Проектирование автоклава проходного для производства высокопрочного гипсового вяжущего. Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Теплотехника и теплотехническое оборудование в технологии строительных материалов по теме Проектирование автоклава проходного для производства высокопрочного гипсового вяжущего

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Теплотехника и теплотехническое оборудование в технологии строительных материалов по теме Проектирование автоклава проходного для производства высокопрочного гипсового вяжущего
• Анкор: Проектирование автоклава проходного для производства высокопрочного гипсового вяжущего
• Дата: 12.11.2020
• Размер: 381.51 Kb.
• Имя файла: Telotekhnika_Veselov.docx
• Тип: Пояснительная записка; #150092
• страница: 3 из 3

7.2.2 Определение исходных данных для расчета:

Масса вагонеток, находящихся в автоклаве:

G_в = g_в × n_в = 1800 × 3 = 5400 кг.

Внутренний объем геометрической части автоклава:

V_а = 3,14 × × L_а = 3,14 × × 19 = 100,82 м³.

Содержание воды в 1 м³ камня после тепловой обработки:

В_к = Р_к × = 1 300 × = 260 кг.
7.2.3 Определение удельных расходов теплоты на стадии подъема давления:

Расход теплоты на нагрев сухих составляющих гипсовой смеси:

q_1.1 = G_тс × С_к × (t₂ – t₁) = 1 300 × 1,05 × (100 – 20) = 109 200 кДж/м³.

Расход теплоты на нагрев воды в гипсовом камне:

q_1.2 = В_к × С_в × (t₂ – t₁) = 260 × 4,187 × (100 – 20) = 87 089,6 кДж/м³.

Расход теплоты на нагрев вагонеток:

q_1.3 = = = 3687,99 кДж/м³.

Расход теплоты на нагрев автоклава:

q_1.4 = = = 133,79 кДж/м³.

Расход теплоты на нагрев изоляции корпуса автоклава:

q_1.5 = = = 133,79 кДж/м³,

Расход теплоты на компенсацию тепловых потерь в окружающую среду через ограждающие поверхности автоклава:

q_1.6 = , кДж/м³,

где К_из – коэффициент теплопередачи изолированной поверхности автоклава, кДж/(ч × м³); К_из = 13,188;

К_неиз – коэффициент теплопередачи неизолированной поверхности автоклава, кДж/(ч × м³); К_неиз = 61,97;

F_из – изолированная площадь поверхности автоклава, м²:

F_из = 3,14 × (D_а + 2 × В_а + 2 × В_из) × L_а + F_к =

= 3,14 × (2,0 + 2 × 0,014 + 2 × 0,250) × 19 + 6,7 = 199,28 м².

F_неиз – неизолированная площадь поверхности автоклава, м²; неизолированной поверхностью автоклава является площадь крышки, т.е. F_неиз = F_к = 5 м².

q_1.6 = = 674,57 кДж/м³.

Потери теплоты с уходящим конденсатом:

q_1.7 = = = = 5,78 кг/м³.

Теплота пара, находящегося в свободном пространстве автоклава и гипса:

q_1.8 = , кДж/м³,

где ρ_ст – плотность стали, кг/м³; ρ_ст = 7 850 кг/м³.

q_1.8 = = 242,82 кДж/м³.

Прочие потери теплоты, связанные с утечками пара:

q_1.9 = 0,003 × (q_1.1 + q_1.2 + q_1.3 + q_1.4 + q_1.5 + q_1.6 + q_1.7 + q_1.8) × Р₁ =

= 0,003 × (46410 + 23059,32 + 2765,99 + 12805,53 + 72,17 + 674,57 +

+ 3172,4 + 242,83) × 0,5 = 133,8 кДж/м³.

Общий расход теплоты за стадию подъема давления:

q₁ = q_1.1 + q_1.2 + q_1.3 + q_1.4 + q_1.5 + q_1.6 + q_1.7 + q_1.8 + q_1.9 =

= 46410 + 23059,32 + 2765,99 + 12805,56+ 72,17 + 674,57 +

+ 3172,4 + 242,83 + 133,8 = 89416,87 кДж/м³.
7.2.4 Определение удельных расходов теплоты на стадии изотермической выдержки:

Расход теплоты на компенсацию тепловых потерь в окружающую среду через ограждающие поверхности автоклава:

q_2.1 = = = 5396,56 кДж/м³.

