Організація виробництва листового скла

Технологія виробництва листового скла методом безчовникового вертикального витягування, розрахунок площі. Техніко-економічне обґрунтовування проектуємого цеху. Вимоги до скла, його складу, обґрунтовування вибору. Автоматизація технологічного процесу.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 19.12.2012
Размер файла 222,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Організація виробництва листового скла

ВСТУП

В загальних напрямках економічного та соціального розвитку на період до 2010 року поставлена задача подальшого розвитку ефективних видів будівельних матеріалів розширеного асортименту та об'єму, поставки високоякісної продукції широкого використання вторинної сировини, а також міських будівельних матеріалів.

У вирішенні цієї задачі велика роль відведена науково-технічному прогресу в області дослідження і виробництва будівельних матеріалів.

Листове скло - найважніший вид продукції, виробляє мий скляною промисловістю. Найбільшу частину листового скла (біля 80%) використовують у будівництві, архітектурі, воєнній техніці, а також у побуті людини. Тому вимоги до якості і властивостей скла різко зросли.

Скло повинно володіти високою світлопрозорістю, достатньою механічною міцністю, хімічною стійкістю, мінімальною смугастістю чи хвилястістю, мати найменший вміст сторонніх включень.

За останні роки працівники скляної промисловості зробили значні удосконалення технологічних процесів виробництва листового скла, їх механізації і автоматизації. Система автоматизації скловарної печі дозволяє знизити втрати тепла за рахунок стабілізації режимних параметрів.

Значно підвищився технологічний рівень цехів з приготування шихти. Використання природного газу і високоякісних вогнетривів дозволило перевести скловарні печі на високотемпературні режими варки (до 1600 0С).

В промисловості проведений великий комплекс робіт з удосконалення засобів формування листового скла. Один з них безчовниковий засіб, який забезпечує у порівнянні з іншими засобами більш високі (на 20-30%) швидкості витягування стрічки при одночасному покращенні оптичних властивостей скла.

Але технологічний процес виробництва листового скла породив багато проблем. Однією з таких проблем є собівартість, транспортування листового скла. У наш час не існує проблеми будівництва скляних заводів, питання тільки в економічній ефективності, яка вирішується за рахунок більш дешевих енерго- і сировинних ресурсів і дешевої робочої сили. Розвиток і удосконалення виробництва листових стекол забезпечують економічну стійкість і конкурентоспроможність виготовляємої продукції на ринках збуту.

1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

1.1. Асортимент і ДСТУ на продукцію, що випускається

Листовим склом називають вироби зі скла які виробляються у виді плоских листів плоских листів, товщина яких по відношенню до довжини складає приблизно 0,15 - 1,5%. Воно випускається у відповідності з вимогами ДСТУ Б.В. 2.7-122-2003 „Скло листове. Технічні умови.”

Таблиця 1.1. Асортимент скла

Марка скла

Товщина, мм

Умовне найменування

Застосування

М5

2,0 - 5,0 з інтервалом в 1 мм

Віконне неполіроване покращене

Остекління світопрозорих конструкцій; виготовлення виробів з меблі, безпечне скло; сільськогосподарського і тихоход-ного транспорту

М6

2,0 - 5,0 з інтервалом в 1 мм

Віконне неполіроване

Для остекління світопрозорих конструкцій

Листове скло порізане на розміри:

по довжині від 100 до 1000 мм;

по ширині від 700 до 2000 мм.

Водостійкість скла марок М5 і М: не повинна бути нижче 4/98. величина залишкових внутрішніх напруг скла не повинна перевищувати 100 мм/см

Таблиця 1.2. Норми відхилень листового скла

Марка скла

Тов-щина, мм

Межа відхилень

Кількість допустимих пороків

з товщини, мм

з різно-товщін-ності, мм

за розмірами

з різності довжин діагоналей

М5

2,0 - 5,0

+ 0,2 - 0,4

0,2 - 0,3

+2 - 4

<5 - 7

не більше 15

М6

2,0 - 5,0

+ 0,2 - 0,4

0,2 - 0,3

+2 - 4

<5 - 7

не більше 20

1.2 Особливості дипломного проекту

Дипломним проектом по виробництву листового скла методом безчовникового вертикального витягування, передбачена теплоізоляція скловарної печі: стін полум'яного простору, склепіння, стін басейну та дна. Дно такого типу називають „теплим”. Це сприяє кращому проходженню процесу гомогенізації скломаси за рахунок підвищення інтенсивності конвенційних потоків, тому що прогрівається скломаса на більшу глибину.

