Thiết kế lò lửa đảo nung gạch bát (thuyết minh+bản vẽ)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (269.96 KB, 31 trang )
Trờng đại học Xây Dựng
1
Đồ án thiết bị nhiệt
Đề tài:
Thiết kế lò lửa đảo nung gạch bát có kích thớc 300x300x60 (mm), công
suất 1,5 triệu viên/ năm, độ ẩm gạch mộc vào lò là 4,5%, độ co nung là 3%,
nhiên liệu than cám 4A.
Slv
Clv
Hlv
Nlv
Olv
Chất bốc Alv
Wlv
1,9%
94 %
1,8 %
1%
1,3 %
4%
7%
7%
Bài Làm:
A - Mở Đầu:
Trong những năm gần đây nền kinh tế Việt Nam đang phát triển
mạnh cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Điều này dẫn đến nhu
cầu xây dựng các công trình lớn, về nhà ở các khu công trình công cộng.
Do vậy công nghiệp xây dựng đặc biệt là ngành vật liệu xây dựng phát triển
mạnh mẽ để đáp ứng đợc những nhu cầu trên.
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
2
Đồ án thiết bị nhiệt
Để ngành xây dựng phát triển một cách toàn diện thì một trong các
yếu tố quan trọng là phải đẩy mạnh sự phát triển ngành vật liệu xây dựng.
Nó là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá đợc sự phát triển
của ngành vật liệu cũng nh sự tăng trởng của ngành vật liệu xây dựng, đáp
ứng thị hiếu của ngời tiêu dùng .
Đáp ứng đợc một lợng lớn về sản phẩm đó việc đổi mới công nghệ, đa
dạng về sản phẩm và tăng lăng suất của sản phẩm là vấn đề cấp bách hàng
đầu của các doanh nghiệp.
Hoàn thiện một công trình công cộng hay công trình dân dụng thì cần
thiết phải dùng đến các sản phẩm gạch ốp lát ở lối đi hay vỉ hè do vậy
dùng gạch ốp lát (gạch bát) là phù hợp, vừa lợi về kinh tế vừa mang lại vẻ
đẹp tao nhã hài hoà cho công trình sử dụng.
Với sơ đồ dây chuyền công nghệ:
Kho chứa nguyên liệu
Kho chứa phụ gia
Gia công chế biên nguyên liệu
Tạo hình sản phẩm
Phơi sấy sản phẩm
Nung
Bãi chứa sản phẩm
So sánh các thiết bị có cùng chức năng.
Ngày nay việc sử dụng các loại lò hiện đại nh là lò tuynel đế sản xuất
các loại sản phẩm cao cấp, bên cạnh đó một số sản phẩm khác cũng cần phẩi
tìm ra phơng pháp gia công nhiệt cho phù hợp So với lò vòng và lò tuynel thì
lò lửa đảo có u điểm là có thể gia công ở nhiệt độ cao, cấu tạo lò đơn giản,
phù hợp với việc nung các sản phẩm đơn giản, bên cạnh đó lò tuynel có cấu
tạo phức tạp và có chế độ gia công nhiệt liên tục, không phù hợp trong việc
nung gạch bát. Mà với loại sản phẩm này lại thích hợp trong việc nung gián
đoạn, và đói với lò vòng thi thời gian để đạt đợc một chu kì gia công nhiệt lâu,
mặt khác có những sản phẩm có cầu về năng suât và họp với giá thành sẩn
phẩm, thì đối với lò lửa đảo đã thoả mãn những yêu đó, nên lò lửa đảo đợc
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
3
Đồ án thiết bị nhiệt
chọn để gia công nhiệt sản phẩn gạch bát. Mà sản phẩm cũng có chất lợng
không kém gì với các lò khác.
Giới thiệu về sản phẩm:
Sản phẩm gạch bát có hình dáng và kích thớc nh sau:
B - Tính cân bằng vật chất.
I - Chọn chế độ làm việc.
Chế độ làm việc trong năm.
Đối với lò lửa đảo nung sản phẩm gạch bát thì ta chọn chế độ làm việc
của lò là gián đoạn, và nghỉ những ngày lễ tết, số ngày nghỉ trong một năm là
8 (ngày) và 15 ngày cho việc sửa chữa tu sửa lò.
- Thời gian làm việc trong một năm là:
T = 365 (Tnghỉ lễ, tết + Ttu sửa) = 365 (8 + 15) = 342
(ngày)
- Thời gian làm việc tính bằng giờ là:
(giờ)
T= 342.24 = 8208
- Với thời gian để hoàn thành một chu kì gia công nhiệt đợc tính là:
tgia công - thời gian gia công vật liệu là 26
(giờ)
tlàm nguội - thời gian làm nguội là 4
(giờ)
txếp gạch - thời gian do xếp gạch mộc vào lò là 2
(giờ)
tchu kì= t gia công + tlàm nguội+ txếp gạch = 26 + 4 + 2 = 30 (giờ)
- Tổng số chu kì gia công trong một năm là:
=
8208
= 274
30
II- Chọn các thông số sản phẩm.
- Độ co nung của sản phẩm là Cn=3%
- Lợng mất khi nung là: MKN=8.87%
- Độ ẩm của gạch mộc đa vào lò nung là Wvào=4,5%
III - Nguyên liệu sản xuất.
.- Nguyên liệu sản xuất là đất sét đợc lấy từ đất sét văn miếu Hà Tây.
Thành phầm hoá của đất sét đợc thống kê bảng sau. Tính theo %
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
4
Đồ án thiết bị nhiệt
Al2O3 TiO2 Fe2O3 CaO MgO K2O N2O MKN Tổng
58,14 30,34 0,05 8,41 0,06 1,3
2,16 0,66 8,87 100
SiO2
IV- Chọn các thông số hao hụt.
+ Khi sản xuất tạo hình sản phẩm là: 1%
+ Khi phân loại sản phẩm là: 0,2%
+ Khi vận chuyển từ bãi sản phẩm vào lò là: 1%
+ Khi nung gạch mộc tạo thành các phế phẩm là: 2%
+ Khi bốc dỡ sản phẩm ra khỏi lò là: 0,5%
- Do công suất yêu cầu là N0=1500000 triệu viên/năm. Ta phải tính
toán cho số viên gạch bị hỏng trong quá trình từ khâu tạo hình đến khâu bốc
dỡ sản phẩm ra khỏi lò nung.
+ Số viên gạch trớc khi bốc ra khỏi lò là:
N1 = N 0
100
100
= 1,5 ì 10 6
= 1507538
100 a1
100 0,5
(Viên)
+ Số viên gạch đợc đem gia công là:
N 2 = N1 ì
100
100
= 1,5075 ì
= 1538304
100 a2
100 2
(Viên)
+ Số viên gạch có trong bãi sản phẩm trớc khi đem gia công.
