Расчетно-пояснительная записка к практической работе №1
Содержание
1. Общая часть
1.1 Введение
1.2 Конструктивные особенности и принцип работы туннельного сушила
2. Расчетная часть
2.1 Исходные данные
2.2 Технологический расчет
2.3 Расчет материального баланса сушила
2.4 Расчет теплового баланса сушила
3. Используемая литература
Исходные данные
- годовая производительность цеха обжига кирпича- 1900000 штук
- % брака при сушке и обжиге- 6%
- число рабочих дней в году- 350 дней
- масса обожженного кирпича- 3,5 кг
- потери при прокаливании- 9%
- начальная влажность материала- 20%
- конечная влажность материала- 5%
- температура теплоносителя:
на входе в сушило 130 
на выходе из сушила 40
- температура материала:
на входе в сушило 25
на выходе их сушила 45
Теплоемкость материала 1,12 КДж/кг
Удельный расход теплоты в окружающую среду 150-250 КДж/кг влаги
Технологический расчет
Исходные данные:
- годовая производительность цеха обжига кирпича- 1900000 штук
- % брака при сушке и обжиге- 6%
- число рабочих дней в году- 350 дней
- масса обожженного кирпича- 3,5 кг
Расчет
- часовой производительности по количеству высушиваемых изделий:
Пчас.= 
Пгод. - годовая производительность цеха обжига кирпича [шт/час]
Б- % брака при сушке и обжиге [%]
год. - число рабочих дней в году
Пчас.= 
[шт/час]
-часовой производительности по массе обожженных изделий:
Gчас.= Пчас. 
mизд.
Пчас .- производительность по количеству обожженных изделий
mизд. – масса одного изделия
Gчас=239,762 
3,5 = 849,237 [кг/час]
Основы проектирования тепловых установок подбирают к сушильным установкам туннели с техническими характеристиками:
Длина туннеля – 35 м
Ширина туннеля – 1,2 м
Высота туннеля – 1,7 м
Время сушка – 50 час.
Принимаю, а так же вагонетку с техническими характеристиками.
Длина вагонетки – 1300 мм
Ширина вагонетки – 1010 мм
Высота вагонетки – 1525 мм
Вместимость вагонетки – 250 шт.
- количество вагонеток в туннели
nв= 
Lm - длина туннеля- 35 м
Lв - длина вагонетки- 1300 мм
nв= 
= 26,923 [шт.]
- количество вагонеток в сушильной установке
Nв= 
[шт.]
П час -производительность по количеству обожженных изделий
с- время сушки
qв – вместимость вагонетки
Nb= 
[шт.]
- количество туннелей в сушильной установке
Т = 
[шт.]
Nв – количество вагонеток в сушильной установке
nв – количество вагонеток в туннеле
Т = 
= 1,781= 2 [шт.]
Расчет материального баланса сушила
Исходные данные:
- часовая производительность по массе обожженных изделий- 849,237 [кг/час]
- потери при прокаливании- 9%
-начальная влажность материала- 20%
-конечная влажность материала- 5%
Расчет
- уточненной производительности сушила по массе изделий с учетом потерь при прокаливании
Gо= Gчас. (1+0,01× п.п.п.) [кг/час]
Gо - часовая производительность [кг/час]
п.п.п - потери при прокаливании [%]
Gо=849,237×(1+0,01×9)=925,668 [кг/час]
-массы изделий на входе в сушило
G1= Gо× 
[кг/час]
Go- уточненная производительность [кг/час]
W1 - начальная влажность материала [%]
G1=925,668× 
=18513,36 [кг/час]
-массы изделий на выходе из сушила
G2= Gо× 
[кг/час]
Go- уточненная производительность [кг/час]
W2 - конечная влажность материала [%]
G2=925,668× 
=971,951[кг/час]
-массы влаги испаренной в сушилке
Wи = G1-G2 [кг/час]
G1 -масса изделия на входе в сушило [кг/час]
G2 - масса изделия на выходе из сушила [кг/час]
Wи= 18513,36-971,951=17181,409 [кг/час]
- массы остаточной влаги
Wост.= G2-Gо [кг/час]
G2 -масса изделий на выходе из сушила [кг/час]
Gо - уточненная производительность [кг/час]
Wост.= 971,951-925,668=46,283 [кг/час]
Сводная таблица материального баланса
| Приходная часть | [кг/час] | Расходная часть | [кг/час] |
| -масса изделий на входе в сушило | 18513,36 | -уточненная производительность по массе обожженного кирпича -масса испаряемой влаги -масса остаточной влаги | 925,668 17181,409 46,283 |
| ИТОГО | 18513,36 | 18513,36 |
Расчет теплового баланса
Исходные данные:
-масса испаряемой влаги – 17181, 409 [кг/час]
-масса на выходе из сушила- 971,951 [кг/час]
-теплоемкость материала-1,12 [КДж/кг]
- температура материала на входе в сушило-25 [ ]
на выходе из сушила- 45 [ ]
- температура теплоносителя на входе в сушило- 130 [ ]
на выходе из сушила- 40 [ ]
- удельные потери теплоты в окружающую среду от 150 до 250 [КДж/кг влаги]
Расчет
- расхода теплоты на испарения влаги
Qи =Wи×(2497+1,97× t2- 4,19×tм2) [КДж/кг]
Wи- количество испаренной влаги [кг/час]
t2 - температура теплоносителя на выходе [ ]
tм2 - температура материала на входе [ ]
Qи =17181, 409×(2497+1,97×40-4,19×25)=42456120,709 [КДж/кг ]
-расхода тепла на нагрев материала
Qm= G2×Cm×(tм2 - tм1) [КДж/кг]
G2 -масса изделия на выходе из сушила [кг/час]
tм1 - температура на входе [ ]
tм2 – температура на выходе [ ]
Cm - теплоемкость материала [КДж/кг]
Qm=971,951×1,12×(45-25)= 21771,702 [КДж/кг]
-расход потерь в окружающую среду
Qо.с. =Wи×qо.с. [КДж/кг]
Wи - масса испаренной влаги [кг/час]
qо.с.- удельные потери [КДж/кг влаги]
Qо.с. =17181,409×200=3436281,8 [КДж/кг]
Введение
I. Современный толковый словарь русского языка Т.Ф.Ефремовой - "КИРПИЧ"
1) а) Прямоугольный брусок из обожженной глины, употребляемый
в качестве строительного материала.