Передбачається застосування гранульованої шихти, що забезпечує швидкий провар скломаси за рахунок підвищеної теплопровідності шихти, крім того така шихта більш однорідна, а тому якість скломаси буде вища.

За безчовнового способу формування стрічка скла витягується з вільної поверхні. Занурене в скломасу на глибину 70-120 мм вогнетривне тіло екранує теплове випромінювання глибинних шарів розплаву і таким чином підвищує ефективність охолодження визначеної ділянки дзеркала скломаси між зануреним тілом, чи „поплавком” і підвісними вогнетривними блоками.

Унаслідок застосування вогнетривкого тіла отримують потрібну в'язкість охолодженням визначеної ділянки дзеркала скломаси між підвісними вогнетривними елементами. Цей процес підсилює охолодження потоків скломаси, що рухаються по обидва боки до „цибулини”, над її поверхнею. Відтягують скляну стрічку за допомогою азбестоцементних валиків на машині БВВС.

1.3 Техніко-економічне обґрунтовування проектуємого цеху

Будівництво цеху по виробництву листового скла безчовниковим засобом найбільш доцільно на території ТОВ „Будскло”. Критерієм для виробу будівництва є:

1. Розташування поблизу паливної і сировинної бази;

2. Електроенергія;

3. Водопостачання;

4. Наявність залізничної і шосейної доріг;

5. Забезпечення кадрами.

Сировинними матеріалами для виробництва листового скла є:

пісок - Новоселівського родовища Харківської області, ГОСТ 22551-77 „Пісок кварцовий молотий”.

доломіт - Докучаївське родовище, ГОСТ 23672-79 „Доломіт кусковий для промисловості”.

кальцинована сода - Лісічанський комбінат, ГОСТ 5100-85 „Сода кальцинована технічна”.

сульфат натрію - Костянтинівський хімічний завод, ТУ 6-05766362,002-97.

польовий шпат - ст. Маук, ТУ 5726-036-00293861-96.

вугілля - м. Торез, Донецька область, ГОСТ 8188-87.

Паливо-природний газ слідую чого складу:

Таблиця 1.4. Склад газу

Компонент

СН4

С2Н6

С3Н8

С4Н10

СО2

N2

У

%

73,7

7

4

3

1,5

0,8

100

Паливо постачається по сітям Костянтинівського УГГ і „Укртрансгаз”.

Електроенергія постачається з „Донбасенерго”.

Вода: технічна постачається від Часов'ярського об'єднання „Укрпромводчермет”, питна вода - по сітям Костянтинівського міськводоканалу.

Наявність поряд залізничної і шосейної доріг дозволяє транспортувати готову продукцію до замовників.

Для роботи в цеху потрібна визначна кількість інженерно-технічних робітників і кваліфікованих працівників, які повинні прийти з вищих і середніх учбових закладів. Робітники - з ліцеїв міста, а ІТР Донецького Державного технічного університету, Костянтинівського індустріального технікуму та інших ВУЗів.

2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА

2.1 Вимоги, пред'являємі до скла, його складу, обґрунтовування його вибору

Віконне скло - безкольорове, прозоре, тягнуте з гладкими поверхнями. Застосовують для заповнення світових пройомів в приміщеннях промислового, цивільного, житлового і сільськогосподарського призначення, як матеріал, що забезпечує природну освітленість. Загальними вимогами що пред'являються до забезпечення заданих властивостей виробів є: висока світлопрозорість, достатня механічна міцність, висока хімічна стійкість, мінімальна смугастість, хвилястість, найменший вміст сторонніх включень. Ці властивості скла залежать від його розмірів, форми, хімічного складу, температури, ступеню відпалу чи загартування, стану поверхні. При виробі складу листового скла користуються слідуючи ми вимогами:

1) достатньо висока швидкість варки при встановлених температурах;

2) мінімальна агресивна дія у процесі варки на вогнетриви скловарної печі;

3) низька температура кристалізації в розплавленому стані у порівнянні з температурою формування скла;

4) достатня швидкість твердіння скломаси, що забезпечує отримання за короткий термін виробів потрібної форми без утворення в них руйнівних напруг.