N3 = N 2 ì
100
100
= 1538304 ì
= 1553842
100 a3
100 1
(Viên)
+ Số viên gạch có trong bãi sản phẩm trớc khi phân loại sản phẩm.
N4 = N3 ì
100
100
= 1553842 ì
= 1556956
100 a4
100 0,2
(Viên)
+ Số viên gạch trong khâu tạo hình là.
N5 = N4 ì
100
100
= 1556956 ì
= 1572684
100 a5
100 1
(Viên)
Bảng thống kê số viên gạch của mỗi công đoạn.
TT
1
2
3
4
5
Tên công đoạn
Tạo hình
Phân loại
Trớc nung
Nung
Bốc dỡ sản phẩm
Hao hụt
a5=1,0%
a4= 0,2%
a3= 1,0%
a2= 2,0%
a1= 0,5%
Đơn vị
Viên
Viên
Viên
Viên
Viên
Viên/năm
1572684
1556956
1553842
1538304
1507538
Viên/3ca
4600
4553
4544
4500
4410
Viên/1Ca
1534
1518
1515
1500
1470
V Tính cân bằng vật chất.
Kích thớc 1 viên gạch trớc khi đợc đa vào nung là.
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
1Ca
8h
8h
8h
8h
8h
Trờng đại học Xây Dựng
l1 =
5
Đồ án thiết bị nhiệt
l0
300
=
= 309,3
1 Cn 1 0,03
(mm)
l0
60
=
= 61,9
1 C n 1 0,03
(mm)
h1 =
Thể tích viên gạch trớc khi nung.
(m3)
V1 = l1 ì b1 ì h1 = 0,3093 ì 0,3093 ì 0,0619 = 0,00592
Thể tích viên gạch sau khi nung.
(m3)
V0 = l0 ì b0 ì h0 = 0,3 ì 0,3 ì 0,06 = 0,0054
Khối lợng viên gạch sau khi nung là.
g 0 = v0 ì 0 = 0,0054 ì 1800 = 9,72
(kg)
Tổng khối lợng gạch sau khi nung là.
(kg)
G0 = g 0 ì n = 9,72 ì 5614 = 54568,1
Khối lợng viên gạch mộc.
gm =
g0
9,72
=
= 11.17
(1 MKN )(1 W0 ) (1 0,0887)(1 0,045)
(kg)
Tổng khối lợng gạch mộc là:
(kg)
Gm = g m ì n = 11,17 ì 5614 = 62708,34
Khối lợng ẩm là:
(kg)
Ga = Gm G0 = 62708,34 54568,1 = 8140,26
C - Tính toán kết cấu bao che của lò
I Lựa chọn đờng cong gia công nhiệt.
I.1- Đờng cong gia công nhiệt.
Thời gian gia công sản phẩm .
Trục thời gian(giờ) 0
4
9
14
Trục nhiệt độ (0C) 25
200
900
1050
Nguyễn Trọng Đức
19
1050
24
500
26
60
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
6
Ta có biểu đồ đờng cong gia công nhiệt
1050
900
500
200
60
40
25
4
nâng nhiệt
9
14
hằng nhiệt
19
24
Hạ nhiệt
26
28
xếp gạch
I.2- Sơ đồ khí động học
Sơ đồ khí động học nh hình vẽ sau.
II Tính cháy nhiên liệu.
Thành phần hoá của nhiên liệu:
Nhiên liệu
Slv
Clv
Hlv
Nguyễn Trọng Đức
Nlv
Olv
Alv
Wlv
lớp 47VLI
30
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
7
Than cám 4A 1,9
94
1,8
1
1,3
7
7
Chuyển thành phần hóa của nhiên liệu về thành phần làm việc.
Kiểm tra thành phàn làm việc của nhiên liệu.
S lv + Clv + H lv + N lv + Olv + Alv + Wlv = 1,9 + 94 + 1,8 + 1 + 1,3 + 7 + 7 = 114
Chuyển về dạng làm việc 100% của nhiên liệu: Với hệ số làm quy đôi:
K=
100
114
S lv = S lv ì K = 1,9 ì
100
= 1,67 %
114
Clv = C lv ì K = 94 ì
100
= 0,90 %
109
100
= 82,46 %
114
Olv = O lv * K = 1,3x
100
= 1,58 %
114
Alv = Alv ì K = 7 ì
H lv = H lv ì K = 1,8 ì
Wlv = W lv * K = 7 x
N lv = N lv ì K = 1 ì
100
= 1,14 %
114
100
= 6,14 %
114
100
= 6,14 %
114
Ta thu đợc bảng số liệu sau:
Nhiên liệu
Slv
Clv
Hlv
Than cám 4A 1,66 82,46 1,58
Nlv
0,88
Olv
1,14
Alv
6,14
Wlv
6,14
Xác định nhiệt trị của nhiên liệu.
QClv = 81Clv + 300 H lv 26(Olv Slv ) =
= 81 ì 82,46 + 300 ì 1,58 26(1,14 1,66) = 7166,78
Qthlv = QClv 6(9 H lv + W lv ) =
= 7166.78 6(9 ì 1,58 + 6,14) = 7044.62
Tính lợng nhiệt không khí lí thuyết
- lợng không khí khô lí thuyết.
(Kcal/Kg)
(Kcal/Kg)
V0 = 0,0889C lv + 0,265H lv 0,0333(O lv S lv ) =
= 0,0889 ì 82,46 + 0,265 ì 1,58 0,0333(1,14 1,66) = 7,77
L0 = V0 ì = 7,77 ì 1,293 = 10,05
(m3ch/Kg)
(Kg.ch/Kg)
- Tra bảng với nhiệt độ môi trờng là t0=250C và =75%, ta có hàm ẩm
của không khí cung cấp cho quá trình cháy và hệ số d là =1,2
d =15,25
(g/KgKKK).
- Lợng không khí ẩm lí thuyết là
Va = (1 + 0,0016d) ì V0 = (1 + 0,0016 ì 15,25) ì 7,77 = 10,3
(m3ch/Kg)
Tính lợng không khí thực tế.
- Lợng không khí khô thực tế cung cấp cho quá trình cháy.
V = V0 = 1,2 ì 10,3 = 12,36
Nguyễn Trọng Đức
(m3ch/Kg)
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
8
Đồ án thiết bị nhiệt
- Lợng không ẩm thực tế là.
Va = (1 + 0,0016 ì d) V = (1 + 0,0016 ì15,25) ì12,36 = 12,66
(m3ch/Kg)
Xác định hàm lợng và thành phần khói lò.