б) разговорное - прямоугольный брусок из какого-либо материала, используемого в качестве строительного.
2) То, что имеет форму такого бруска.
Толковый словарь живого великорусского языка В.Даля - "КИРПИЧ"
- деланый камень, брусок, сбитый из глины и обожженный, для стройки. Простой кирпич, прямой, плоский брусок, деланный в деревянной клетке под срез, под гребло; подпятный, с уминкой пятой; столовый, ручной, деланный на столах, чисто и верно; машинный, в железных клетках, формах: карнизный, с одним краем (выпуском) по лекалу; колодезный, котловой, кривой, гнутый; клинчатый, для сводов и пр.
II. Технология производства кирпича, равно как и перечень оборудования напрямую зависят от используемого сырья, вида готовой продукции и масштабов производственной линии.
Так, для домашнего производства 4-6 кирпичей за цикл, используется только одно оборудование. Это пресс-форма, в которую заливается жидкий раствор и остается до затвердевания. Затем полученные блоки отправляются на окончательную сушку. Такой мощности производства достаточно для собственных нужд, однако слишком мало для открытия бизнеса. В связи
с этим имеет рассматривать мини-завод по производству кирпича методом пластического формования производительностью от 3 млн. штук кирпича
в год.
Сырье (глина) поступает с самосвалов в приемное отделение. Там,
в отсеке питателя на пластины конвейера укладывается слой древесных опилок, который препятствует прилипанию глины. Компоненты дозируются и конвейером подаются в оборудование для переработки глины.
На втором этапе из сырья убираются камни и крупные фракции.
Под каждую поставку сырья зазор между валками устанавливается вручную в зависимости от того, какое сырье поступило. На этом же этапе глина перемешивается до получения однородной массы и поступает в отделение формовки.
Формовка производится с помощью пресса. Из глиномешалки масса поступает с необходимым уровнем содержания влаги для формовки.
На первом узле формы глины сначала отрезается брус, имеющий длину
10 кирпичей. На втором узле нарезаются кирпичи и располагаются
на конвейере с зазором 2-3 см.
Уложенные на паллеты кирпичи переходят к сушению. Паллеты укладываются специальным образом так, что на каждую помещается
40 кирпичей и их расположение идеально подходит для сушки. Сушильная камера рассчитана на 4 тыс. кирпичей, и, в целях сокращения затрат
на электроэнергию, ее имеет смысл запускать полностью заполненной.
Из сушильной камеры кирпичи переходят в обжиговое отделение,
где в нескольких газовых печах 24 часа в сутки обжигается до 2600 штук
в каждой. Из печей кирпичи достают специальными механическими захватами, после чего их укладывают на поддоны и упаковывают.
Часть описанных процессов может не производиться, к примеру, если кирпичи не требуют обжига и готовы к применению после сушки.
III. В туннельных сушилках обрабатывают самые разнообразные по форме, массе и структуре изделия строительной керамики: кирпич, черепицу, пустотелые керамические камни, канализационные трубы, санитарно-строительную керамику и др. Каждый вид изделий требует индивидуального режима работы. Сушильным агентом в туннельных сушилках могут быть дымовые газы, горячий воздух, нагретый в калориферах или остывающими
в печах изделиями.
Туннельная сушилка с однорядной садкой для керамических камней. Кроме равномерности сушки, небольшая площадь поперечного сечения сушильного канала приводит к увеличению скорости движения сушильного агента, интенсификации конвективного теплообмена и сокращению срока сушки.
В новых типах туннельных сушилок с применением позонного принудительного управления режимом уже опробованы скоростные режимы сушки и получено хорошее качество высушиваемых изделий.
Туннельная сушилка с однорядной садкой изделий на тележках-платформах со скоростным режимом сушки и принудительным позонным их регулированием и автоматическим управлением приближается больше к типу конвейерной сушилки.
Целью данной практической работы является выбор туннельного сушила для цеха обжига кирпича с годовой производительностью 1900000 штук и расчет его теплотехнических характеристик.