Đồ án Thiết kế nhà máy sứ điện hạ thế năng suất 1000 tấn /năm

=0,5754(kcal/m.h.độ)=0,6692(W/m.độ) + Độ dẫn nhiệt độ: a1=3,6*l1/r1*c1=3,6*0,6692/1100*0,8378 =2,614*10-3 (m2/h) + Dt1=(DS1)2/2*a1=(0,055)2/2*2,614*10-3=0,579(h) - Xét lớp ngoàI:Là lớp bông thảm cách nhiệt dày 0,150 (m): + c2=0,251(kcal/kg.độ) =1,0509(kj/kg.độ) + l2=0,08(kcal/m.h.độ) =0,09304(W/m.độ) + a2=3,6*l2/r2*c2=3,6*0,09304/170*1,0509 =1,875*10-3 (m2/h) + DS2=DS1*(a2/a1)0,5 =0,055*(1,875*10-3/2,614*10-3)0,5 =0,0466(m) + Số lớp cần chia: N2=0,150/0,0466=3,2 Þ chọn N2 =3ÞDS2=0,150/3=0,05(m) - Nhiệt trở của từng lớp: + Lớp cao nhôm nhẹ: R1=DS1/l1=0,055/0,6692=0,0822(m2.độ/W) + Lớp bông: R2=DS2/l2=0,05/0,09304=0,5374(m2.độ/W) * Các giai đoạn nâng nhiệt độ sau thì tính toán tương tự như trên với giả thiết số lớp và chiều dày từng lớp không thay đổi.Từ đó ta có bảng tổng kết sau: `````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` Giai đoạn nhiệt độ Lớp trong(cao nhôm nhẹ) Dt(h) Lớp ngoài(bông) ttb (0C) Tốc độ nâng nhiệt độ(0C/h) l1 (W/ m. độ) c1 (kj/ kg. độ) a1* 103 (m2/h) R1 (m2/ W. độ) l2 (W/ m. độ) c2 (kj/ kg. độ) a2*103 (m2/h) R2 (m2/ W. độ) 25¸ 300 162,5 91,67 0,6692 0,8378 2,614 0,0822 0,579 0,09304 1,0509 1,875 0,5374 300¸ 940 620 160 0,7064 0,8391 2,755 0,0779 0,549 nt nt nt nt 940¸ 1050 995 31,43 0,7369 0,84 2,871 0,0746 0,527 nt nt nt nt 1050¸1280 1165 32,86 0,7508 0,8405 2,923 0,0733 0,517 nt nt nt nt 1280 1280 0 0,7601 0,8408 2,959 0,0724 0,511 nt nt nt nt - Để tính sự phân bố nhiệt độ ở tường và vòm lò theo phương pháp hệ số cuối cùng ta cần xác định nhiệt độ mặt trong và nhiệt độ mặt ngoàI theo từng đoạn thời gian đã chia. Cứ sau mỗi Dt thì nhiệt độ mặt trong tăng thêm Dt*(TC-TĐ)/h (0C) với h là thời gian nâng nhiệt, TC ;TĐ là nhiệt độ cuối ; đầu giai đoạn. - Nhiệt độ mặt chung giữa 2 lớp trong và ngoài tính theo công thức: tc=(R1*tDS2+R2*tDS1)/(R1+R2) (0C) - Nhiệt độ mặt ngoài tính theo công thức: tn=(tkk*a2*DS +l2*tDS)/(a2*DS +l2) (0C) Ban đầu ta chọn a2=8(W/m2.độ), khi nhiệt độ mặt ngoài đạt đến 36(0C) thì ta phải tính lại a2 theo công thức: + Với tường lò và cửa lò: a2=2,6*(TN-TKK)0,25 +5,7*e*((TN/100)4-(TKK/100)4)/(TN-TKK) (W/m2.độ) + Với vòm lò: a2=3,3*(TN-TKK)0,25 +5,7*e*((TN/100)4-(TKK/100)4)/(TN-TKK) (W/m2.độ) + Với nền goòng: a2=1,6*(TN-TKK)0,25 +5,7*e*((TN/100)4-(TKK/100)4)/(TN-TKK) (W/m2.độ) Trong đó : TN là nhiệt độ trung bình của mặt ngoài (0K). TKK là nhiệt độ của không khí ngoài trời (0K). e là độ đen, e lấy bằng 0,8. - Bảng tổng kết nhiệt độ của tường và vòm: + Giai đoạn 250C¸3000C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp gạch cao nhôm Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS (tc) t1DS t2DS t3DS (tn) 0Dt 0 25 25 25 25 25 25 25 25 1Dt 0,579 78 25 25 25 25 25 25 25 2Dt 1,158 131 52 25 25 25 25 25 25 3Dt 1,737 184 78 39 25 25 25 25 25 4Dt 2,316 237 112 52 32 25 25 25 25 5Dt 2,895 290 145 72 39 31 25 25 25 5,18Dt 3 300 181 92 52 37 28 25 25 + Giai đoạn 3000C¸9400C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp gạch cao nhôm Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS (tc) t1DS t2DS t3DS (tn) 0Dt 0 300 181 92 52 37 28 25 25 1Dt 0,549 388 196 117 65 49 31 27 25 2Dt 1,098 476 253 131 83 61 38 28 26 3Dt 1,647 564 304 168 96 77 45 32 26 4Dt 2,196 652 366 200 123 90 55 36 27 5Dt 2,745 740 426 245 145 114 63 41 28 6Dt 3,294 828 493 286 180 135 78 46 29 7Dt 3,843 916 557 337 211 167 91 54 31 7,286Dt 4 940 627 384 252 196 111 61 32 + Giai đoạn 9400C¸10500C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp gạch cao nhôm Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS (tc) t1DS t2DS t3DS (tn) 0Dt 0 940 627 384 252 196 111 61 32 1Dt 0,527 957 662 440 290 235 129 72 34 2Dt 1,054 974 699 476 338 270 154 82 36 3Dt 1,581 991 725 519 373 316 176 95 36 4Dt 2,108 1008 755 549 418 349 206 106 38 5Dt 2,635 1025 779 587 449 392 228 122 40 6Dt 3,162 1042 806 614 490 422 257 134 42 6,641Dt 3,5 1050 828 648 518 462 278 150 45 + Giai đoạn 10500C¸12800C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp gạch cao nhôm Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS (tc) t1DS t2DS t3DS (tn) 0Dt 0 1050 828 648 518 462 278 150 45 1Dt 0,517 1067 849 673 555 489 306 162 46 2Dt 1,034 1084 870 702 581 525 326 176 49 3Dt 1,551 1101 893 726 614 550 351 188 51 4Dt 2,068 1118 914 754 638 582 369 201 53 5Dt 2,585 1135 936 776 668 606 392 211 54 6Dt 3,102 1152 956 802 691 635 409 223 56 7Dt 3,619 1169 977 824 719 657 429 233 58 8Dt 4,136 1186 997 848 741 684 445 244 59 9Dt 4,653 1203 1017 869 766 705 464 252 61 10Dt 5,17 1220 1036 892 787 730 479 263 62 11Dt 5,687 1237 1056 912 811 750 497 271 64 12Dt 6,204 1254 1075 934 831 773 511 281 65 13Dt 6,721 1271 1094 953 854 793 527 288 66 13,54Dt 7 1280 1112 974 873 815 541 297 68 + Giai đoạn lưu tại 12800C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp gạch cao nhôm Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS (tc) t1DS t2DS t3DS (tn) 0Dt 0 1280 1112 974 873 815 541 297 68 1Dt 0.511 1280 1127 993 895 834 556 305 69 2Dt 1,022 1280 1137 1011 914 855 570 313 70 2,935Dt 1,5 1280 1146 1026 933 873 584 320 71 b. Cửa lò: Cửa lò có cấu tạo bằng bông cách nhiệt dày 0,37(m).Giả thiết chia cửa lò thành 5 lớp, khi đó: - DS=0,37/5=0,074(m) - l=0,09304(W/m.độ) - c=1,0509(kj/kg.độ) - a=1,875*10-3 (m2/h) - Dt=(DS)2/2*a=(0,074)2/2*1,875*10-3 =1,46(h) - R=DS/l=0,074/0,09304=0,7954(m2.độ/h) Từ đó ta có bảng tổng kết nhiệt độ của cửa lò: + Giai đoạn 250C¸3000C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tn) 0Dt 0 25 25 25 25 25 25 1Dt 1,46 159 25 25 25 25 25 2Dt 2,92 293 92 25 25 25 25 2,055Dt 3 300 159 59 25 25 25 + Giai đoạn 3000C¸9400C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tn) 0Dt 0 300 159 59 25 25 25 1Dt 1,46 534 180 92 42 25 25 2Dt 2,92 768 313 111 59 34 26 2,74Dt 4 940 440 186 73 43 28 + Giai đoạn 9400C¸10500C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tn) 0Dt 0 940 440 186 73 43 28 1Dt 1,46 986 563 257 115 51 29 2Dt 2,92 1032 622 339 154 72 32 2,397Dt 3,5 1050 686 388 206 93 35 + Giai đoạn 10500C¸12800C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tn) 0Dt 0 1050 686 388 206 93 35 1Dt 