhân xúc đổ lên băng tải cao su đã có đất sét.
Nhà máy áp dụng pha 90-95 % lượng than tiêu hao vào đất sét để sản xuất
gạch mộc. Một lượng nhỏ BaCO
3

nghiền mịn cũng được trộn lẫn với than và
đất sét. Sau đó băng tải sẽ đưa hỗn hợp của đất sột,than, BaCO
3
đến máy nhào
hai trục. Máy nhào hai trục là nơi pha than và pha thêm nước quyết định
thành phần phối liệu cuối cùng cho sản phẩm. Phối liệu ra khỏi máy nhào hai
trục có độ ẩm tạo hình 20%, có thành phần hạt phù hợp với sản phẩm yêu
cầu.Sau đó phối liệu rơi xuống băng tải đưa tới máy nhào đùn liên hợp cú hỳt
chân không . Khi ra khỏi miệng đùn, phôi gạch được cắt thành viên gạch mộc
theo yêu cầu sản xuất. Sau đó, gạch mộc được xếp lên xe kéo và được đưa
vào nhà phơi đảo để thực hiện quá trình sấy tự nhiên. Tại đây sản phẩm khô
tự nhiên dưới tác động của ánh nắng chiếu qua mỏi kớnh của nhà phơi đảo.
Sau thời gian 3-4 ngày tùy loại sản phẩm, gạch mộc sẽ có độ ẩm khoảng
12% .Khi đó gạch mộc được xếp lên xe goòng để thực hiện tiếp quá trình sấy
cưỡng bửctong hầm sấy tuynen. Thời gian sấy cưỡng bức là 12h, tác nhân sấy
là khí nóng đưa từ lò nung sang, nhiệt độ vào của tác nhân sấy là 150
0
C, nhiệt
độ ra là 44
0
C. Khi ra khỏi hầm sấy gạch mộc có độ ẩm W= 3% được đưa luôn
vào lò nung tuynen, nhiệt nung cao nhất là 1000
0
C, thời gian nung là 28h. Sau
khi ra nung gạch được đưa đi kiểm tra và phân loại.
7
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
III.5. Tính toán phối liệu
Nguyên liệu dùng là đất sét HàTõy cú thành phần hóa học như sau:

Thành
phần
SiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO K
2
O Na
2
O MKN Tổng
% 58,85 19,16 3,54 2,31 1,26 1,04 0,56 7,95 94,67
Qui tròn 62,16 20,24 3,74 2,44 1,33 1,10 0,59 8,40 100
Tính T-Q-F của đất sét;
Trước tiên phải căn cứ vào hàm lượng oxit kiềm để xác định hàm lượng
khoáng fenspat có trong đất sét.
+ phân tử gam của khoáng anbit : Na
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2

là 524
khoáng octoclaz: K
2
O.Al
2
O
3
.6SiO
2
là 556
+phân tử gam của Na
2
O là 62
phân tử gam của K
2
o là 94,2
- lượng khoáng octoclaz có trong 100 phần khối lượng đất sét là:

493,6
2,94
556*1,1
1 ==X

- lượng khoáng anbit có trong 100 phần khối lượng đất sét là:

986,4
62
524*59,0
2
==

X
- Dựa theo thành phần khối lượng của octoclaz và anbit để xác định hàm
lượng Al
2
O
3
và SiO
2
trong chúng:
- Hàm lượng Al
2
O
3
trong octoclaz là:

191,1
556
493,6*102
3
==
X

- Hàm lượng Al
2
O
3
trong khoáng anbit là:

97,0
524

986,4*102
4
==
X
- Tổng hàm lượng Al
2
O
3
là: 1,191+0,97= 2,161 F.K.L
- Hàm lượng SiO
2
trong khoáng octoclaz là:

204,4
556
493,6.360
5
==
X

Hàm lượng SiO
2
trong khoáng anbit là :

425,3
524
986,4*360
6
==
X

tổng hàm lượng SiO
2
là : 4,204+ 3,425= 7,629 F.K.L
Căn cứ vào lượng Al
2
O
3
còn lại để tính lượng khoỏng caolinớt trong đất sét
8
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Lượng Al
2
O
3
còn lại : 20,24 - 2,161 = 18,079 F.K.L
Khoỏng caolinớt : Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O khối lượng phân tử là 258
Lượng khoỏng caolinớt trong đất sét là :

729,45
102

258*079,18
1 ==Y
Lượng SiO
2
trong khoỏng caolinớt là :

269,21
258
729,45*120
2
==
Y

Lượng SiO
2
tự do có trong Quắc là :
62,16 - 7,629 – 21,269 = 33,262
Thành phần T,Q,F trong đất sét là
T = 45,729 %
Q = 33,262 %
F = 11,479 %
III.6. Cân bằng vật chất
Như phần trên ta biết nhà máy cần sản xuất 4 loại gạch đỏ khác nhau,
trong đó:

Loại gạch Kích thước Khối lượng Sản lượng Năng suất
Gạch 2 lỗ 220 x 105 x 60 1,6 kg 50% 12,5 triệu viên/năm
Gạch đặc 220 x 105 x 60 2,5 kg 30% 7,5 triệu viên/năm
Gạch 4 lỗ 190 x 190 x 50 2,1 kg 10% 2,5 triệu viên/năm
Gạch 6 lỗ 220 x 150 x 105 3,1 kg 10% 2,5 triệu viên/năm

III.6.1. Tính lượng than và lượng đất sét :
Ta có: cứ 90 kg than thì ứng với 1000 viên gạch 2 lỗ
Khối lượng của 1000viên gạch 2 lỗ là : 1000x1,6= 1600 kgsp
Mà than ta chọn có thành phần tro A= 24%
Vậy cứ 1600 kgsp thì ta thu được khối lượng tro là: 90x0,24 = 21,6 (kg tro)
1.Cứ sản xuất 12,5 triệu viên gạch 2 lỗ thì ta thu được lượng tro là:

)(270
1600
6,216,110000005,12
T
xxx
=
2.Cứ sản xuất 7,5 triệu viên gạch đặc thì ta thu được lượng tro là:

)(125,253
1600
6,215,210000005,7
T
xxx
=

3.Cứ sản xuất 2,5 triệu viên gạch 4 lỗ thì ta thu được lượng tro là:

)(875,70
1600
6,211,210000005,2
T
xxx

=
4.Cứ sản xuất 2,5 triệu viên gạch 6 lỗ thì ta thu được lượng tro là:

)(625,104
1600
6,211,310000005,2
T
xxx
=

Vậy tổng lượng tro thu được khi sản xuất 25 triệu viên gạch là:
270 + 253,125 + 70,875 + 104,625 = 698,625 (T)
9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Tổng khối lượng sản phẩm ứng với 25 triệu viên gạch là :
( 12,5x1,6 + 7,5x2,5 + 2,5x2,1 + 2,5x3,1).10
6
= 51,75.10
3
(T)
Vậy khối lượng đất sét cần ứng với 25 triệu viên gạch khô là:
51,75.10
3
– 698,625= 51051,375(T)
Từ hàm lượng tro ta suy ra lượng than trộn để sản xuất ra 25 triệu viên gạch
mà chưa kể đến lượng hao hụt ở các công đoạn là:
Cứ 100 kg than ta thu được 24 kg tro
Vậy X kg than thì ta thu được 698,625 kg tro
⇒ X = (698,625x100)/24 = 2910,9375 (kg than)

III.6.2. Tính cân bằng vật chất:
Cỏc khâu sản xuất có hao hụt tỉ lệ phế phẩm % độ ẩm %
Nung 15 3
Vận chuyển trước sấy CB 1 12
Sấy tự nhiên 5 20
Tạo hình 2 20
Nhào trộn phối liệu 1 20
Gia công thô nguyên liệu 0,5 18
Xử lí sơ bộ nguyên liệu 1 18
Cỏc khâu sản xuất có hồi lưu tỉ lệ hồi lưu% tỉ lệ phế phẩm%
Vận chuyển trước sấy cưỡng bức 90 1
Sấy tự nhiên 90 5
Tạo hình 90 2
Nhào trộn phối liệu 90 1
Gia công thô nguyên liệu 90 0,5
Xử lí sơ bộ nguyên liệu 90 1
Khâu
sản xuất
Tỉ
lệ
phế
phẩ
m%
Khối lượng nguyên liệu khô
tuyệt đối (T/năm)
Độ
ẩm

%
Khối lượng nguyên liệu có độ

ẩm(T/năm)
Nung 15
441,60060
15100
100375,51051
=
−
x
3
980,61917
3100
100441,60060
=
−
x
Vc trước
sấy cb
1
112,60667
1100
100441,60060
=
−
x
12
9,68939
12100
100112,60667
=
−

x
Sấy tự
nhiên
5
117,63860
5100
100112,60667
=
−
x
20
147,79825
20100
100117,63860
=
−
x
Tạo hình 2
384,65163
2100
100117,63860
=
−
x
20
231,81454
20100
100384,65163
=
−

x
10
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Nhào
trộn Pl
1
6,65821
1100
100384,65163
=
−
x
20
82277
20100
1006,65821
=
−
x
Gia công
thô NL
0,5
362,66152
5,0100
1006,65821
=
−
x
18

612,80673
18100
100362,66152
=
−
x
Xử lí sơ
bộ NL
1
567,66820
1100
100362,66152
=
−
x
18
497,81488
18100
100567,66820
=
−
x
Tỉ lệ phế phẩm khi nung là 15% trong đó có 8,4% là MKN
Khâu sản
xuất
Tỉ lệ phế
phẩm%
Tỉ lệ hồi
lưu %
Khối lượng nguyên liệu khô tuyệt đối

hồi lưu (T/năm)
Vc trước
sấy CB
1 90
004,546
100.100
901112,60667
=
xx
Sấy tự
nhiên
5 90
705,2873
100.100
905117,63860
=
xx
Tạo hình 2 90
941,1172
100.100
902384,65163
=
xx
Nhào trộn
phối liệu
1 90
394,592
100.100
9016,65821
=

xx
Gia công
thô NL
0,5 90
685,297
100.100
905,0362,66152
=
xx
Xử lí sơ bộ
nguyên liệu
1 90
385,601
100.100
901567,66820
=
xx
Tổng 6084,114
Vậy khối lượng đất sét có trong kho ủ của nhà máy là:
66820,567 - 6084,114 = 60736,453 (T/năm)
Các khâu sản
xuất
Tỉ lệ phế phẩm% Khối lượng than cần trộn (T/năm)
Nung 6,6
354,3116
6,6100
100.9375,2910
=
−
Vc trước sấy cb 1

116,3148
1100
100.354,3116
=
−
Sấy tự nhiên 5
807,3313
5100
100.1165,3148
=
−
Tạo hình 2
435,3381
2100
100.8069,3313
=
−
Nhào trộn phối
liệu
1
591,3415
1100
100.4356,3381
=
−
Vậy lượng than ban đầu cần trộn vào đất sét là: 3415,5915(T/năm)
11
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
III.7. Tính toán lò sấy

Thông số để tính toán sấy:
Năng suất của nhà máy là: 25 triệu viờn/năm
Sản xuất 4 loại gạch:
+ Gạch 2 lỗ: kích thước: 220x 105x 60 mm
+ Gạch đặc kích thước 220x 105x 60 mm
+ Gạch 4 lỗ kích thước 190x 190x 50 mm
+ Gạch 6 lỗ kích thứoc 220x 150x 105 mm
độ ẩm của gạch sấy là:
-độ ẩm vào sấy: u
1
=12%
-độ ẩm ra sấy : u
2
= 3%
thời gian sấy là 12h
tác nhân sấy là khí thải đưa từ lò nung sang có: t
0
vào
=150
0
C
t
0
ra
= 44
0
C
III.7.1. thiết kế xe goòng và hầm sấy
III.7.1.1. thiết kế xe goòng:
Nhà máy thiết kế xe goong của hầm sấy và của lò nung là như nhau.