- Thành phần lí thuyết của sản phẩm cháy.
0
VCO
= 1,867 ì
2
Clv
82,46
= 1,867 ì
= 1,54
100
100
(m3ch/Kg)
0
VSO
= 0,007 ì S lv = 0,007 ì1,66 = 0,01
2
VN02 = 0,79V0 + 0,8
VH0 2O =
(m3ch/Kg)
N lv
0,88
= 0,79 ì 7,77 + 0,8 ì
= 6,15
100
100
(m3ch/Kg)
9 H lv + Wlv
9 ì 1,58 + 7
+ 0,0016d ì V0 =
+ 0,0016 ì 15,25 ì 7,77 = 0,44 (m3ch/Kg)
80,4
80,4
Tổng thể tích sản phẩm cháy lí thuyết là.
0
0
V0kl = VCO
+ VSO
+ VN0 2 + VH0 2O = 1,54 + 0,01 + 6,15 + 0,44 = 8,14
2
2
(m3ch/Kg)
- Thành phần thực tế của sản phẩm cháy.
- Thể tích không khí khô d là.
V0 = ( 1)V0 = (1,2 1) ì 7,77 = 1,554
(m3ch/Kg)
- Thành phần thực tế của sản phẩm cháy:
0
VCO
= VCO
= 1,54
2
2
(m3ch/Kg)
0
VSO
= VSO
= 0,01
2
2
(m3ch/Kg)
VO2 = 0,21ì V = 0,21ì 1,554 = 0,33
(m3ch/Kg)
VN2 = VN02 + 0,79 ì V0 = 6,15 + 0,79 ì 1,554 = 7,38
(m3ch/Kg)
VH2O = VH02O + 0,0016 ì d ì V = 0,44 + 0,0016 ì 15,25 ì 1,554 = 0,48 (m3ch/Kg)
- Tổng thể tích sảm phẩm cháy thực tế là:
Vkl = VCO
+ VSO
+ VO2 + VN2 + VH2O = 1,54 + 0,01 + 0,33 + 7,83 + 0,48 = 10,19 (m3ch/Kg)
2
2
Xác đình thông số của khói lò.
- Khối lợng thể tích khói lò:
kl =
=
0
0
0
Gkl 1,96 ì (VCO2 + VSO2 ) + 1,25 ì VN 2 + 0,804 ì VH 2O + 1,293V0
=
Vkl
Vkl
1,96 ì (1,54 + 0,01) + 1,25 ì 6,15 + 0.804 ì 0.48 + 1.293 ì1,554
= 1,288
10,19
(Kg/m3ch)
- áp suất riêng phần của các khí CO2 và H2O nh sau.
PCO2 =
VCO
2
kl
V
ì 100 =
Nguyễn Trọng Đức
1,54
ì100 = 15,11
10,19
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
PCO2 =
VH2O
kl
V
ì 100 =
9
Đồ án thiết bị nhiệt
0,48
ì100 = 4,71
10,19
- Tỉ nhiệt của khói lò theo thể tích.
kl
C =
=
CCO
.VCO
+ C SO
.VSO
+ C N 2 .VN2 + C H 2O .VH2O + CO 2 .VO2
2
2
2
2
Vkl
=
0,387 ì 1,54 + 0,415 ì 0,01 + 0,3083 ì 7,38 + 0,3562 ì 0,48 + 0,3123 ì 0,33
=
10,19
(Kcal/m3.0C)
= 0,309 = Ckl
Trong đó : Ckl - nhiệt dung của khí thứ i ở 00C.
Tính nhiệt độ cháy lí thuyết, và nhiệt độ cháy thực tế của nhiên liệu.
- Nhiệt độ cháy calo.
Hàm nhiệt lí thuyết của sản phẩm cháy, bỏ qua nhiệt lợng do không khí
và nhiêt liệu.
Qthlv 7044.62
I kl = kl =
= 691,33
10,19
V
(Kcal/m3)
Giả thiết nhiệt độ khói lò năm trong khoảng:
t1 = 1800 < t klcalo < 1900 = t 2
- Với t1=18000C
=
I
1
CO2
I
1
SO2
I
1
N2
I
1
O2
I
1
H 2O
=
V
kl
V
i1N 2 .V N12
kl
V
iO1 2 .VO12
=
kl
V
1041,48 ì1,54
= 157,4
10,19
(Kcal/m3)
1080 ì 0,01
=1
10,19
(Kcal/m3)
=
kl
1
1
iSO
.VSO
2
2
=
=
1
1
iCO
.VCO
2
2
=
=
632.16 ì 7,38
= 457,84
10,19
(Kcal/m3)
=
668,88 ì 0,33
= 21,66
10,19
(Kcal/m3)
i 1H 2O .VH1 2O
kl
V
=
819,18 ì 0,48
= 38,59
10,19
1
Tổng I1800
= 676,49
(Kcal/m3)
(0C)
- Với t2=19000C
I
2
CO2
=
2
2
iCO
.VCO
2
2
kl
V
=
1106,94 ì 1,54
= 167,29
10,19
Nguyễn Trọng Đức
(Kcal/m3)
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
I
2
SO2
I
2
N2
I
2
O2
2
2
iSO
.VSO
2
2
=
=
=
kl
V
i N2 2 .V N22
kl
V
iO22 .VO22
I H2 2O =
kl
V
=
V
1080 ì 0,01
=1
10,19
Đồ án thiết bị nhiệt
(Kcal/m3)
=
670,7 ì 7,38
= 485,75
10,19
(Kcal/m3)
=
709,65 ì 0,33
= 22,98
10,19
(Kcal/m3)
iH2 2O .VH22O
kl
10
=
873,62 ì 0,48
= 41,15
10,19
1
Tổng I1900
= 718,23
(Kcal/m3)
(0C)
Ta thấy I1800 < Ikl < I1900 vậy khoảng chọn nhiệt độ là phù hợp, ta có nhiệt
độ lí tởng của khói lò là:
t kl0 = t1 +
I kl I tt
I t 2 I tt
(t 2 t1 ) = 1800 +
691,33 676,49
(1900 1800) = 1835,6
718,23 676,49
(0C)
- Nhiệt cháy thực tế.
- Chọn hệ số = 0,6 ta có nhiệt độ thực tế của khói lò
(0C)
t kltt = .t klcalo = 0,6 ì 1835,6 = 1193,1
III - Lựa chọn cách xếp gạch trong lò nung.
- Đối với lò lửa đảo theo thiết kế không sử dụng vagông, mà sản phẩm
nung đợc đặt trực tiếp nên trên nền của lò.
- Cách xếp sản phẩm gạch nung đợc xếp nh hình cũi lợn.