1,46 1098 719 446 241 121 36 2Dt 2,92 1146 772 480 284 139 38 3Dt 4,38 1194 813 528 310 161 40 4Dt 5,84 1242 861 562 345 175 42 4,795Dt 7 1280 902 603 369 194 44 + Giai đoạn lưu ở 12800C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp bông cách nhiệt tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tn) 0Dt 0 1280 902 603 369 194 44 1Dt 1,46 1280 942 636 399 207 45 1,027Dt 1,5 1280 958 671 422 222 47 c. Nền goòng: Nền goòng có cấu tạo gồm lớp samôt đặc dày 0,39(m), phía dưới là lớp bông cách nhiệt dày 0,06(m). - Tính chất của gạch samôt: + r1=(1900¸2100) (kg/m3) + c1=0,84+0,264*10-3*t (kj/kg,độ) + l1=0,7+0,64*t*10-3 (W/m.độ) - Để đơn giản ta chọn: + r1=1900 (kg/m3) + c1=0,997 (kj/kg,độ) + l1=1,08 (W/m.độ) - Chia lớp samôt thành 5 lớp.Khi đó: + DS1=0,39/5=0,078(m) + a1=3,6*l1/r1*c1=3,6*1,08/1900*0,997 =2,05*10-3 (m2/h) + Dt=(DS1)2/2*a1=0,0782/(2*2,05*10-3) =1,48 (h) + R1=DS1/l1=0,078/1,08=0,0722 (m2.độ/h) - Chiều dày của lớp bông khi chia là: DS2=DS1*(a2/a1)0,5 =0,078*(1,875*10-3/2,05*10-3)0,5 =0,07(m) Þ chọn số lớp bông cần chia là 1 ÞDS2=0,06(m) + l2=0,09304(W/m.độ) + R2=0,5374(m2.độ/h) - Từ đó ta có bảng phân bố nhiệt độ của nền goòng: + Giai đoạn 250C¸3000C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp samôt Lớp bông tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tc) t1DS(tn) 0Dt 0 25 25 25 25 25 25 25 1Dt 1,48 161 25 25 25 25 25 25 25 2,96 297 93 25 25 25 25 25 2,027Dt 3 300 161 59 25 25 25 25 + Giai đoạn 3000C¸9400C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp samôt Lớp bông tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tc) t1DS(tn) 0Dt 0 300 161 59 25 25 25 25 1Dt 1,48 537 180 93 42 25 25 25 25 2,96 774 315 111 59 34 25 25 2,703Dt 4 940 443 187 73 42 32 26 + Giai đoạn 9400C¸10500C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp samôt Lớp bông tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tc) t1DS(tn) 0Dt 0 940 443 187 73 42 32 26 1Dt 1,48 987 564 258 115 53 36 27 2Dt 2,96 1034 623 340 156 76 42 28 2,365Dt 3,5 1050 687 390 208 99 54 30 + Giai đoạn 10500C¸12800C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp samôt Lớp bông tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tc) t1DS(tn) 0Dt 0 1050 687 390 208 99 54 30 1Dt 1,48 1091 720 448 245 131 66 32 2Dt 2,96 1148 774 483 290 156 83 35 3Dt 4,44 1197 816 532 320 187 97 36 4Dt 5,92 1246 865 568 360 209 111 37 4,73Dt 7 1280 907 613 389 236 123 38 + Giai đoạn lưu ở 12800C: Đoạn thời gian Thời gian(h) Lớp samôt Lớp bông tmt (0DS) t1DS t2DS t3DS t4DS t5DS(tc) t1DS(tn) 0Dt 0 1280 907 613 389 236 123 38 1Dt 1,48 1280 947 648 425 256 139 40 1,014Dt 1,5 1280 964 686 452 282 150 42 d. Tính hệ số cấp nhiệt: - Hệ số cấp nhiệt của tường lò, cửa lò ra môi trường: a2=2,6*(TN-TKK)0,25 +5,7*e*((TN/100)4-(TKK/100)4)/(TN-TKK) (W/m2.độ) - Hệ số cấp nhiệt của vòm lò ra môi trường: a2=3,3*(TN-TKK)0,25 +5,7*e*((TN/100)4-(TKK/100)4)/(TN-TKK) (W/m2.độ) - Hệ số cấp nhiệt của nền goòng: a2=1,6*(TN-TKK)0,25 +5,7*e*((TN/100)4-(TKK/100)4)/(TN-TKK) (W/m2.