Chọn mật độ xếp sản phẩm trên xe goòng là g=0,65T/m
3
. trong bảng N2
hướng dẫn thiết kế chọn g=0,8-0,9T/m
3
nhưng đấy là cho gạch đặc, còn sản
phẩm mà máy chọn sản xuất lại chủ yếu là gạch rỗng nên phải chọn mật độ
giảm xuống.
- Trên mỗi xe goòng ta xếp đồng thời 4 loại gạch với tỉ lệ như nhau:
gạch 2 lỗ: 50%
gạch đặc: 30%
gạch 4 lỗ : 10%
gạch 6 lỗ: 10%
- Chọn kích thước xe goòng là: chiều dài l= 1,9 (m)
chiều rộng B= 1,6 (m)
chiều cao xếp gạch H
h
= 1,35(m)
Vậy kích thước hữu ích của xe goòng là: V
xg
= 1,9 x 1,6 x 1,35= 4,104(m
3
)
Khối lượng gạch khô sau nung trên một xe goòng là:
G
g
= g x V
xg
= 0,65 x 4,104 = 2,6676(T/xe)
Khối lượng trung bình cho 1 viên gạch khô là:

M
tb
=
)/(07,2
1,01,03,05,0
1,31,01,21,03,05,25,06,1
viênkg
xxxx
=
+++
+++
Vậy số viên gạch xếp trên một xe goòng là:
S= G
g
/M
tb
= 2667,6/2,07 = 1288,695viờn/xe
Ta làm tròn lấy S =1290 viờn/xe
+ số viên gạch 2 lỗ là:
(50x1290)/100 = 645 viờn/xe⇒ ta lấy tròn là 646 viờn/xe
+ số viên gạch đặc là:
12
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
(30x1290)/100 = 387viờn/xe ⇒ ta lấy tròn là 388 viờn/xe
+ số viên gạch 4 lỗ là:
(10x1290)/100 = 129viờn/xe ⇒ ta lấy tròn là 130 viờn/xe
+ số viên gạch 6 lỗ là:
1290 – (646 + 388 + 130) = 126 viờn/xe
Theo bảng tính cân bằng vật chất ta có:

+khối lượng gạch khô tuyệt đối tính theo đơn vị kg/h là:
G
2
= 61917,980(T/năm)
=
188,7371
24350
1000980,61917
=
x
x
(kg/h)
+ khối lượng gạch ướt tính theo đơn vị kg/h là:
G
1
= 68939,9(T/năm)
=
131,8207
24350
10009,68939
=
x
x
(kg/h)
+ khối lượng ẩm bay hơi trong 1h là:
W = G
1
– G
2
=8207,131 – 7371,188 = 835,943(kg/h)

Khối lượng trung bình của một viên gạch vào nung là:
(MKN:8,4% ; W:3%)
M=
329,2
)3100()4,8100(
10010007,2
=
−− x
xx
(kg)
Khối lượng trung bình của một viên gạch trước khi vào sấy:
M=
646,2
12100
100329,2
=
−
x
(kg)
Mỗi xe goong chứa số lượng gạch ướt là:
G
g
= 1290 x 2,646 = 3413,340(kg/xe)
-Số xe goong trong một chu kì sấy T = 12h là:
N=
853,28
340,3413
12131,8207
1
==

x
G
xTG
g
(xe) ⇒ lấy tròn N=29 xe goòng
- Khối lượng gạch ướt thực tế trên một xe goong là:
G
1TT
=
905,8248
12
29340,3413
==
x
T
xNG
g
(kg/h) = 69290,802(T/năm)
- khối lượng gạch ra khỏi hầm sấy là:
Khâu SX Tỉ lệ
PP %
Khối lượng gạch khô tuyệt
đối (T/năm)
Độ
ẩm
%
Khối lượng gạch ướt
(T/năm)
Nung 15
147,60366

15100
100225,51311
=
−
x
3
141,62233
3100
100147,60366
=
−
x
Vc trước
sấy
1
906,60975
1100
100147,60366
=
−
x
12
802,69290
12100
100906,60975
=
−
x
⇒ G
2TT

= 62233,141(T/năm)= 7408,707(kg/h)
- lượng ẩm bay hơi trong 1h là:
W = G
1TT
– G
2TT
=8248,905 – 7408,707 = 840,198(kg/h)
13
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
III.7.1.2. Thiết kế hầm sấy:
-Chiều dài hầm sấy:
L
h
= (N+1)xl = (29 + 1)x1900 = 57000 (mm)
- chiều rộng của hầm sấy:
B
h
= B + 2x50 = 1600 + 2x50 = 1700 (mm)
- Chiều cao của hầm sấy:
H
h
= h + 50 + 600 = 1350 + 50 + 600 = 2000 (mm)
- Chiều rộng phủ bì của hầm sấy là:
B= B
h
+ 2.(δ
1
+ δ
2

)
δ
1
là chiều dày gạch chịu lửa, δ
1
=220 mm
δ
2
là chiều dày lớp vữa, δ
2
= 30 mm
⇒B = 1700 + 2(220 + 30 ) = 2200(mm)
- Chiều cao phủ bì của hầm: H = H
h
+ δ
3
+δ
4

δ
3
là chiều dày lớp bê tông chịu lửa, δ
3
= 70 mm
δ
4
là chiều dày lớp xỉ cách nhiệt, δ
3
= 75 mm
⇒ H = 2000 + 70 + 75 =2145 (mm)

III.7.2. Tính toán nhiệt sấy:
III.7.2.1. Tính nhiệt sinh của nhiên liệu:
Chọn than cám Núi Hồng có thành phần hóa như sau:
W
l
(%) A
l
S
l
C
l
H
l
N
l
O
l
V
l
6 24 2,0 65,0 1,2 0,6 1,2 8
- Công thức tính nhiệt trị cao của Menđờleep:
Q
c
= 8100C
l
+ 30000H
l
– 2600(O – S) (kcal/kg) (II-trang 53)
⇒ Q
c