+ Xếp dựng viên gạch nên khoảng cách giữa các viên gạch là 60 mm
+ Sau mỗi một tầng ta lại xếp sản phẩm xoay vuông góc với hàng bên.
+ Các hàng đợc xếp các viên liên kết sao cho hợp lí tránh hiên tợng bị
đổ trong quá trình gia công nhiệt và bốc dỡ sản phẩm.
+ Số viên gạch tính đợc để nung trong một chu kỳ.
n=
N 2 1538304
=
= 5614
274
(viên)
Nh vậy ta thiết kế cho 2 bầu nung, mỗi bầu nung là 2807 viên.
Vì vậy ta có cách xếp sản phẩmn cho một bầu nh sau.
- Sản phẩm gạch đợc xếp thành 4 lớp.
+ Lớp 1 có 3 tầng và có 9 hàng. Có số viên gạch là: 1716viên
+ Lớp 2 Có 1 tầng và có 8 hàng. Có số viên gạch là: 546 viên
+ Lớp 3 Có 1 tầng và có 7 hàng. Có số viên gạch là: 468 viên
+ Lớp 4 Có 1 tầng và có 2 hàng. Có số viên gạch là: 130 viên
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
11
Đồ án thiết bị nhiệt
Tổng số viên lò có thể nung là 2860 viên, vậy với tổng số viên gạch
nung trong một chu kì là 5720 viên.
IV- Tính toán kích thớc cơ bản của thiết bị.
Chọn kích thớc của lò nh sau:
+ Vòm của lò có bán kính là Rlò=1700
(mm)
+ Có đỉnh của vòm cách sàn là 2000
(mm)
+ Khoảng cách giữa 2 tờng chắn lửa là 2580
(mm)
+ khoảng cách 2 tờng bên là 3400
(mm)
+ Chiều dài của lò 8000
(mm)
+ Số viên gạch 1 bầu lò có thể xếp là 2860 viên lớn hơn số viên
yêu cầu của một bầu là 53 viên. Vậy kích thớc của lò đợc xác định nh
trên.
- Thể tích không gian trong của lò là Vlò= 30
(m3)
V - Tính toán kết cấu bao che.
V.1- Kết cấu bao che sử dụng những vật liệu sau.
Đối với 2 tờng bên.
Lớp 1: Gạch chịu lửa samốt
+ Với hệ số dẫn nhiệt
s=0,7+0,00065ts
+ Khối lợng thể tích:
0 =1900kg/m3
(W/m.độ)
+ Nhiệt dung riêng :
0,865+0,00021t
Lớp 2: Gạch cách nhiệt điatômít
+ Với hệ số dẫn nhiệt
s=0,145+0,000314ts
(W/m.độ)
+ Khối lợng thể tích
0=600
(kg/m3)
+ Nhiệt dung riêng :
Lớp3: Gạch đỏ bảo vệ
Cd=0,92
(KJ/kG.0C)
+ Với hệ số dẫn nhiệt
G=0,81+0,0047tG
(W/m.độ)
+ Khối lợng thể tích
0 = 1800
(kg/m3)
+ Nhiệt dung riêng :
Đối với mái vòm.
Lớp 1: Gạch chịu lửa samốt
Cg=0,92
(KJ/kG.0C)
+ Với hệ số dẫn nhiệt
s=0,7+0,00065ts
(W/m.độ)
+ Khối lợng thể tích:
0 =1900
kg/m3
+ Nhiệt dung riêng :
Lớp 2: Dùng lớp xỉ than
Cd=0,92
(KJ/kG.0C)
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
12
+ Với hệ số dẫn nhiệt
x=0,1ữ0,15
+ Khối lợng thể tích
0 = 600 ữ900
kg/m3
+ Nhiệt dung riêng :
Lớp3: Gạch đỏ bảo vệ
Cg=0,922
(KJ/kG.0C)
+ Với hệ số dẫn nhiệt
G=0,81+0,0047tG
(W/m.độ)
+ Khối lợng thể tích
0 = 1800
kg/m3
+ Nhiệt dung riêng :
Cg=0,92
(KJ/kG.0C)
+ Hệ số truyền nhiệt mặt tờng ngoài ra môi trơng xung quanh
= 1,163(8+0,05tmg)
(W/m2.độ)
Ghi chú: Đối với vật liệu chịu lửa samốt thoả mãn với nhiệt độ làm
việc.
V.2 - Tính toán chiều dày kết cấu bao che.
Định mức mật độ dòng nhiệt mất mát cho phép của lớp sa mốt là:
t0
q 50 + mt
2
1050
= 50 +
= 575
2
(kcal/m 0C.ch)
Đối với 4 mặt tờng bên của lò.
Chọn nhiệt độ mặt giữa lớp samốt và điatômít là.
(0C)
0 ,d
t s0-d = tbddt
= 900 0
Vậy
q=
0
t mt
t s0d
t0 t0
1050 900
s = mt s d =
= 0,197
s
q
575
(m)
(1050 + 900)
s
s
0,7 + 0,00064
2
Chọn bề dày lớp samốt s=0,23 m tính lại nhiệt độ của t0s-d
0
t s0d = t mt
q
s
= 1050 575
s
0,23
1050 + t s0d
0,7 + 0,00064(
)
2
Giải phơng trình ta đợc ts-d=786 0C
+ Chọn chiều dày của lớp gạch đỏ là
G=0,55
(m)
+ Và nhiệt độ mặt ngoài là: tmng= 400C
- Vậy nhiệt độ mặt trong của lớp gạch đỏ là.
0
t d0 g t ng
0,55
0
q=
t d g = q G + t ng
= 575.
+ 40
G
G
(t d0 g + 40)
0,81 + 0,00047
G
2
0,000235t 2 + 0,81t 607,4 = 0
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
13
Đồ án thiết bị nhiệt
Giải phơng trình ta đợc td-g=633,5 0C
+ Xác định chiều dày của lớp điatômít:
d =
t s0d 1 t d0 g
=
q
d
786 633,5
= 0,1
575
786 + 633,5
0,145 + 0,000314(
)
2
Vậy chọn chiều dày của lớp điatômít là ttd=0,23
(m)
(m)
+ Xác định lại nhiệt độ của lớp tiếp giáp gạch điatômít và gạch đỏ.
t s0d t d0 g
0,23
q=
t d g = t s0d q d = 786 575.
d
d
(786 + t d0 g )
0,145 + 0,000314
d
2
0,000157t 2 + 0,145t 78,72 = 0
Giải phơng trình ta đợc td-g=383,6 0C
Vậy nhiệt độ mặt ngoài của lớp gạch là.
q=
0
t d0 g t ng
0,55
t ng = t d0 g q G = 383,6 575.