độ) Trong đó : TN là nhiệt độ trung bình của mặt ngoàI (0K). TKK là nhiệt độ của không khí ngoàI trời (0K). e là độ đen, e lấy bằng 0,8. - Các giá trị cần tính được tổng kết qua bảng sau: Giai đoạn nhiệt độ Tường lò Vòm lò Cửa lò Nền goòng TN(0C) a2 (W/m2.độ) TN(0C) a2 (W/m2.độ) TN(0C) a2 (W/m2.độ) TN(0C) a2 (W/m2.độ) 250C¸3000C 25 ¾ 25 ¾ 25 ¾ 25 ¾ 3000C¸9400C 27,7 8,23 27,7 9,12 26 7,45 25,3 6,02 9400C¸10500C 37,9 10,08 37,9 11,40 31 9,04 27,8 6,97 10500C¸12800C 57,1 11,85 57,1 13,52 39,2 10,23 34,5 7,87 Lưu ở 12800C 69,5 12,74 69,5 14,54 45,3 10,86 40 8,35 4. Thành lập cân bằng nhiệt: a. Giai đoạn 250C¸3000C: * Các khoản nhiệt thu: - Nhiệt cháy của nhiên liệu: Q1a=B1*Q1 (kcal/h) với: +B1 là lượng nhiên liệu tiêu tốn(kg/h). +Q1 là nhiệt sinh của nhiên liệu, Q1=10210,055 (kcal/kg) ÞQ1a=10210,055*B1(kcal/h) - Nhiệt lý học của nhiên liệu: Q2a=B1*CN*TN (kcal/h) với: +CN là tỷ nhiệt của nhiên liệu, CN =0,5(kcal/kg.độ) +TN là nhiệt độ của nhiên liệu,TN =250C. ÞQ2a=12,5*B1 (kcal/h). - Nhiệt lý học của không khí cần cho quá trình cháy: Q3a=B1*La*CKK*TKK (kcal/h) với: +La là lượng không khí khô thực tế để đốt cháy 1 kg nhiên liệu, La=17,497(kgkkk/kg.nl). +CKK là tỷ nhiệt của không khí tại 250C, CKK=0,24(kcal/kg.độ). +TKK là nhiệt độ của không khí, TKK=250C. ÞQ3a=104,982*B1(kcal/h). - Tổng lượng nhiệt thu: Qa=SQai=10327,537*B1 (kcal/h). * Các khoản nhiệt chi: - Nhiệt dùng để đốt nóng sản phẩm từ 250C®3000C: Q1b=GSP*(CSP2*tSP2-CSP1*tSP1) (kcal/h). với: +GSP là khối lượng sản phẩm mộc vào giai đoạn 1(kg/h) GSP=1147842*32/(7995*3)=1531,413(kg/h) +tSP1=250C, tSP2=3000C +CSP1=CSP2=0,23(kcal/kg.độ) ÞQ1b=1531,413*0,23*(300-25) =96861,872(kcal/h). - Nhiệt dùng để đốt nóng vật liệu Sic từ 250C®3000C: Q2b=GSic*(c2*t2-c1*t1) (kcal/h) trong đó: + GSic=3748,3/3=1249,433(kg/h) +t1=250C, t2=3000C +c1=c2=0,159(kcal/kg.độ) ÞQ2b=1249,433*0,159*(300-25) =54631,458(kcal/h). - Nhiệt bốc hơi lý học: Q3b=(595/100)*GM*W (kcal/h) =(595/100)*1531,413*1=9111,907(kcal/h). - Nhiệt đốt nóng hơi nước đến nhiệt độ khí thải: Q4b=0,47*tKT*GM*W/100 (kcal/h) với tKT là nhiệt độ của khí thải, tKT =(25+300)/2=162,50C Þ Q4b=0,47*162,5*1531,413*1/100 =1169,617(kcal/h). - Nhiệt tổn thất theo khí thảI: Q5b=VKT*CKT*B1*tKT (kcal/h) với: +VKT là thể tích của khí thải ở giai đoạn 250C¸3000C, VKT =Va=18,077(m3/kg.nl) +CKT =0,332(kcal/m3.độ) +tKT =162,50C Þ Q5b=18,077*0,332*162,5*B1 =975,254*B1(kcal/h). - Nhiệt tổn thất qua tường lò: Q6b=a2*(TN-TKK)*FT = 0 do TN = TKK = 250C. - Nhiệt tổn thất qua vòm lò: Q7b=a2*(TN-TKK)*FV = 0 do TN = TKK = 250C - Nhiệt tổn thất qua cửa lò: Q8b= a2*(TN-TKK)*FC = 0 do TN = TKK = 250C. - Nhiệt tổn thất qua nền goòng: Q8b’= a2*(TN-TKK)*FN = 0 do TN = TKK = 250C. - Nhiệt tích luỹ ở tường lò: + Nhiệt tích luỹ ở lớp cao nhôm: Q9b1=GC*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GC là khối lượng gạch cao nhôm nhẹ ở giai đoạn này, GC=5372/3=1790,667(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =132,40C +cđ = cc=0,2(kcal/kg.