= 5645,8 (kcal/kg)
- Nhiệt trị thấp của nhiên liệu là:
Q
t
= Q
c
– 600(9H + W) = 5645,8 – 600(9x 1,2 + 6) x 10
-2
=5437 (kcal/kg)
(II-trang 53)
III.7.2.2. Thông số của không khí nơi đặt hầm sấy: A(t
0
,ϕ
0
,d
0
,I
0
)
Trong đó chọn t
0
= 23,5
0
C
ϕ
0
= 80 %
d
0
là lượng chứa ẩm trong không khí (kgẩm/kgkk)

I
0
là entanpy của không khí ẩm (kj/kgkk) hoặc (kcal/kg)
- trước tiên ta xác định phần áp suất bão hòa của không khí theo công
thức dạng Phylụtrenkụ (TL2):
P
b
= exp(
=−
+
093,5
59,233
17
t
xt
(II- trang 31)
=exp(
093,5
5,2359,233
5,2317
−
+
x
) = 0,029 (bar)
Trong đó P
b
là áp suất hơi bão hòa (bar)
T là nhiệt độ của không khí nơi đặt nhà máy
0
C

P là áp suất tổng, chọn P= 745 mmHg, P= 745/750 bar
14
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
-Lượng chứa ẩm của không khí:
d
0
= 0.621 . ϕ
0
P
b
(II-trang 28)
P- ϕ
0
P
b
=0,621.0,8.0,029/(745/750)- 0,8.0,029 = 0,015 (kgẩm/kgkk)
- entanpy của không khí ẩm là:
I
0
= 1,004.t
0
+ d
0
.(2500 + 1,842.t
0
) (II-trang 29)
= 1,004.23,5 + 0,015.(2500 + 1,842.23,5)
= 61,743 (kj/kgkk)
= 14,747 (kcal/kgkk)

III.7.2.3. Lượng không khí khụ lớ thuyết cần cho quá trình cháy:
L
0
= 11,6.C + 34,8.H + 4,3.(S-O) (II-trang 55)
= 11,6.0,65 + 34,8.0,012 + 4,3.(0,02- 0.012).10
-2
= 7,992 (kgkk/kgnl)
III.7.2.4. Lượng không khí khô thực tế cần cho quá trình cháy là:
Chọn α
bđ
= 1,2 là hệ số khụng hkớ thừa của buồng đốt
L
t
= α
bđ
x L
0
= 1,2x 7,992 = 9,5904 (kgkk/kgnl)
III.7.2.5. Tính hệ số không khí trộn buồng đốt
ttCiidL
TCAWHiWHTCQ
pkaoa
pkanlnlbđc
)).().(.(
.)).9(1().9(.
000
−+−
++−−+−+
=
η

α

trong đó:
η
bđ
=0,75 : hiệu suất buồng đốt
C
nl
,C
pk
: là nhiệt dung riêng của của nhiên liệu và của khúi khụ.
Ở đây ta chọn C
nl
= 1,3 kj / kg
0
C =0,31 kcal/kg
0
C .(bảng I-144 –TL3)
C
pk
= 1,004 kj/kg
0
C = 0,2398 kcal/kg
0
C .
t
nl
: là nhiệt độ của nhiên liệu , t
nl
= t

0
= 23,5
0
C
t : nhiệt độ của tác nhân khi vào phòng sấy , chọn t = 150
0
C
i
a
,i
ao
: là entanpy của hơi nước chứa trong khói sau buồng hòa trộn và trong
không khí ngoài trời . Công thức xác định :
i = 2500 + 1,842.t kj/kg (II- trang 57)
d
0
=0,015kgẩm /kgkk
L
0
: lượng không khí khô lý thuyết , L
0
= 7,992 kgkk/kg nl
+. Entanpy của hơi nước chứa trong khói sau buồng hòa trộn :
i
a
= 2500 + 1,842.150 = 2776,3 kj /kgkk = 663,1078 kcal/kgkk
+.entanpy của hơi nước trong không khí ngoài trời :
i
ao
= 2500 + 1,842.23,5 = 2543,278 kj /kgkk = 607,453 kcal/kg kk

Thay số vào công thức xác định hệ số không khí dư sau buồng hòa trộn:
56,16
)5,23150(238,0)454,607107,663.(015,0.992,7
150.238,0.10).2462,1.9(1107,663.10).62,1.9(5,23.31,075,0.8,5645
22
=
〉−+−〈
〉++−〈−+−+
=
−−
α
⇒ lấy α = 17 (II- trang 57)
III.7.3.Quỏ trình sấy lý thuyết
III.7.3.1 Xác định các thông số của khúi lũ trước khi vào hầm sấy
B
1
( t
1
,ϕ
1
,d
1
,I
1
)
15
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ

t

1
=150
0
C
- entanpy của khúi lũ trước khi vào hầm sấy.

k
nlnlbđc
L
ILtCQ
I
00
1

αη
++
=
(II- trang 60)
Trong đó : α =17
L
k
là khối lượng khúi khụ sau buồng hòa trộn hay trước khi vào sấy
L
k
= (α.L
0
+ 1 ) - A + (9.H + W) (II- trang59)
= (17.7,992 + 1) - 24 + (9.1,2 +6) .10
-2
= 136,456 (kgkk/kgnl)

I
1
=
449,191
456,136
743,61.992,7.175,23.31,075,0.1868,4.8,5645
=
++
(kj/kgkk)
-Lượng chứa ẩm của khói sau buồng trộn hay trước khi vào hầm sấy:
d =
〉+−−〈+
++
).9(1.
).9(
0
00
WHAL
dLWH
α
α
(II- trang59)
=
0161,0
672,136
206,2
)06,0012,0.9(024,01992,7.17
015,0.992,7.1701.0).62,1.9(
==
〉+−−〈+

++
(kgẩm/kgkk)
-áp suất bão hòa của khúi lũ trước khi vào hầm sấy là:
P
b
= exp(
093,5
59,233
.17
1
1
−
+
t
t
) = exp(
093,5
15059,233
150.17
−
+
) = 4,734 (bar)
Mà d
1
= 0,621.
b
b
PP
P
.