G
(383,6 + t ng )
G
0,81 + 0,00047
G
2
2,35.10 -3 t 2 + 0,81t - 17,56 = 0
Giải phơng trình ta đợc tng=21,6 0C
Đối với vòm.
- Nhiệt độ mặt ngoài của lớp gạch sa mốt là 7860C
- Chọn lớp bảo vệ gạch đỏ có chiều dày là G=0,22
(m)
- Nhiệt độ tính toán mặt ngoài là 80 0C vậy nhiệt độ mặt tiếp giáp giữa
lớp xỉ và lớp gạch là.
0
t x0 g t ng
g 0
0,22
q=
t x g = q
+ t ng = 575.
+ 80
g
g
(t x0 g + 80)
0,81 + 0,00047
g
2
(0C)
0,000235t 2 + 0,81t 192,804 = 0
Giả phơng trình ta đợc tx-g=223,5 0C
- Chiều dày của lớp xỉ cần thiết để cho vào khoảng giữa 2 lớp gạch là.
t s0 x t x0 g 786 223,5
x =
=
= 0,117
q
575
x
0,12
(m)
Chọn hệ số dẫn nhiệt của xỉ lò cao x=0,117
(W/m.độ)
Vậy ta chọn chiều dày của từng lớp vật liệu nh sau.
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
14
- Đối với 4 bên tờng bên.
+ Lớp samốt dày 230 mm
+ Lớp điatômít dày 230 mm
+ Lớp gạch đỏ bảo vệ dày 550 mm
- Đối với vòm của lò
+ Lớp samốt dày 230 mm
+ Lớp xỉ than lò cao là 117 mm
+ Lớp bảo vệ gạch đỏ dày 220 mm
Tính toán nhiệt tích luỹ vào vỏ lò.
- Phần Tờng bên.
Bớc 1: Xác định nhiệt độ mặt tiếp giáp giữa samốt và gạch điatômít,
nhiệt độ mặt ngoài, nhiệt độ trung bình:
Vì các thông số nh hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, đều phụ thuộc vào nhiệt
độ nên ta cần giả thiết nhiệt độ mặt trong của lò, từ đó ta mới hình thành đợc
các thông số cho bài toán smít.
Nhiệt độ mặt trong của lò là: tt1 =600 0C thì có quy luật của chế độ ổn
định nhiệt.
t0
600
= 350
Điều kiện truyền nhiệt ổn định: q 50 + mt = 50 +
2
2
- Giả thiết nhiệt độ tại mặt tiếp giáp giữa lớp điatômít và lớp gạch đỏ là
td-g=260 0C
- Ta có phơng trình truyền nhiệt ổn định là.
s
(t mt t s d ) = d (t s d t d g )
s
d
Thay các giá trị vào biểu thức:
600 + t s d
t + 260
0,145 + 0,000314 s d
2
2
(600 t12 ) =
(t1 2 260)
0,23
0,23
0,7 + 0,00064
Giải phơng trình ta đợc:
t s d = 484,8 0 C
Vậy nhiệt độ trung bình của lớp samốt;
ts =
600 + 484,8
= 542,4 0 C
2
Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt là:
s = 0,7+0,00064x542,4 =1,047
(W/m.độ)
Nhiệt độ trung bình của lớp điatômít :
Nguyễn Trọng Đức
td =
484,8 + 260
= 372,4 0 C
2
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
15
Hệ số dẫn nhiệt của lớp điatômít.
d = 0,145+0,000314x372,4=0,262
(W/m.độ)
- Xác định nhiệt độ mặt ngoài của lớp gạch đỏ là.
0
t d0 g t ng
0,55
q=
t ng = t d0 g q G = 260 350.
G
(260 + t ng )
G
0,81 + 0,00047
G
2
Giải phờng trình ta đợc nhiệt độ mặt ngoài là. tng=40,46
Kiểm tra sai số nhiệt độ mặt ngoài của tờng theo công thức.
tt
t ng
t nggt
t
gt
ng
x100% =
40,46 40
x100% = 1,15% < 5%
40
Vậy giả thiết nhiệt độ mặt tiếp giáp giữa mặt điatômít và lớp gạch đỏ là
chấp nhận đợc
Nhiệt độ trung bình của lớp gạch là.
tg =
260 + 40,46
= 150,230 C
2
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch là.
G=0,81+0,0047tG=0,81+0,0047x150,23=1,516
(W/m.độ)
Hệ số truyền nhiệt từ mặt ngoài ra môi trờng xung quanh là:
2= 1,163(8+0,05x40,46) = 11,66
(W/m2.độ)
Nhiệt tôn thất ra môi trờng xung quang là:
q=
t1t t kk
600 25
=
= 570,44
0,23
0,23
0,55
1
s d g
(W/m2)
1
+
+
+
+
+
+
s d g 2 1,047 0,262 1,516 11,66
Bớc2: Xác định các thông số.
Nhiệt dung trung bình của lớp samốt.
C = 0,865 + 0.00021t s = 0,865 + 0.00021x542,4 = 0,979
(kJ/kg.độ)
Biết s=1900kg/m3. ta có hệ số dẫn nhiệt độ trung bình của samốt xác
định theo công thức sau:
as =
s
1,047
=
= 5,629.10 7
C s . s 0,979 x1900.10 3
(m3/s)
Nhiệt dung trung bình của lớp điatômít. Cd=0,92 (kJ/kg.độ)
Biết d=600kg/m3.
ad =
d
0,262
=
= 4,75.10 7
Cd . d 0,92 x600.103
(m3/s)
Nhiệt dung trung bình của gạch đỏ xác định theo công thức:
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
16
C = 0,81 + 0,00047t g = 0,81 + 0,00047 x150,23 = 0,88
(kJ/kg.0C)
Biết g=1800kg/m3
ag =
g
0,92
=
= 5,745.10 7
3
C g . g 0,88 x1800.10
(m3/s)
c, Tính toán theo phơng pháp smít.
- xs - chiều dày lớp nguyên tố của lớp samốt
- ns - số lớp nguyên tố samốt
- xd - chiều dày lớp nguyên tố của lớp điatômít
- nd - số lớp nguyên tố điatômít
- xg - chiều dày lớp nguyên tố gạch đỏ
- ns- chiều dày lớp nguyên tố gạch đỏ
- k - số nguyên tố thời gian gia công nhiệt
- - nguyên tố thời gian
Ta có:
x s2 xd2 xG2
=
=
=
2a s 2a d 2aG
x s =
s
ns
x d =
d
nd
xG =
G
nG
Từ đó ta tính đợc tham số
k=
2a s .3600
s
=
2 ì 5,629.10 7 ì 30 ì 3600
= 1,92.n s2
2
0,23
nd = d
s
as
0,23 5,629.10 7
.n s =
.