độ) Þ Q9b1=1790,667*0,2*(132,4-25) =38463,527(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q9b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=656/3=218,667(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =260C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ9b2=218,667*0,251*(26-25) =54,885 (kcal/h). - Nhiệt tích luỹ ở cửa lò : Q10b=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB= 221/3=73,667(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =98,830C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ10b2=73,667*0,251*(98,83-25) =1365,147(kcal/h). - Nhiệt tích luỹ ở vòm lò : + Nhiệt tích luỹ ở lớp cao nhôm: Q11b1=GC*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GC là khối lượng gạch cao nhôm nhẹ ở giai đoạn này, GC=4450/3=1483,333(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =132,40C +cđ = cc= 0,2(kcal/kg.độ) Þ Q11b1=1483,333*0,2*(132,4-25) =31861,928(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q11b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=469/3=156,333(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =260C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ11b2=156,333*0,251*(26-25) =39,240 (kcal/h). -- Nhiệt tích luỹ ở nền goòng: + Nhiệt tích luỹ ở lớp samôt: Q12b1=GSM*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GSM là khối lượng gạch samôt ở giai đoạn này, GSM=10672/3=3557,332(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =99,170C +cđ = cc= 0,23(kcal/kg.độ) Þ Q12b1=3557,332*0,23*(99,17-25) =60684,884(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q12b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=148/3=49,332(kg/h) +tđ =250C, tc = tTB =250C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ11b2=49,332*0,251*(25-25) = 0 (kcal/h). - Tổng lượng nhiệt chi: Qb=SQbi =294244,465+975,254*B1 (kcal/h). - Lượng nhiệt tổn thất không tính được lấy bằng 5% Qb ÞQktđ =0,05*Qb=14712,223+48,763*B1 (kcal/h). * Tính cân bằng nhiệt giai đoạn 250C¸3000C: Ta có:Qa=Qb+Qktđ Þ10327,537*B1=294244,465+975,254*B1+14712,223+48,763*B1 ÞB1=33,209 (kg.nl/h). Lượng nhiệt tiêu tốn ở giai đoạn này là: 33,209*3=99,627(kg.nl) b. Giai đoạn 3000C¸9400C: * Các khoản nhiệt thu: - Nhiệt cháy của nhiên liệu: Q1a=B2*Q1 (kcal/h) với: +B2 là lượng nhiên liệu tiêu tốn(kg/h). +Q1 là nhiệt sinh của nhiên liệu, Q1=10210,055 (kcal/kg) ÞQ1a=10210,055*B2(kcal/h) - Nhiệt lý học của nhiên liệu: Q2a=B2*CN*TN (kcal/h) với: +CN là tỷ nhiệt của nhiên liệu, CN =0,5(kcal/kg.độ) +TN là nhiệt độ của nhiên liệu,TN =250C. ÞQ2a=12,5*B2 (kcal/h). - Nhiệt lý học của không khí cần cho quá trình cháy: Q3a=B2*La*CKK*TKK (kcal/h) với: +La là lượng không khí khô thực tế để đốt cháy 1 kg nhiên liệu, La=17,497(kgkkk/kg.nl). +CKK là tỷ nhiệt của không khí tại 250C, CKK=0,24(kcal/kg.độ). +TKK là nhiệt độ của không khí, TKK=250C. ÞQ3a=104,982*B2(kcal/h). - Tổng lượng nhiệt thu: Qa=SQai=10327,537*B2 (kcal/h). * Các khoản nhiệt chi: - Nhiệt dùng để đốt nóng sản phẩm từ 3000C®9400C: Q1b=GSP*(CSP2*tSP2-CSP1*tSP1) (kcal/h). với: +GSP là khối lượng sản phẩm mộc vào giai đoạn 2(kg/h) GSP=1147842*32/(7995*4)=1148,560(kg/h) +tSP1=3000C, tSP2=9400C +CSP1= CSP2= 0,23(kcal/kg.