.
1
1
ϕ
ϕ
−

⇒ϕ
1
=
00533,0
)0161,0621,0.(734,4
750/745.0161,0
)621,0.(
.
1
1
=
+
=
+
dP
Pd
b
= 0,533%
III.7.3.2. các thông số của khúi lũ sau buồng đốt:
B
0
(ϕ
1

’,t
1
’,I
1
’,d
1
’)
- Entanpy của khúi lũ sau buồng đốt là:
I
1
’ =
'

00
k
bđnlnlbđc
L
ILtCQ
αη
++
(II- trang 60)
L
k
’ là lượng khúi khụ sinh ra sau buồng đốt khi đốt cháy 1 kg nhiên liệu
(kgkk/kgnl)
L
k
’ = (α
bđ.
L

0
+ 1) - A + (9.H + W) (II- trang59)
= (1,2.7,992 +1 ) - 0,024 + (9.0,012 +0,06)
= 10,182 (kgkk/kgnl)
I
1
’=
949,1799
182,10
743,61.992,7.2,15,23.31,01868,4.75,0.8,5645
=
++
(kj/kgkk)
- Lượng chứa ẩm của khúi lũ sau buồng đốt là:
d
1
’=
).91(.
).9(
0
00
WHAL
dLWH
bđ
bđ
−−−+
++
α
α
(II- trang59)

=
0306,0
)06,0012,0.9024,01(992,7.2,1
015,0.992,7.2,1)06,0012,0.9(
=
−−−+
++
(kgẩm/kgkk)
16
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
- nhiệt độ của khói sau buồng đốt là:
t
1
’=
'.842,1004,1
'.2500'
1
11
d
dI
+
−
(II- trang 60)
=
C°=
+
−
23,1625
0306,0.842,1004,1

0306,0.2500949,1799
⇒ ta lấy tròn nhiệt độ của
khúi lũ là 1626
0
C
III.7.3.3. thông số của tác nhân sấy đi ra khỏi hầm sấy:C(ϕ
2
, t
2
, I
2
,d
2
)
Do ta đang tính quá trình sấy lí thuyết nên sẽ không có mất mát nhiệt ở
hầm sấy, vì vậy entanpy của tác nhân sấy ra khỏi hầm sấy là không đổi.
I
2
= I
1
= 191,449 ( kj/kgkk)
Chọn nhiệt độ đi ra khỏi hầm sấy của tác nhân sấy là t
2
= 44
0
C
d
2
=
057,0

44.842,12500
44.004,1449,191
.842,12500
.004,1
2
22
=
+
−
=
+
−
t
tI
(kgẩm/kgkk)
P
2
= exp(
093,5
4459,233
44.17
−
+
) = 0,0908 (bar)
⇒ϕ
2
=
9197,0
)057,0621,0.(750.0908,0
745.057,0

)621,0.(
.
22
2
=
+
=
+
dP
Pd
⇒ϕ
2
= 91,97 % <100% thỏa mãn điều kiện
Với độ ẩm tương đối ϕ
2
= 92% thỏa mãn điều kiên để vừa tiết kiệm nhiệt
lượng do TNS mang đi vừa đảm bảo không xẩy ra hiện tượng đọng sương
mà chúng ta đặt ra trên đây là ϕ
2
= (90 ± 5)% (II – trang 196)
- Xác định lượng ẩm mà vật liệu sấy đã thải vào khói sau quá trình sấy lí
thuyết:
g
BC
= d
2
– d
1
= 0,057 – 0,0161 = 0,0409 (kgẩm/kgkk)
III.7.4. Tính tổn thất nhiệt của nhiệt hầm sấy:

III.7.4.1.Tổn thất nhiệt do gạch mang ra:
Nhiệt độ ra khỏi hầm sấy của gạch là: t
v2
= 75
0
C
Nhiệt độ vào hầm sấy của gạch đỏ là: t
v1
= 23,5
0
C
Nhiệt dung riêng của gạch đỏ C
vk
= 0,92 kj/kg
0
C (bảng I144-TL3)
Nhiệt dung riêng của gạch vào hầm sấy là:
C
v1
= C
vk
.(1-w
1
) + C
0
.w
1
(II – trang197)
Trong đó C
0

là nhiệt dung riêng của H
2
0 ,C
0
= 4,18 kj/kg
0
C
⇒ C
v1
= 0,92.(1-0,12) + 4,18.0,12= 1,311kj/kg
0
C
nhiệt dung riêng của gạch ra khỏi hầm sấy là
C
v2
= C
vk
.(1-w
2
) + C
0
.w
2
= 0,92.(1-0,03) + 4,18.0,03 = 1,018kj/kg
0
C
- nhiệt do vật liệu sấy mang ra là:
Q
v
= G

2
. C
v2
.t
v2
– (G
1
-W).C
v1
.t
v1
=7408,707x1,018.75 – (8248,905–840,198).1,311.23,5
= 337403,629(kj/h)
q
v
=
576,401
198,840
629,337403
==
W
Q
v
(kj/kgẩm) =96,071 (kcal/kgẩm)
III.7.4.2. Tổn thất nhiệt do xe goòng mang ra
17
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Cấu tạo xe goongf gồm 3 lớp:
Nhiệt độ vào của cả 3 lớp là như nhau va bằng t

vào
= 23,5
0
C
+ Lớp 1 là samốt A: có chiều dày là δ
1
= 0,3 (m)
nhiệt độ ra khỏi hầm sấy của lớp gạch này là t
v21
= 75
0
C
+ Lớp 2 là samốt nhẹ có chiều dày là δ
2
= 0,15 (m)
nhiệt độ ra khỏi hầm sấy của lớp gạch này là t
v22
= 55
0
C
+ lớp 3 là thép CT3 có δ
3
= 0,1 (m)
nhiệt độ của thép ra khỏi hầm sấy là t
v23
= 35
0
C
Tra bảng I-144-Tl3 ta có nhiệt dung riêng của vật liệu xây xe goongf là:
C