.n s = 1,09.n s
ad
0,23 4,75.10 7
g
ad
0,23 4,75.10 7
.nd =
.
.n s = 0,91.nd
ag
0,55 5,745.10 7
ng =
d
Từ kết quả này ta cố thể chọn 3 phơng án đê tính toán:
ns
nd
2
3
4
5
2,18
3,27
4,36
5,45
Số
nguyên
gần
nhất
2
3
4
5
Sai
lệch
với số
nguyên
9
9
9
9
ng
1,82
2,73
3,64
4,55
Số
nguyên
gần
nhất
2
3
4
5
Sai lệch
với số
nguyên
-9
-9
-9
-9
+ ns=3, nd=3, ng=3
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
17
+ ns=4, nd=4, ng=4
+ ns=5, nd=5, ng=5
- Trong thực tế chọn chiều dày lớp nguyên tố n s=3, nd=3, ng=3 phù hợp
nhất vừa tính toán đơn giản chính sách cao.
Chiều dày nguyên tố lớp samốt:
x s =
0,23
= 0,077
3
(m)
Chiều dày nguyên tố lớp điatômít:
xd =
0,23
= 0,077
3
(m)
Chiều dày nguyên tố lớp gạch đỏ:
x g =
0,55
= 0,183
3
(m)
Số nguyên thời gian gia công nhiệt:
k =1,92x32=17,28
Thời gian nguyên tố:
=
30
= 1,736
17.28
Xác định sự phân bố nhiệt độ theo thời gian:
Rd tk :4 x s + Rstk :1x d
tk :0 x s = tk :0 xd =
Rs + Rd
Rd tk :4 xd + Rstk :1x g
tk :0 xd = tk :0 x g =
Rd + Rg
Nhiệt trở lớp nguyên tố sa mốt:
Rs =
xs 0,077
=
= 0,0735
s 1,047
Nhiệt trở của lớp gạch điatômít là:
Rd =
xd 0,077
=
= 0,294
d
0,262
Nhiệt trở của lớp gạch đỏ là:
Rg =
xg 0,183
=
= 0,2
g
0,91
t k :0 x d = tk :3x s =
t k :0 x g = tk :3x d =
0,294tk :4 x s + 0,0735tk :1x d
0,294 + 0,0735
0,0735t k :4 x d + 0,2tk :1x g
0,0735 + 0,2
= 0,8t k :4 x s + 0,2t k :4 x d
= 0,269tk :4 x d + 0,731tk :1x g
Ta thu đợc kết quả bảng sau(bảng tính trờng nhiệt theo phơng
pháp smít)
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
18
Bớc4: Kiểm tra thông số giả thiết.
- Nhiệt độ trung bình của lớp samốt.
- Tính nhiệt độ trung bình của từng công đoạn sau đó lại lấy trung bình
ta có t s = 495,6
-Hệ số dẫn nhiệt của samốt ở
t s = 495,6 là:
(W/m.độ)
s = 0,7 + 0,00064t s = 0,7 + 0,00064 ì 495,6 = 1,017
- Sai lệch so với trị số đã thừa nhận trớc( s = 1,047 ) là:
1,047 1,017
x100 = 3%
1,047
- Nhiệt độ trung bình lớp gạch điatômít:
t d = 230,4 0C
- Hệ số dẫn nhiệt của gạch đỏ ở t d là:
d = 0,145 + 0,000314 ì 230,4 = 0,258
(W/m.độ)
g = 0,258 là:
Sai lệch so với giá trị đã thừa nhận trớc:
0,262 0,258
ì 100 = 1,5%
0,262
- Nhiệt độ trung bình lớp gạch đỏ:
t d = 52,30 C
- Hệ số dẫn nhiệt của gạch đỏ ở t d là:
d = 0,81 + 0,0047 ì 52,3 = 1,056
(W/m.độ)
Sai lệch so với giá trị đã thừa nhận trớc:
g = 0,92 là
1,056 0,92
ì 100 = 12,8%
1,056
Bớc 5: Tính lợng nhiệt tích lũy cho từng lớp của vỏ lò
- Với lớp 1:
Nhiệt độ trung bình ra khỏi lò là:
40 + 2 ì 252,92 + 2 ì 403,08 + 2 ì 492,14 + 482,94
= 352,47
2 x4
Khối lợng samốt:
t =
(0C)
Gs = 2 ì 0,3 ì 0,23 ì 8 ì 1900 = 2096,8
Nhiệt dung của samốt là;
Cs=0,865+0,0021x352,47=1,605
Lợng nhiệt tích luỹ do lớp samốt mang ra khỏi lò là:
Qs= 2096,8x1,605x352,47=1186189,8
- với lớp thứ 2:
Nguyễn Trọng Đức
(kg)
(kJ/kg.0C)
(kJ)
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
19
482,94 + 2 ì 445,08 + 2 ì 363,33 + 2 ì 285,29 + 153,27
= 346,2
2 x4
khối lợng gạch đatômít:
Gd=2x0,3 x 0,23 x 8 x 600=662,4
lợng nhiệt tích lũy do lớp gạch mang ra
Qg=662,4 x 0,92 x 346,2=210977
- với lớp thứ 3:
td ra =
153,27 + 2 ì 114,62 + 2 ì 84,52 + 2 ì 61,89 + 44,94
= 90,03
2x4
khối lợng gạch đỏ:
Gd=2x0,3 x 0,55 x 8 x 1800=4752
lợng nhiệt tích lũy do lớp gạch mang ra
Qd=4752 x 0,92 x 90,03=393596,8
Tổng lợng nhiệt tích luỹ của tờng.
(0C)
(Kg)
(kJ)
td ra =
Q
Q
(0C)
(Kg)
(kJ)
t
=1790763,6
(kJ)
t
= 524693,7
(Kcal)
Tính tích luỹ cho vòm.