độ) ÞQ1b=1148,560*0,23*(940-300) =169068,032(kcal/h). - Nhiệt dùng để đốt nóng vật liệu Sic từ 3000C®9400C: Q2b=GSic*(c2*t2-c1*t1) (kcal/h) trong đó: + GSic=3748,3/4=937,075(kg/h) +t1=3000C, t2=9400C +c1= c2= 0,159(kcal/kg.độ) ÞQ2b=937,075*0,159*(940-300) =95356,752(kcal/h). - Nhiệt do phản ứng hoá học khi nung: Q3b=(m*n*q*GSP)/(100*100) (kcal/h) với: +GSP =1147842*32/(7995*4) =1148,560(kg/h) +m là hàm lượng của đất sét và cao lanh trong phối liệu, m=68,07% +n là hàm lượng của AL2O3trong đất sét và cao lanh, n= 55,61% +q là nhiệt khử H2O của đất sét, cao lanh tính theo 1 kg AL2O3, q=500 (kcal/kg) Þ Q3b=68,07*55,61*500*1148,560/(100*100) =217386,383 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất theo khí thảI: Q4b=VKT*CKT*B2*tKT (kcal/h) với: +VKT là thể tích của khí thảI ở giai đoạn 250C¸3000C, VKT=Va=18,077(m3/kg.nl) +CKT =0,332(kcal/m3.độ) +tKT =(300+940)/2=6200C ÞQ4b=18,077*0,332*620*B2 =3720,970*B2(kcal/h). - Nhiệt tổn thất qua tường lò: Q5b=a2*(TN-TKK)*FT (W) với: +FT =2*(7,615*1,4575)+2,415*1,4575=25,718(m2) +TN =27,670C, TKK =250C +a2=8,23 (W/m2.độ) Þ Q5b=8,23*(27,67-25)*25,718 =565,130 (W) =486,012 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất qua cửa lò: Q6b= a2*(TN-TKK)*FC (W) với: +FC =2,415*1,4575=3,520(m2) +TN =260C, TKK =250C +a2=7,45 (W/m2.độ) Þ Q6b=7,45*(26-25)*3,520 =26,224 (W) =22,553 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất qua nền goòng: Q7b= a2*(TN-TKK)*FN (W) với: +FN =24*1,8=14,4(m2) +TN =25,30C, TKK =250C +a2=6,02 (W/m2.độ) Þ Q7b=6,02*(25,3-25)*14,4 =26 (W) =22,364 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất qua vòm lò: Q8b= a2*(TN-TKK)*FV (W) với: +FV =7,615*2,415=18,390(m2) +TN =27,670C, TKK =250C +a2=9,12 (W/m2.độ) Þ Q8b=9,12*(27,67-25)*18,390 =447,804 (W) =385,111 (kcal/h) - Nhiệt tích luỹ ở tường lò: + Nhiệt tích luỹ ở lớp cao nhôm: Q9b1=GC*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GC là khối lượng gạch cao nhôm nhẹ ở giai đoạn này, GC=5372/4=1343(kg/h) +tđ =132,40C, tc =479,80C +cđ =cc=0,2(kcal/kg.độ) Þ Q9b1=1343*0,2*(479,8-132,4) =93311,64(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q9b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=656/4=164(kg/h) +tđ =260C, tc =680C +cđ =cc=0,251(kcal/kg.độ) ÞQ9b2=164*0,251*(68-26) =1728,888 (kcal/h). - Nhiệt tích luỹ ở cửa lò : Q10b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=221/4=55,25(kg/h) +tđ =98,830C, tc =2850C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ10b2=55,25*0,251*(285-98,83) =2581,759(kcal/h). - Nhiệt tích luỹ ở vòm lò : + Nhiệt tích luỹ ở lớp cao nhôm: Q11b1=GC*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GC là khối lượng gạch cao nhôm nhẹ ở giai đoạn này, GC=4450/4=1112,5(kg/h) +tđ =132,40C, tc =479,80C +cđ = cc= 0,2(kcal/kg.độ) Þ Q11b1=1112,5*0,2*(479,8-132,4) =77296,5(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q11b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=469/4=117,25(kg/h) +tđ = 260C, tc = 680C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ11b2=117,25*0,251*(68-26) =1236,050 (kcal/h). -- Nhiệt tích luỹ ở nền goòng: + Nhiệt tích luỹ ở lớp samôt: Q12b1=GSM*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GSM là khối lượng gạch samôt ở giai đoạn này, GSM=10672/4=2668(kg/h) +tđ =99,170C, tc = 286,170C +cđ = cc= 0,23(kcal/kg.