1
= C
samốt A
= 0,9 kj/kg
0
C
C
2
= C
samốt nhẹ
= 1,009 kj/kg
0
C
C
3
= C
thép
= 0,5 kj/kg
0
C
Khối lượng riêng của các vật liệu làm xe goòng là:
ς
thép
= ς
3
= 7850 kg/m
3
(III – trang )
ς
samốtA

= ς
1
= 1900 kg/m
3
(I – trang317)
ς
samốt nhẹ
= ς
2
= 600 kg/m
3
(I – trang317)
xe goong có kích thước là:
l = 1900 (mm)
B = 1600 (mm)
- khối lượng của gạch samốt A trên một xe goong là:
G
1
= V
1
.ς
1
= l.B.δ
1
. ς
1
= 1900.1600.300.10
-9
.1900 =1732,8 (kg)
- khối lượng của gạch samốt nhẹ trên một xe goong là;

G
2
= V
2
. ς
2
= l.B.δ
2
. ς
2
= 1900.1600.150.10
-9
.600= 273,6(kg)
- khối lượng của thép CT3 trên một xe goong là:
G
3
= V
3
. ς
3
= l.B.δ
3
. ς
3
= 1900.1600.100.10
-9
.7850= 2386,4(kg)
- nhiệt lượng do gạch samốt A mang ra là:
Q
1

=
282663
12
759,08,173229

2111
==
Τ
xxx
tCGN
v
(kj/h)
- nhiệt lượng do gạch samốt nhẹ mang ra là:
Q
2
=
294,36693
12
55009,16,27329

2222
==
Τ
xxx
tCGN
v
(kj/h)
- nhiệt lượng do thép CT3 mang ra là:
Q
3

=
833,100924
12
355,04,238629

2333
==
xxx
T
tCGN
v
(kj/h)
Vậy tổng lượng nhiệt mà xe goong mang ra ngoài là:
Q
x
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
= 420281,127(kj/h)
q
x
=
216,500
198,840
127,420281
==
W

Q
x
(kj/kgẩm) = 119,669(kcal/kgẩm)
III.7.4.3. Tổn thất do kết cấu bao che:
III.7.4.3.1. Tổn thất qua tường:
Tổng diên tích truyền nhiệt qua tường là:
F= 2xLxh= 2x 57000 x 1400 = 159,6(m
2
)
18
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Tường có 2 lớp:
+Lớp 1 là gạch đỏ δ
1
= 0,22 m
λ
1
= 0,4+4,4.10
-5
.t (kcal/mh
0
C) (TL1)
+ lớp 2 là lớp vữa trát tường δ
2
= 0,03 m
λ
2
= 0,778 (W/m
0

C) = 0,6689 (kcal/mh
0
C) (TL3)
Nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy đi trong hầm sấy là:
T
tb
=
97
2
44150
2
21
=
+
=
+
tt
0
C
Chọn t
1
=T
tb
= 97
0
C
t
2
= 45
0

C
t
3
= 25
0
C ⇒α
ng
= 8,00 (I – trang309)
nhiệt độ trung bình của các lớp tường là:
t
tb1
= (t
1
+ t
2
)/2 = (97 + 45)/2 = 71
0
C
t
tb2
= (t
2
+ t
3
)/2 = (45 + 25)/2 = 35
0
C
hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch đỏ là:
λ
1

= 0,4+ 4,4.10
-5
.t
tb1
= 0,4+4,4.10
-5
.71= 0,4031 (kcal/mh
0
C)
R= 1/α
ng
+ ∑δ
i
/λ
i
= 1/8,00 + 0,22/0,4031 + 0,03/0,6689
= 0,7156 (m
2
h
0
C/kcal) (I – trang308)
Kiểm tra lại nhiệt độ đã giả sử
t
2
’ = t
1
-
089,42)2597(
4031,0
22,0

7156,0
1
97)(
1
31
1
1
=−−=−
xttx
R
λ
δ
0
C
t
3
’= t
2
-
577,37)2597(
6689,0
03,0
7156,0
1
089,42)(
1
31
2
2
=−−=−

xttx
R
λ
δ
0
C
t
tb1
’= (t
1
+ t
2
’)/2 = (97+42,089)/2 = 69,545
0
C
t
tb2
’=(t
2
’ + t
3
’)/2 = (42,089 + 37,577)/2 = 39,833
0
C
∆
1
= t
tb1
- t
tb1

’= 71 – 69,545 = 1,455
0
C < 10
0
C
∆
2
= t
tb2
- t
tb2
’= 35 – 39,833 = 4,833
0
C < 10
0
C
19
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Vậy nhiệt độ mà ta chọn cho các lớp tường là thỏa mãn
Nhiệt tổn thất là: (I – trang310)
Q
T
= F.(t
1
– t
3
)/R =159,6.(97- 25)/0,7156 = 16058,133(kcal/h)
Nhiệt tiêu hao riêng
q

T
=
112,19
198,840
133,16058
==
W
Q
T
(kcal/kgẩm)
III.7.4.3.2. Tổn thất qua trần:
Tổng diện tích trần:
F = B x L = 2,2 x 57=125,4 (m
2
)
Trần lò gồm 3 lớp sau:
Lớp 1 là bờtụng cú δ
1
= 0,07 m , λ
1
= 0,79 (kcal/mh
0
C) (I - 317)
Lớp 2 là lớp xỉ cách nhiệt có δ
2
= 0,075 m, λ
2
= 0,25(kcal/mh
0
C)(III-129)

Chọn t
1
= 97
0
C
t
2
= 92
0
C
t
3
= 25
0
C ⇒α
ng
= 8,00
nhiệt độ trung bình của các lớp là:
t
tb1
= (97 + 92)/2 = 94,5
0
C
t
tb2
= (92 + 25)/2 =58,5
0
C
hệ số dẫn nhiệt độ của lớp bê tông là λ
1

= 0,79
lớp xỉ cách nhiệt λ
2
=0,25
R=
514,0
25,0
075,0
79,0
07,0
8
11
=++=Σ+
i
i
ng
λ
δ
α
Kiểm tra lại nhiệt độ đã chọn: (I – trang309)
20
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
t
2
’ = t
1
-
588,84)2597(
79,0