Потери теплоты с уходящим конденсатом:

q_2.2 = = = 1672,52 кДж/м³.

Прочие потери теплоты, связанные с утечками пара:

q_2.3 = 0,003 × (q_2.1 + q_2.2) × Р₂ = 0,003 × (5396,56 + 1672,52) × 4 = 84,83 кДж/м³.
Общий расход теплоты за стадию изотермической выдержки:

q₂ = q_2.1 + q_2.2 + q_2.3 = 5396,56 + 1672,52 + 84,83 = 7153,91 кДж/м³.
7.2.5 Определение удельных приходов теплоты в период автоклавной обработки:

Теплота, приносимая паром:

q_n = q₁ + q₂ + q₃ = 236461,68 + 89416,87 + 7153,91 = 33095,58 кДж/м³.

7.2.6 Определение удельных и среднечасовых расходов пара:

Удельный расход пара:

q_n^’ = = = 122,24 кДж/м³.

В том числе:

- при подъеме давления:

q_n1 = = = 3,28 кг/м³;

- при изотермической выдержке:

q_n2 = = = 2,1 кг/м³.

- при продувке:

q_n1 = = = 8,68 кг/м³;
Среднечасовые расходы пара:

- при подъеме давления:

q_r1 = = = 370,38кг/ч;

- при изотермической выдержке:

q_r2 = = = 29,64 кг/ч.

- при продувке:

q_r2 = = = 980,14 кг/ч.
Тепловой коэффициент полезного использования теплоты:

КПД = = = 0,798 = 79,8 %.


7.2.7 Тепловой баланс (табл.7.2):
Таблица 7.2 – Тепловой баланс

№	Наименование		Количество теплоты, кДж/м3
		1 стадия	2 стадия	3 стадия	Всего	%
(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)
	Расход теплоты:
1	На нагрев гипсового камня	109200	46410	-	155610	46,72
2	На нагрев вагонеток	3687,99	1567,4	-	5255,39	1,58
3	На нагрев автоклава	8537,02	12508,53	-	110148,92	33,07
4	Теплота пара, находящегося в свободном пространстве автоклава и в порах гипса	-	374,67		374,67	0,11
5	Потери теплоты в окружающую среду	674,57	674,57	5396,56	6754,7	2,03
6	Потери теплоты с уходящим конденсатом	2057,45	3172,4	1672,52	6902,37	2,07
7	Прочие потери	-	133,8	85,57	219,37	0,067
	Итого расход:	1236051,89	89416,87	7123,91	333095,58	100
	Приход теплоты:
1	Теплота свежего пара	1236051,89	89416,87	7123,91	333095,58
	Итого прихода:	1236051,89	89416,87	7123,91	333095,58	100

Список использованной литературы
1 ОНТП 09-85. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий по производству изделий из ячеистого и плотного бетонов автоклавного твердения.

2 ГОСТ 379-2015. Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные.

3 Кузнецова Г.В. Методические указания к выполнению курсового проектирования по дисциплине «Технология силикатных стеновых материалов». – Казань: КГАСУ, 2014. – 34 с.

4 Сапожников М.Я., Дроздов Н.Е. Справочник по оборудованию заводов строительных материалов. – Москва, 1970. – 487 с.

5 Перегудов В.В., Роговой М.И. Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей. – Москва: Стройиздат, 1983. – 416 с.

6 Хавкин Л.М. Технология силикатного кирпича. – Москва: ЭКОЛИТ, 1982. – 384 с.

7 Крюков В.В. Теплотехнические расчеты расхода теплоты при тепловой обработке газобетонных изделий в кассетах и автоклавах. – Н. Новгород: ННГАСУ, 1993. – 45 с.

8 Крюков В.В. Расчеты тепловой изоляции теплотехнического оборудования. – Н. Новгород: ННГАСУ, 1992. – 27 с.