độ) Þ Q12b1=2668*0,23*(286,17-99,17) =114750,68(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q12b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GB=148/4=37(kg/h) +tđ = 250C, tc = 260C +cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ12b2=37*0,251*(26-25) =9,288 (kcal/h). - Tổng lượng nhiệt chi: Qb=SQbi =773618,273+3720,97*B2 (kcal/h). - Lượng nhiệt tổn thất không tính được lấy bằng 5% Qb ÞQktđ =0,05*Qb=38680,914+186,049*B2 (kcal/h). * Tính cân bằng nhiệt giai đoạn 3000C¸9400C: Ta có:Qa=Qb+Qktđ Þ10327,537*B2=773618,273+3720,97*B2+38680,914+186,049*B2 ÞB2=126,516 (kg.nl/h). * Lượng nhiên liệu tiêu hao cho giai đoạn này là: 126,516*4=506,064(kg.nl) c. Giai đoạn 9400C¸10500C: * Các khoản nhiệt thu: - Nhiệt cháy của nhiên liệu: Q1a=B3*Q1 (kcal/h) với: + B3 là lượng nhiên liệu tiêu tốn(kg/h). + Q1 là nhiệt sinh của nhiên liệu, Q1=10210,055 (kcal/kg) ÞQ1a=10210,055*B3(kcal/h) - Nhiệt lý học của nhiên liệu: Q2a=B3*CN*TN (kcal/h) với: + CN là tỷ nhiệt của nhiên liệu, CN =0,5(kcal/kg.độ) + TN là nhiệt độ của nhiên liệu,TN =250C. ÞQ2a=12,5*B3 (kcal/h). - Nhiệt lý học của không khí cần cho quá trình cháy: Q3a=B3*La*CKK*TKK (kcal/h) với: + La là lượng không khí khô thực tế để đốt cháy 1 kg nhiên liệu, La=17,497(kgkkk/kg.nl). + CKK là tỷ nhiệt của không khí tại 250C, CKK=0,24(kcal/kg.độ). + TKK là nhiệt độ của không khí, TKK=250C. ÞQ3a=104,982*B3(kcal/h). - Tổng lượng nhiệt thu: Qa=SQai=10327,537*B3 (kcal/h). * Các khoản nhiệt chi: - Nhiệt dùng để đốt nóng sản phẩm từ 9400C®10500C: Q1b=GSP*(CSP2*tSP2-CSP1*tSP1) (kcal/h). với: + GSP là khối lượng sản phẩm mộc vào giai đoạn này(kg/h) GSP=1147842*32/(7995*3,5)=1312,640(kg/h) + tSP1=9400C, tSP2=10500C + CSP1= CSP2= 0,23(kcal/kg.độ) ÞQ1b=1312,640*0,23*(1050-940) =33209,792(kcal/h). - Nhiệt dùng để đốt nóng vật liệu Sic từ 9400C®10500C: Q2b=GSic*(c2*t2-c1*t1) (kcal/h) trong đó: + GSic=3748,3/3,5=1070,943(kg/h) + t1=9400C, t2=10500C + c1= c2= 0,159(kcal/kg.độ) ÞQ2b=1070,943*0,159*(1050-940) =18730,793(kcal/h). - Nhiệt tổn thất theo khí thải: Q3b=VKT*CKT*B3*tKT (kcal/h) với: + VKT là thể tích của khí thải ở giai đoạn 9400C¸10500C, VKT=Va=18,077(m3/kg.nl) + CKT = 0,332(kcal/m3.độ) + tKT = (1050+940)/2=9950C ÞQ3b=18,077*0,332*995*B3 =5971,556*B3(kcal/h). - Nhiệt tổn thất qua tường lò: Q4b=a2*(TN-TKK)*FT (W) với: + FT =2*(7,615*1,4575)+2,415*1,4575=25,718(m2) + TN =37,90C, TKK =250C + a2=10,08 (W/m2.độ) Þ Q4b=10,08*(37,9-25)*25,718 =3344,163 (W) =2875,980 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất qua cửa lò: Q5b= a2*(TN-TKK)*FC (W) với: + FC =2,415*1,4575=3,520(m2) + TN =310C, TKK =250C + a2=9,04 (W/m2.độ) Þ Q5b=9,04*(31-25)*3,520 =190,925 (W) =164,195 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất qua nền goòng: Q6b= a2*(TN-TKK)*FN (W) với: + FN =24*1,8=14,4(m2) + TN =27,80C, TKK =250C + a2=6,97 (W/m2.