07,0
514,0
1
97)(
1
41
1
1
=−−=−
xttx
R
λ
δ
0
C
t
3
’ = t
2
’ -
565,42)2597(
25,0
075,0
514,0
1
588,84)(
1
41
1
1

=−−=−
xttx
R
λ
δ
0
C
nhiệt độ trung bình của lớp vật liệu:
t
tb1
’= (t
1
+ t
2
’)/2 = (97+84,588)/2 = 90,74
0
C
t
tb2
’=(t
2
’ + t
3
’)/2 = (84,588+42,565)/2 = 63,577
0
C
∆
1
=  t
tb1

- t
tb1
’=  94,5 – 90,74= 3,76
0
C
∆
2
=  t
tb2
- t
tb2
’=  58,5 – 63,577= 5,07
0
C
Vậy các nhiệt độ đã chọn là hợp lí
Nhiệt tổn thất qua trần hầm sấy là:
Q
tr
=
758,17565)2597(
514,0
4,125
)(
21
=−=− tt
R
F
(kcal/h)
Nhiệt tiêu hao riêng là:
q

tr
=
907,20
198,840
758,17565
==
W
Q
tr
(kcal/kgẩm)
III.7.4.3.3. Tổn thất nhiệt qua cửa:
Hai đầu hầm sấy có cửa làm bằng thép dày δ = 50mm, hệ số dẫn nhiệt của
thép là λ = 0,5 W/mK
Hệ số truyền nhiệt qua cửa là:
K
c
=
816,0
8
1
5,0
05,0
1
1
1
1
1
=
++
=

++
αλ
δ
(W/m
2
K) (II – trang200)
Nhiệt tổn thất qua cửa là:
Q
c
= 3,6.K
c
.F
c
. [ (t
1
– t
0
) + (t
2
– t
0
)] (II – trang200)
=3,6.0,816.2,145.2,2. [ (150 – 23,5) + (44 – 23,5)]
=2037,792 (kj/h)
=487,510 (kcal/h)
q
c
=
580,0
198,840

510,487
==
W
Q
c
(kcal/kgẩm)
III.7.4.3.4.nhiệt tổn thất qua nền xe goong:
Q
n
= (t
tb
- t
kk
).α
ng
.F (I – trang312)
Trong đó:
t
tb
là nhiệt độ trung bình mặt dưới nền goong, chọn là 35
0
C
t
kk
là nhiệt độ không khí dưới nền goong, chọn là 23,5
0
C
α
ng
là hệ số cấp nhiệt mặt ngoài ứng với t

tb
⇒ α
ng
=7,49
F là tổng diện tích nền goong, F=57x1,6= 91,2(m
2
)
Q
n
= (35 – 23,5 ).7,49.91,2 = 7855,512(kcal/h)
Nhiệt tiêu hao riêng:
q
n
=
349,9
198,840
512,7855
==
W
Q
n
(kcal/kgẩm)
21
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
như vậy tổng tổn thất nhiệt truyền qua kết cấu bao che ra môi trường là:
q
mt
= q
T

+ q
tr
+ q
c
+ q
n
= 19,112+20,907+0,580+9,349
= 49,948(kcal/kgẩm)
Tổng tổn thất ∆:
∆ = C
a
.t
v1
– q
v
– q
x
– q
mt
=1. 23,5 -96,071–119,669– 49,948
= -242,188 (kcal/kgẩm) = - 1012,346(kj/kgẩm)
III.7.5. Tính toán quá trình sấy thực:
Tính toán các thông số của điểm biểu diễn TNS ra khỏi hầm sấy của quá
trình sấy thực
- lượng chứa ẩm d
2
. theo công thức 7.32 ta có:
d
2
= d

0
+
044,0
346,101244.842,12500
)44150(032,1
015,0
)).(.842,1004,1(
2
210
=
++
−
+=
∆−
−+
i
ttd
=0,044 (kgẩm/kgkk)
- Entanpy I
2
theo công thức 7.33 ta có;
I
2
= 1,004.t
2
+ d
2
(2500 + 1,842.t
2
)

= 1,004.44 + 0,044 (2500 + 1,842.44)
=147,418 (kj/kgkk)
- Độ ẩm tương đối, theo công thức 7.34 ta có
ϕ
2
=
7238,0
)044,0621,0(0908,0
044,0
750
745
)621,0(
.
2
2
=
+
=
+
x
dP
dP
b
⇒ϕ
2
= 72,38%
- Xác định lượng ẩm mà vật liệu sấy đã thải vào khói sau quá trình sấy
thực tế :
g
BC

= d
2
’ – d
1
= 0,044 – 0,0161 = 0,0279(kgẩm/kgkk)
- Lượng không khí khô cần thiết để làm bay hơi 1 kg ẩm trong vật liệu
sấy l
0
theo công thức 7.14-TL2:
l
0
=
842,35
0161,0044,0
1
'
1
12
=
−
=
−
dd
(kgkk/kgẩm)
mà l
0
= L
0
/W ⇒ L
0

= l
0
x W = 35,842x840,198=30114,376 (kgkk/h)
- nhiệt lượng tiêu hao tính theo công thức 7.16-Tl2
q
0
=
)()(
)()(
020010
0200100
IIlIIl
W
IIL
W
IIL
W
Q
−=−=
−
=
−
=
q
0
= 35,842x (147,418– 61,743) = 3070,763(kj/kgẩm)
⇒ Q
0
= q
0

. W =3070,763x840,198= 2580048,931(kj/h)
= 716,680(KW)
Tác nhân sấy trước khi vào hầm sấy( điểm B
1
) có t
1
=150
0
C và ϕ
1
= 0,5335.
theo phụ lục 5 với thông số này thể tích của không khí ẩm chứa một kg
không khí khô v
B
= 1,22 (m
3
/kgkk).Tương tự,tỏc nhõn sấy sau quá trình sấy
lí thuyết (điểm C) có t
2
= 44
0
C và ϕ
2
= 72,38% ta có v
C
= 0,987(m
3
/kgkk).
Do đó:
V

