Расчёт и проектирование туннельной сушилки для кирпичного завода (стр. 2 из 3)
Однако это достигается лишь при условии правильного подбора температуры, влажности, скорости и количества теплоносителя, а также наиболее рациональной укладки высушиваемых изделий на вагонетках.
В туннельных сушилках кирпич-сырец сушат за 12—50 ч при температуре теплоносителя 50—80° С, температуре отработанного теплоносителя 25—40° С и расходе теплоносителя на один туннель 3000—1000 м*/ч.
В связи с вышеперечисленными преимуществами мы выбираем туннельную сушилку.
3.РАСЧЁТ ТУННЕЛЬНОЙ СУШИЛКИ
Рассчитать и спроектировать туннельную сушилку для кирпичного завода производительностью 33млн.шт.в год по годной продукции.
Сушка производится горячим воздухом, отбираемым от туннельных печей. Начальную температуру воздуха при входе в сушилку принимают 394К,конечную-311К.
Относительная влажность изделий до сушки,%.......................... 21
То же,после сушки,%.......................................................................... 7
Потери при прокалывании шихта%.................................................. 8
Потери от брака при сушки и обжиге,%........................................ 15
Число рабочих дней в году............................................................ 350
Продолжительность сушки,ч.......................................................... 31
Температура сырца,поступающего в сушилку,К....................... 285
То же,выходящего из сушилки,К................................................. 342
Масса одного изделия (обожженного),кг.................................... 3,5
1)Годовой фонд рабочего времени:
350*24=8400ч
Где:350- число рабочих дней в году ,24-число рабочих часов в день
Gm=33000000*3,5=115500000 кг/год или 115500 т/год
Где:33000000- производительность 33млн.шт.в год. 3,5- Масса одного изделия (обожженного),кг
3)Часовая производительность завода:
Где Gm - производительность по масе:8400-годовой фонд рабочего времени
4)Часовая производительность сушилки с учетом потерь от брака и ППП:
=13,75*1,08*1,15=17,0775 
т/ч5)Определяем конструктивные размеры сушилки ,принимая следующие габариты вагонетки,мм:
Длина-1580
Ширина-850
Высота-1450
По данным практики на каждую вагонетку вмещается в среднем 770кг по обожженной массе.
6)Количество вагонеток, находящихся в сушилке:
шт.Из практических данных количество вагонеток в туннеле принимают 25шт.,тогда количество туннелей:
T=685/25=27.4=27 шт.
7)Определяем длину туннеля(L) ,мм:
L = n* l = 25 * 1580 = 39500 мм
Конструктивную длину сушилки принимают на 0,5м больше:
L = 40000 мм
8)Находим ширину туннеля,мм:
bТ =bН + 2*(100) = 850 +200 = 1050 мм
9)Находим высоту ,мм:
Н = h +100 мм = 1450 +100 = 1550мм
Стены сушилки выполнены из керамического кирпича толщиной 380мм.Сверху сушилка покрыта железобетонными плитами толщиной 70мм и слоем теплоизоляционной засыпки толщиной 150мм.0бщия ширина сушилки, состоящей из 27 туннелей:
bс = 27*1050 + 380 *28 = 28350 +10640 = 38990 мм
10)Определяем часовое количество испаренной влаги:
-поступает в сушилку влажных изделий:
= 14900 кг /ч-выходит из высушенных изделий:
кг /ч11)Часовое каличество испаряемой влаги:
= 21519 - 18280 = 3239 кг / ч12)Определяем удельный расход теплоты,кДж/кг:
-на нагрев изделий в сушилке(теплоемкость изделия Сизд=0,965кДж/кг*К):
кДж / чМасса металлической части вагонетки равна-210кг; Теплоемкость стали Смет= 0.47кДж/кг*К
13)В 1 ч погружают вагонеток в сушилку:685/60=11,4=12 шт. Где:432-кол.вагонеток
Начальная температура вагонетки 283 К.