độ) Þ Q6b=6,97*(27,8-25)*14,4 =281,03 (W) =241,686 (kcal/h) - Nhiệt tổn thất qua vòm lò: Q7b= a2*(TN-TKK)*FV (W) với: + FV =7,615*2,415=18,390(m2) + TN =37,90C, TKK =250C + a2=11,40 (W/m2.độ) Þ Q7b=11,40*(37,9-25)*18,390 =2704,433 (W) =2325,813 (kcal/h) - Nhiệt tích luỹ ở tường lò: + Nhiệt tích luỹ ở lớp cao nhôm: Q8b1=GC*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: + GC là khối lượng gạch cao nhôm nhẹ ở giai đoạn này, GC=5372/3,5=1534,857(kg/h) + tđ = 479,80C, tc =701,20C + cđ = cc= 0,2(kcal/kg.độ) Þ Q8b1=1534,857*0,2*(701,2-479,8) =67963,468(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q8b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: + GB=656/3,5=187,429(kg/h) + tđ =680C, tc =157,670C + cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ8b2=187,429*0,251*(157,67-68) = 4218,496 (kcal/h). - Nhiệt tích luỹ ở cửa lò : Q9b= GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: + GB=221/3,5=63,143(kg/h) + tđ = 2850C, tc = 409,670C + cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ9b=63,143*0,251*(409,67-285) =1975,829(kcal/h). - Nhiệt tích luỹ ở vòm lò : + Nhiệt tích luỹ ở lớp cao nhôm: Q10b1=GC*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: +GC là khối lượng gạch cao nhôm nhẹ ở giai đoạn này, GC=4450/3,5=1271,429(kg/h) +tđ = 479,80C, tc =701,20C +cđ = cc= 0,2(kcal/kg.độ) Þ Q10b1=1271,429*0,2*(701,2- 479,8) =56298,857(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q10b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: + GB= 469/3,5=134(kg/h) + tđ =680C, tc =157,670C + cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ10b2=134*0,251*(157,67-68) =3015,961 (kcal/h). -- Nhiệt tích luỹ ở nền goòng: + Nhiệt tích luỹ ở lớp samôt: Q11b1=GSM*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: + GSM là khối lượng gạch samôt ở giai đoạn này, GSM=10672/3,5=3049,144(kg/h) + tđ =286,170C, tc = 414,670C + cđ = cc= 0,23(kcal/kg.độ) Þ Q11b1=3049,144*0,23*(414,67-286,17) =90115,112(kcal/h). + Nhiệt tích luỹ ở lớp bông: Q11b2=GB*(cc*tc-cđ*tđ) (kcal/h) với: + GB=148/3,5= 42,286(kg/h) + tđ =260C, tc =300C + cđ = cc= 0,251(kcal/kg.độ) ÞQ11b2= 42,286*0,251*(30-26) = 42,455 (kcal/h). - Tổng lượng nhiệt chi: Qb=SQbi =281178,437+5971,556*B3 (kcal/h). - Lượng nhiệt tổn thất không tính được lấy bằng 5% Qb ÞQktđ = 0,05*Qb=14058,922+298,578*B3 (kcal/h). * Tính cân bằng nhiệt giai đoạn 9400C¸10500C: Ta có:Qa= Qb+Qktđ Þ10327,537*B3=281178,437+5971,556*B3+14058,922+298,578*B3 ÞB3=72,765 (kg.nl/h). * Lượng nhiên liệu tiêu tốn cho giai đoạn này là: 72,765*3,5=254,6775(kg.nl) d. Giai đoạn 10500C¸12800C: * Các khoản nhiệt thu: - Nhiệt cháy của nhiên liệu: Q1a=B4*Q1 (kcal/h) với: + B4 là lượng nhiên liệu tiêu tốn(kg/h). + Q1 là nhiệt sinh của nhiên liệu, Q1=10210,055 (kcal/kg) ÞQ1a=10210,055*B4(kcal/h) - Nhiệt lý học của nhiên liệu: Q2a=B4*CN*TN (kcal/h) với: + CN là tỷ nhiệt của nhiên liệu, CN =0,5(kcal/kg.độ) + TN là nhiệt độ của nhiên liệu,TN =250C. ÞQ2a=12,5*B4 (kcal/h). - Nhiệt lý học của không khí cần cho quá trình cháy: Q3a=B4*La*CKK*TKK (kcal/h) với: + La là lượng không khí khô thực tế để đốt cháy