Nhiệt độ mặt trong của lò là: tt1 =600 0C thì có quy luật của chế độ ổn
định nhiệt.
t0
600
= 350
Điều kiện truyền nhiệt ổn định: q 50 + mt = 50 +
2
2
- Giả thiết nhiệt độ tại mặt tiếp giáp giữa lớp xỉ và lớp gạch đỏ là
tx-g=170 0C
- Ta có phơng trình truyền nhiệt ổn định là.
s
(t mt t s x ) = x (t s x t x g )
s
x
Thay các giá trị vào biểu thức:
600 + t s x
0,12
2
(600 t s x ) =
(t s x 170)
0,23
0,117
0,7 + 0,00064
Giải phơng trình ta đợc:
t s d = 521,7 0 C
Vậy nhiệt độ trung bình của lớp samốt;
ts =
600 + 521,7
= 560,9 0 C
2
Hệ số dẫn nhiệt của lớp samốt là:
s = 0,7+0,00064x560,9 =1,06
Nguyễn Trọng Đức
(W/m.độ)
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
20
Nhiệt độ trung bình của lớp xỉ :
td =
521,7 + 170
= 345,9 0 C
2
Hệ số dẫn nhiệt của lớp xỉ.
x = 0,12
(W/m.độ)
- Xác định nhiệt độ mặt ngoài của lớp gạch đỏ là.
q=
0
t x0 g t ng
350 ì 0,22
t ng = t x0 g q G = 170
G
(170 + t ng )
G
0,81 + 0,00047
G
2
Giải phờng trình ta đợc nhiệt độ mặt ngoài là. tng=81,40C
Kiểm tra sai số nhiệt độ mặt ngoài của tờng theo công thức.
tt
t ng
t nggt
t
gt
ng
x100% =
81,4 80
x100% = 1,75% < 5%
80
Vậy giả thiết nhiệt độ mặt tiếp giáp giữa mặt xỉ và lớp gạch đỏ là chấp nhận đợc
Nhiệt độ trung bình của lớp gạch là.
tg =
170 + 81,4
= 125,2 0 C
2
Hệ số dẫn nhiệt của lớp gạch là.
G=0,81+0,0047tG=0,81+0,0047x125,2=0,869
(W/m.độ)
Hệ số truyền nhiệt từ mặt ngoài ra môi trờng xung quanh là:
2= 1,163(8+0,05x80,4) = 13,98
(W/m2.độ)
Nhiệt tôn thất ra môi trờng xung quang là:
q=
t1t t kk
600 25
=
= 379,1
0,23 0,117 0,22
1
s x g 1
(W/m2)
+
+
+
+
+
+
s x g 2 1,06 0,12 0,869 13,98
B, Xác định các thông số.
Nhiệt dung trung bình của lớp samốt.
C = 0,865 + 0.00021t s = 0,865 + 0.00021x560,9 = 0,983
(kJ/kg.độ)
Biết s=1900kg/m3. ta có hệ số dẫn nhiệt độ trung bình của samốt xác định
theo công thức sau:
as =
s
1,06
=
= 5,675.10 7
Cs . s 0,983 x1900.103
(m3/s)
Nhiệt dung trung bình của lớp xỉ. Cx=0,922
(kJ/kg.độ)
Biết x=600kg/m3.
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
ax =
Đồ án thiết bị nhiệt
21
x
0,12
=
= 2,17.10 7
3
C x . x 0,922 x 600.10
(m3/s)
Nhiệt dung trung bình của gạch đỏ xác định theo công thức:
(kJ/kg.0C)
C = 0,81 + 0,00047t g = 0,81 + 0,00047 x125,2 = 0,869
Biết g=1800kg/m3
ag =
g
0,92
=
= 5,88.10 7
3
C g . g 0,869 x1800.10
(m3/s)
c, Tính toán theo phơng pháp smít.
- xs - chiều dày lớp nguyên tố của lớp samốt
- ns - số lớp nguyên tố samốt
- xd - chiều dày lớp nguyên tố của lớp xỉ
- nd - số lớp nguyên tố xỉ
- xg - chiều dày lớp nguyên tố gạch đỏ
- ns- chiều dày lớp nguyên tố gạch đỏ
- k - số nguyên tố thời gian gia công nhiệt
- - nguyên tố thời gian
Ta có:
xs2 xx2 xG2
=
=
=
2as 2a x 2aG
x s =
s
ns
xx =
x
nx
xG =
G
nG
Từ đó ta tính đợc tham số
k=
2as .3600 2 ì 5,675.107 ì 30 ì 3600
=
= 2,32.ns2
2
s
0,23
nx = x
s
ng =
g
x
as
0,117 5,675.107
.ns =
.
.ns = 0,823.ns
ax
0,23
2,17.10 7
ax
0,23 2,17.10 7
.nd =
.
.ns = 1,94.nd
ag
0,117 5,88.10 7
ns
nx
Sai
ng
lệch
với số
nguyên
Số
nguyên
gần
nhất
Sai lệch
với số
nguyên
2
3
4
Số
nguyên
gần
nhất
1.646
2.469
3.292
2
2
3
-17.7
23.5
9.7
4
4
6
-3
-3
-3
Nguyễn Trọng Đức
3.88
3.88
5.82
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
5
4.115
Đồ án thiết bị nhiệt
22
4
2.9
7.76
8
-3
Từ kết quả này ta cố thể chọn 3 phơng án đê tính toán:
+ ns=2, nd=2, ng=4
+ ns=3, nd=2, ng=4
+ ns=4, nd=3, ng=6
+ ns=5, nd=4, ng=8
- Trong thực tế chọn chiều dày lớp nguyên tố n s=4, nx=3, ng=6 phù hợp
nhất vừa tính toán đơn giản chính sách cao.
Chiều dày nguyên tố lớp samốt:
x s =
0,23
= 0,077
3
(m)
Chiều dày nguyên tố lớp điatômít:
xx =
0,117
= 0,039
3
(m)
Chiều dày nguyên tố lớp gạch đỏ:
xg =
0,22
= 0,073
3
(m)
Số nguyên thời gian gia công nhiệt:
k =2,32x42=37,12
Thời gian nguyên tố:
=
30
= 0,808
37,12
Xác định sự phân bố nhiệt độ theo thời gian:
t k :0 x x = tk :0 x g =
tk :0 x x = tk :0 x g =
Rxtk :4 x s + Rs tk 1x x
Rs + Rx
Rg tk :4 x x + Rstk 1x g
Rx + Rg
Nhiệt trở lớp nguyên tố sa mốt:
Rs =
xs 0,077
=
= 0,0726
s
1,06
Nhiệt trở của lớp gạch xỉ là:
Rx =
xx 0,039
=
= 0,325
x
0,12
Nhiệt trở của lớp gạch đỏ là:
Rg =
xg
g
=
0,073
= 0,08
0,91
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
tk :0 x x = tk :3x s =
0,325tk :4 x s + 0,0726tk :1xd
tk :0 x g = tk :3x x =
Đồ án thiết bị nhiệt
23
0,325 + 0,0726
= 0,82tk :4 x s + 0,18tk :4 xd
0,08tk :4 xd + 0,325tk :1x g
0,08 + 0,325
= 0,2tk :4 xd + 0,8tk :1x g
Bớc4: Kiểm tra thông số giả thiết.