B
= L
0
.v
B
=30114,376 x 1,22 = 36739,538(m
3
/h)
22
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
= 10,205m
3
/s
V
C
= L
0
. v
C
= 30114,376 x 0,987=29722,889 (m
3
/h)
= 8,256m
3
/s
Lưu lượng thể tích trung bình khí thải ra khỏi hấm là:
V
0
= 0,5.(V

B
+ V
C
) = 0,5x(10,205+8,256)= 9,231(m
3
/s)
*******************
***********************************
Để thiết lập bảng cân bằng nhiệt ta tính:
- nhiệt lượng tiêu hao q
0
:
q
0
= l(I
1
– I
0
)
trong đó: l = 1/(d
2
- d
0
) = 1/(0,044 – 0,015) = 34,483kgkk/kgẩm
q
0
= 34,483x(191,449 –61,743)
=4472,652(kj/kgẩm)
= 1070,012(kcal/kgẩm)
- nhiệt lượng có ích:

q
1
= i
2
– C
a
.t
v1
= (2500 + 1,842.44) – 4,1868.23,5
= 2581,048 – 98,389
= 2482,659 (kj/kgẩm)
= 592,973 (kcal/kgẩm)
- tổn thất nhiệt do TNS mang đi q
2
q
2
= l.C
dx
(d
0
).(t
2
– t
0
) =34,483.1,032 (44 – 23,5)
= 729,522(kj/kgẩm)
= 174,527(kcal/kgẩm)
- Tổng nhiệt tính toán:
q’= q
1

+ q
2
+ q
v
+ q
x
+ q
mt
= 1033,188(kcal/kgẩm)
Có thể thấy rằng nhiệt lượng tiêu hao q
0
và tổng nhiệt lượng tính toán phải
bằng nhau. Tuy nhiên trong quá trình tính toán ta làm tròn hoặc sai số nên
giữa q
0
và q’ có sai số. Ở đây sai số tuyệt đối ∆q = / q’ – q
0
/ =36,824
Hay sai số là: ε = ∆q/q
0
= 36,824/1070,012= 3,441
Bảng cân bằng nhiệt :
TT Đại lượng Ký hiệu Kcal/kgẩm %
1 Nhiệt lượng có ích q
1
592,973 57,392
2 Tổn thất nhiệt do TNS q
2
174,527 16,892
3 Tổn thất nhiệt do VLS q

v
96,071 9,298
4 Tổn thất nhiệt do TBCT q
x
119,669 11,582
5 Tổn thất ra môi trường q
mt
49,948 4,834
6 Tổng nhiệt tính toán q’ 1033,188 100
7 Tổng nhiệt tiêu hao q
0
1070,012 100
8 Sai số tương đối
ε
3,441
23
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
Đồ thị sấy I - d
Thông số T
0
C
ϕ%
d(kgẩm/kgkk) I(kj/kgkk)
A 23,5 80 0,015 61,743
B 150 0,533 0,0161 191,449
C
1
44 92 0,057 191,449
C

2
44 72,38 0,044 147,418
**********************************************
Đ4.Tính toán các thiết bị phụ trợ cho hệ thống sấy
I>Tớnh toán quạt quạt cấp khí
I.1 Các thông số kỹ thuật để tính toán quạt
a> Lưu lượng quạt cần cấp : V
B
= 36739,538 (m
3
/h)
Nhiệt độ khí vào Lò t
1
= 150 ,ứng với ρ
t
= 0,82 ( III - 15 )
b> Các tổn thất áp suất
Áp suất quạt tạo ra cần thắng các trở lực áp suất sau ;
- Trở lực trên đường ống hút : h
h
- Trở lực trên đường ống đầy : h
đ

c> Cách bố trí các đường ống hút và vị trí đặt quạt :
- Cách bố trí như hình vẽ

24
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế nhà máy sản xuất gạch
đỏ
- Kớch thước cỏc đường ống như sau :

Chọn vận tốc khí đi trong hệ thống đường ồng :w = 6m/s
+.Kích thước ống cấp khí vào Lò xác định theo công thức :
Đường kính ống

cm
wn
V
D
tt
33
3600 785,0.6.20
538,36739
.785,0
1
===
Ký hiệu ống : ố.1 , số ống : n = 20 ống
+. Ống dẫn khí từ quạt vào ống 1
Ký hiệu ống : ố.2 , số ống : n = 2 ống
Đường kính ống

m
wn
V
D
tt
04,1
3600.785,0.6.2
538,36739
.785,0
2

===
I.2 Tính toán quạt
a> Tính toán các trở lực mà quạt cần khắc phục
Trở lực do ma sát : h=
d
Lw
.
2
.
.
2
ρ
µ
.n
Trong đó : n_số ống

µ
_hệ số ma sát , với ống kim loại không gỉ

µ
= 0,025 ( QTTB– 26 )
w_tốc độ khí tại nhiệt độ làm việc , w= 6 (m/s)
L_chiều dài ống dẫn khí , L
1
=0,8 m , L
2
= 35 m
D_đường kính ống dẫn , D
1
=0,33 m ,D

2
= 1,04 m

⇒
2
2
/727,42)
04,1
35
.2
33,0
8,0
.20(
2
6
82,0.025,0 mNh
ms
=+=

- Trở lực cục bộ :
2
.w
kh
cb
ρ
=
(N/m
2
) [III - 377]
Trong đó : n số ống

k_hệ số trở lực cục bộ bao gồm :
k
1
_ Trở lực cục bộ tại cửa cấp khí vào chọn cửa vào
cạnh trũn nờn . k
1
=0,1d = 0,1.0,225= 0,0225 ( II– 50)
k
2
_Trở lực do nhánh 3 ( khí từ ống số 2 đổ vào ống 1)
Chọn k
2
= 2 ( QTTB – 52)
k
3
_ Trở lực cục bộ do sự phân dòng từ quạt vào hai ố.2
Chọn k
3
= 1,5 (QTTB – 52)
25