Конечная металлической части вагонетки-363К,
Определяем потери теплоты в окружающую среду
14) Коэффициент теплоотдачи ,вт/(ш2К)
15) Средняя температура сушильного агента:
Тср = (394 + 311 ) / 2 = 352 ,5 К
При небольших значениях
коэффициент теплоотдачи конвенкции приближенно можно рассчитать по формуле Юргеса:ак = 5,6 + 4v(Wt /m2 *К)
Тогда при скорости движения теплоносителя:
v = 2 (m / s), a1 = 5,6+4*2 = 13 ,6 Wt / т 2 * К
Теплопроводность кирпичной стенки
=0,48Вт/(м*К). Из справочных данных коэффициент теплоотдачи от стенки в окружающую среду :а2 = 10,2Вт /(м2* К),тогда:
= 1,04 Вт /м2 * К )16)Площадь теплоотдающей поверхности стенок(которую определяют по чертежу):
F с = 2 * 40 * 1,55 =124 м 2
17)Потери теплоты через стены:
=3,6*1,04(352,5-291)*124/3239= =8,81кДж / кгГде:291 -средняя температура стен
Fn=41*29,97=1228м2
Теплопроводность железобетона
=1,55Вт/м*К;для теплоизоляционной засыпки
=0,12Вт/м*К.Из справочных данных имеем : а2 = 11,3 Вт/м*К.
=0,688 Вт /(м2 * К)19)Определяем потери теплоты через потолок:
кДж/ кг 20)Определяем также потери теплоты через дверки со стороны подачи теплоносителей.Поверхность 27 дверок, выполненных из дерева толщиной 50мм
=0,16Вт/(м*К), 
=1,55*0,960* 27=40,176 м2 
=2,06 Вт /(м2* К)Тогда:
= 3,6 * 2,06(394 - 291)40,176/3239 = 9,47 кДж /кг21)Потери теплоты со стороны выдачи вагонеток:
= 3,6 * 2,06(311 - 291 )40,176 /3239= 1,83кДж / кг22)Суммарные потери теплоты в окружающую среду составляют:
qo c = 83+ 9,47 + 1,83= 94,3 кДж / кг
4.РЕГУЛИРОВКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ РЕЖИМА
При сушке изделий стремятся создать оптимальный режим, т. е. режим, при котором получают качественные изделия без трещин в минимальные сроки и при возможно меньших затратах тепла и электроэнергии.
Оптимальный режим сушки обычно устанавливают экспериментальным путем и из нескольких режимов выбирают наиболее эффективный. Этот путь дорогой, трудоемкий и длительный, а главное, не всегда дает лучшие результаты.
Поэтому применяют расчетно-экспериментальные методы. Одним из них является метод установления критического градиента влажности. По его величине можно устанавливать оптимальный режим сушки.
Если критический градиент влажности для определенной керамической массы составляет величину более 3, то кирпич следует сушить в начальный период при температуре теплоносителя 60-70° С и относительной влажности 55-60%; срок сушки - 12 ч.
При величине критического градиента влажности сырца менее 1,8 начальная температура теплоносителя должна быть примерно 32°С, относительная влажность 82-85%, а срок сушки 60-72 ч.
Автоматизация работы сушилок и процесса сушки. Задачей автоматического регулирования работы сушильных установок является поддержание оптимальных условий сушки, обеспечивающих получение изделий высокого качества с минимальными затратами труда, топлива и электроэнергии. Процесс сушки материала зависит от многих факторов: размеров, структуры, пористости и начальной влажности материала, температуры, влажности теплоносителя на входе и выходе из сушила, скорости перемещения теплоносителя и других, что при учете всех этих факторов вызывает необходимость применения необоснованно сложной системы регулирования. Поэтому автоматическое регулирование процесса сушки сводят к поддерживанию заданного режима сушки, подбираемого экспериментально, путем контроля и регулирования параметров теплоносителя, его температуры и влажности. Реже при регулировании в систему включают весь комплекс устройств, определяющих работу сушилок— подтопков, вентиляционного и силового оборудования и т. п.