- Nhiệt độ trung bình của lớp samốt.
- Tính nhiệt độ trung bình của từng công đoạn sau đó lại lấy trung bình
ta có t s = 457,6
-Hệ số dẫn nhiệt của samốt ở
t s = 457,6 là:
s = 0,7 + 0,00064t s = 0,7 + 0,00064 ì 457,6 = 0,993 (W/m.độ)
- Sai lệch so với trị số đã thừa nhận trớc( s = 1,06 ) là:
1,06 0,993
x100 = 6,3%
1,06
- Nhiệt độ trung bình lớp gạch đỏ:
t d = 56 0 C
- Hệ số dẫn nhiệt của gạch đỏ ở t d là:
d = 0,81 + 0,0047 ì 56 = 1,07
(W/m.độ)
Sai lệch so với giá trị đã thừa nhận trớc:
g = 0,92 là
1,07 0,92
ì 100 = 16,3%
1,056
Bớc 5: Tính lợng nhiệt tích lũy cho từng lớp của vòm lò
- Với lớp 1:
Nhiệt độ trung bình của lớp samốt:
40 + 2 ì 207,03 + 2 ì 337,18 + 2 ì 405,5 + 398,95
= 392,296
2x4
Khối lợng samốt:
t =
Gs = 2 ì 3,14 ì
1,932 1,7 2
ì 8 ì 1900 = 39848,1
2
Nhiệt dung của samốt là;
Cs=0,865+0,0021x392,296=1,69
Lợng nhiệt tích luỹ do lớp samốt mang ra khỏi lò là:
Qs= 39848,1x1,69x392,296 =2641850,3
- với lớp thứ 2:
Nguyễn Trọng Đức
(0C)
(kg)
(kJ/kg.0C)
(kJ)
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
Đồ án thiết bị nhiệt
24
398,95 + 2 ì 396,12 + 2 ì 285,94 + 171,66
= 313,455
2 x3
khối lợng gạch xỉ:
Gd=23,94 x 700=16758
lợng nhiệt tích lũy của lớp xỉ
Qx=16758 x 0,92 x 313,455=4823649
- với lớp thứ 3:
t=
(0C)
(Kg)
(kJ)
171,66 + 2 ì143,09 + 2 ì 114,5 + 2 ì 89,37 + 2 ì 68,97 + 2 ì 53,06 + 40,44
= 95,84 (0C)
2 x6
khối lợng gạch đỏ:
Gd=61,43 x 1800=110573,3
(Kg)
lợng nhiệt tích lũy lớp gạch đỏ
Qd=110573,3 x 0,92 x 95,84=9749557,5
(kJ)
Tổng lợng nhiệt tích luỹ của vòm.
t=
Q
t
Q
v
=17215056,8
=5044011,6
(kJ)
( kcal)
Vậy tổng lợng nhiệt tích luỹ của tờng và vòm lò là
Q tổng cộng= 5568705,3
(kcal)
<A> Phơng trình cân bằng nhiệt cho toàn lò:.
I phần nhiệt cung cấp.
1/ Nhiệt cháy nhiên liệu
(Kcal/chu kì)
Q1cc = Qtlv .B = 7044,26.B
Qlvt- Nhiệt tri thấp làm việc
2/ Nhiệt lí nhiên liệu
(Kcal/chu kì)
Q2cc = B.C nl .t nl = B ì 0.22 ì 25 = 5,5B
Cnl Nhiệt dung riêng của nhiên liệu khi vào lò đốt. Lấy Cnl=0,22
tnl Nhiệt do bán sản phẩm mang vào
3/ Nhiệt do bán sản phẩm mang vào
Q3cc = Gm C m t m = 62708,34 ì 0,22 ì 25 = 344896
(Kcal/chu kì)
Gm trọng lợng của gạch mộc vào lò
Cm nhiệt dung riêng của gạch mộc 0C
tm Nhiệt độ của gạch mộc
4/ Nhiệt do không khí cung cấp quá trình cháy.
Nguyễn Trọng Đức
lớp 47VLI
Trờng đại học Xây Dựng
25
Đồ án thiết bị nhiệt
(Kcal)
Q4cc = B.Vkk . kk .t kk = B ì 8,14 ì1,2 ì 0,3108 ì 25 = 75,9 B
5/ Nhiệt lợng do không khí làm nguội.
Q5cc=Vln.Cln.tln=Vlnx0,319x25=7,98Vln
6/ Nhiệt lợng toả ra ở chu kỳ trớc.
Q6cc=2.F.t.i
2 Hệ số trao đổi nhiệt từ bên trong của vỏ lò
= 1,163(8+0,05tmg) =1,163(8+0,05 ì 40)=11,36
F =8 ì (0,6+3,14 ì 1,7)=47,5
m2
t hiệu nhiệt độ của vỏ lò với môi trờng bên trong.
t= 40-25=15
0
Q6CC = 11,36 ì 47,5 ì 15 ì 2 = 16188
(Kcal/chu kỳ)
C
Tổng lợng nhiệt cung cấp cho quá trình nung là:
Q
cc
= Q1cc + Q2cc + Q3cc + Q4cc + Q5cc + Q6cc = 7125.7 B + 7,98Vln + 344896
(Kcal/chu kỳ)
II- Phần nhiệt tiêu thụ.
1/Nhiệt tiêu tốn làm bốc hơi lợng nớc lí học trong vật liệu và đốt nóng lợng hơi nớc đó tới nhiệt độ khí thải.
Q1tt = Ga (600 + 0,47 ì t kt )
Ga- trọng lợng ẩm. Kg/h
tkt- Nhiệt độ khí thải 0C - chọn tkt=2000C
(Kg)
Ga = Gm G0 = 62708,34 54568,1 = 8140,26
Q1tt = Ga (600 + 0,47 ì t kt ) = 8140,26 ì (600 0,47 ì 200) = 5649160
(Kcal/chu kỳ)
2/ Nhiệt chi phí cho quá trình phản ứng cháy (phản ứng hoá học) khi
nung đất sét.
Q tt 2 = Gm (1 0,01W )(5,5 A + 6,7C )
= 62708,34 ì (1 0,01 ì 4,05)(5,5 ì 0,2034 + 6,7 ì 0,06) = 91498,5
(Kcal)
3/ Nhiệt do khí thải mang theo.
Q3tt = Gkt . g .C kt .t kt
Gkt khối lợng sản phẩm chấy khi =1
Ckt-nhiệt dung khí thải khói lò lấy bằng =0,319
Ta tính nhiệt khí thải cho từng giai đoạn gia công nhiệt.
Nguyễn Trọng Đức
(Kcal/m3.độ)
lớp 47VLI