Також склад скла повинен бути таким, щоб маса скла мала високу в'язкість при температурах формування стрічки скла. Воно повинно бути достатньо легкоплавким, володіти хорошою здатністю до гомогенізації. Виходячи з цього приймаємо наступний склад скла:

Оксид

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

Na2O

К2О

SO3

У

%

72,9

1,3

0,1

8,5

3,6

13,2

0,2

0,2

100

SiO2 - головний скло утворюючий оксид, уповільнює швидкість варки, повільно розтворяється у розтопі і підвищує в'язкість, швидкість твердіння поверхневе.

Al2O3 - підвищує термічну та хімічну стійкість, механічну міцність, також підвищує в'язкість.

CaO, MgO - цими оксидами скло отримує стійкість до дії води і хімічних реагентів.

CaO - підвищує пружність, міцність при стиску, знижує теплопровідність, є плавнем.

MgO - підвищує теплоємність, поверхневий натяг, кислотостійкість, знижує теплопровідність, температурний коефіцієнт, лугостійкість.

Na2O - лужній оксид, який сприяє прискоренню скловаріння, зниженню в'язкості розплавів, полегшує процес освітлення, знижує термічну і хімічну стійкість, послаблює механічні і діелектричні властивості.

SO3 - газові включення зменшують міцність і псують зовнішній вид скловиробів.

2.2 Характеристика основних і допоміжних сировинних матеріалів

Якість кожного сировинного матеріалу повинна відповідати певним вимогам таким як:

- постійний хімічний склад або хімічна однорідність;

- однорідний і постійний зерновий (гранулометричний) склад.

Сировиною для виробництва листового скла являється:

1. Кварцовий пісок, з яким вводиться головний скло утворюючий оксид - SiO2. Це гірська порода, що складається із зерен кварцу. В скловарінні застосовують піски вміщуючи не менше 98,5% SiO2 і які відповідають ГОСТ 22551-77. Склад піску: SiO2 - 98,5%; Fe2O3 - не більше 0,05%; Al2O3 не більше 0,05%; вологи не більше 7,0%; домішки не допускаються.

2. Доломіт СаСО3 • MgСО3 вводить в склад скла мужньо-земельні оксиди Mg і Са. Це осадочна гірська порода, яка складається з мінералу доломіту з великою і меншою кількістю домі шків. Цей матеріал відповідає ГОСТ 23672-79. Склад: MgO - не менше 19,0%; SiO2 - не більше 1,5%; Fe2O3 - не більше 0,05%; домішки не допускаються. Al2O3 - не більше 1,0%; вологи - не більше 0,5%; CaO - не більше 34%.

3. Кальцинована сода Na2СO3, з якою вводиться в склад скла головний лужний оксид Na2O і відповідає ГОСТ 5100-85 „Сода кальцинована технічна”. Склад: Na2СO3 - не менше 99,0%; NaСl - не більше 0,8%; Fe2O3 - не більше 0,003%; Na2SO4 - не нормується; збитки при прокалюванні не більше 1,5%.

4. Сульфат натрію - в чистому виді представляє собою натрієву сіль сірчаної кислоти Na2SO4. це білий дрібнокристалічний порошок, розчинний у воді, його застосовують для активізації процесу освітлення. Відповідає ТУ 6-05766362,002-97. Склад: Na2SO4 - не менше 97,0%; NaСl - не більше 2,0%; CaSO4 - не більше 1,0%; Fe2O3 - не більше 0,03%; вологи - не більше 7,0%.

5. Польовий шпат - кристалічний природний алюмосилікат Al2O3 • 2 SiO2 • 2Н2О. Польовий шпат вводиться в скломасу Al2O3 і відповідає ТУ 5726-036-00293861-96. Склад: Al2O3 - не менше 21%; Fe2O3 - не більше 0,3%; К2О + Na2O - не менше 13%; SiO2 - не більше 62%; вологи - не більше 1%. Він поступає на завод у збагаченому вигляді.

6. Кам'яне вугілля вміщує мінімальну кількість золи і летучих. Додають в шихту для прискорення розщеплення сульфату натрію. Склад: зольність не більше 16%; вологи не більше 7%.

2.3 Вимоги до шихти та бою

Скляна шихта представляє собою однорідну суміш підготовлених сировинних матеріалів, дозованих по заданому рецепту і ретельно перемішаних. Допустимі відхилення від заданого складу компонентів в шихті встановлюються окремо для кожного виду скла. Так, для шихти листового скла різниця в складі окремих перемішаних компонентів не повинна перевищувати ±1%. Разом з постійністю хімічного складу шихта повинна мати і постійний зерновий склад. Матеріали, які входять у склад шихти, розрізняють за розмірами зерен: ця різниця завжди повинна бути однією і тією ж. Однорідність і постійність хімічного і зернового складу шихти залежать від постійності хімічного складу, гранулометрії і чистоти підготовлених сировинних матеріалів. Зволоження шихти забезпечує більше зчеплення між зернами різнорідних матеріалів і тим самим запобігає розшаровуванню і пиленню шихти. Також зволожена шихта має підвищену теплопровідність і реакційну здатність. Вона швидше прогрівається і переходить у розплав ніж суха шихта, а скломаса більше однорідна. При зволоженні шихти воду потрібно рівномірно і тонко розпиляти по її поверхні. Норма вмісту вологи в шихті дорівнює 3,9±0,3%. Для скловаріння застосовуємо шихту І і П класу, з нормами відхилень відповідно 0,02 : 0,21-4.

Скляний бій - це неминучі відходи при виробництві виробів. Його використовують повторно, звичайно бій того ж виробництва. Його збирають, сортирують, попередньо очищують, дуже забруднений промивають у спеціальних мийках, сушать, дроблять на куски 30-60 мм, пропускають через магнітний сепаратор. Хімічний склад купованого бою повинен відповідати складу виробляє мого скла. Співвідношення шихти і бою складає 70 : 30.

2.4 Вибір способу виробництва, описання технологічної схеми

Дипломним проектом пропонується технологічна схема виробництва листового скла безчовниковим способом

Підготовка сировинних матеріалів

v

Підготовка шихти

v

Транспортировка

v

Завантаження шихти і бою

v

Варка скла

v

Формування стрічки скла

v

Витягування стрічки скла

v

Відпал стрічки скла

v

Подрізка

v

Відломка

v

Відбортовка

v

Транспортування

v

Порізка скла на задані формати

v

Сортировка

v

Контроль

v

Упаковка

v

Відправка

Якість скломаси залежить від якості сировинних матеріалів та ТУ. Підготовлені сировинні матеріали зберігають у витратних бункерах. Зважені матеріали по конвеєру потрапляють в змішувач С-951, з якого шихта подається в проміжні бункери. Конвеєром транспортується до завантажних бункерів ванної печі. Завантаження повинно бути по всій ширині басейну. Завантажники ЗШ-2 працюють в автоматичному режимі і пов'язані з рівнеміром встановленим в студочній частині печі. Для варки скла застосовують регенеративну ванну піч неприливної дії з поперечним напрямком полум'я. Ширина варочної частини печі 8 метрів, глибина 1500 мм, довжина печі 30 метрів, піч має 7 пар пальників.

Для підігріву повітря застосовують секційні регенератори, які дозволяють регулювати розподілення повітря по окремим пальникам. Вертикальні шахти пальників відсутні і нагріте повітря потрапляє до вльотів пальників по горизонтальним каналам. Така конструкція дозволяє нагрівати повітря до більш високих температур. В печі використовують шахтні факельні пальники, у яких паливо і підігріте повітря змішуються в процесі горіння. Шихта і бій завантажуються в ванну піч і утворюють на поверхні шар товщиною біля 150-200 мм. Варка скла поділяється на 5 основних стадій:

1) силікатоутворення - при нагріванні змінюється фізичний стан матеріалів шихти: випаровується волога; гідрати солей, перекиси розкладаються;сульфат натрію і кремнезем переходять в інші кристалічні модифікації. При температурі 240-400 0С в шихті починають взаємодіяти карбонати з утворенням хвойної солі. При більш високих температурах в реакцію вступають пісок і глиноземисті сполучення; закінчується при t = 800-900 0С.

2) склоутворення - це процес розчинення піску в первинному розтопі силікатів. Склоутворення проходить повільно,, займаючи 60-70% загального часу варки скла. Для того щоб розщеплення проходило неперервно треба щоб свіжий розтоп проходив шляхом дифузії через плівку до поверхні кварцових зерен. Стадія закінчується при t = 1150-1200 0С.

3) освітлювання - стадія звільнення скломаси від газових бульбашків. При розщепленні зерен піску розплав стає більш в'язким, тому дрібні бульбашки не можуть піднятися до його поверхні і залишаються всередині плівки свіжої скломаси.

Для прискорення процесу освітлювання скломаси необхідно:

- збільшення тривалості варки;

- підвищення температури при освітлюванні;

- механічне перемішування скломаси;

- добавка в шихту освітлювачем;

- високий тиск, ультразвук.

4) гомогенізація - стадія надання скломасі фізичної, хімічної, температурної однорідності. Вирівнювання складу скломаси проходить за допомогою молекулярної дифузії. Піднімаючись всередині розтопу, бульбашки розтягують плівки комірок в тонкі ниті і таким чином прискорюють дифузію розплавів. Температура варки скла -1500-1550 0С.

5) студка - стадія охолодження скла до заданої температури виробки (3000С). Головна вимога під час охолодження неперервне, повільне зниження температури без зміни складу і тиску газового середовища до 13000С.

Охолоджена скломаса поступає на виробітку в під машинну камеру машини ВВС. При виробництві скла без човниковим засобом стрічка скла формується з вільної поверхні скломаси. Необхідні для формування стрічки в'язкості отримують шляхом охолодження визначеного участку дзеркала скломаси між підвісними вогнетривкими елементами (L - блоками).

У скломасу на глибину 70-120 мм занурюють вогнетривке скло. Його призначення посилювати охолодження потоків скломаси, які пересуваються з обох сторін до луковиці над його поверхнею. Загальний відбір тепла від стрічки скла здійснюється водними холодильниками. Для підвищення відбору тепла поверхню холодильників, спрямовану до стрічки, покривають тонким шаром жаростійкої матової чорної фарби, а протилежні - білою глянцевою фарбою. В під машинній камері розташовані підвісні L - блоки, які підвішують за допомогою стальних підвісок. Першу пару валиків машини розташовують на висоті 950-1000 мм над рівнем скломаси. На шляху руху скломаси зі сторони печі до під машинної камери встановлюють противосвільний міст. Скломаса, обтікаючи його, утворює над нижнім його виступом зворотній круговий потік, в якому збираються і утримуються світлі та інші включення. Витягування стрічки скла проводиться машиною ВВС - 3А, яка має висоту шахти 11,8 мм. Обладнана 31-єю парою валиків, ширина стрічки скла з бортами 3150 мм. До 16-ої пари валиків шахта машини ізолюється з пресованого азбесту, товщиною 30 мм. Вище 22-ої пари шахта відкрита. Відпал стрічки скла проходить в шахті машини ВВС: зону інтенсивного охолодження від температури луковиці (10500С) до верхньої температури відпалу (5740С); зону повільного охолодження від верхньої до нижньої (4740С) температури відпалу; і зону прискореного охолодження від нижчої температури до 1000С.

Стрічку скла підрізають за допомогою ролика закріпленого в каретці. Включення каретки і її переміщення як у час робочого, так і холостого ходу здійснюється автоматично. Борти підрізаються роликовими борторізчиками. Відломка листів проходить відломщиком рамного типу, з переводом його з вертикального в горизонтальне положення, потім листи скла потрапляють на горизонтальний рольганг. Для виконання операцій по від ломці бортів, різці, сортуванні і упаковці скла застосовують поточні автоматичні лінії (ЛОСТ). Скло обробляють на спеціальних столах, до яких листи подають від відломщиків по рольгангу, а потім за допомогою знищувачів передають в складські приміщення. Для упаковки скла застосовують пірамідальні контейнери. Крупно габаритне віконне скло упаковують в дерев'яні ящики. Контроль якості скла проводиться контролером ВТК до упаковки скла.

2.5 Технологічний контроль

2.5.1 Хімічний контроль якості шихти

Шихту контролюють кожну зміну на відповідність заданому рецепту, для цього по визначеній методиці відбирають проби з кожного відвісу, проводять її повний хімічний аналіз. Додатково для поточної перевірки постійності складу не менше 4 разів у зміну відбирають з підвісом 4-5 проб, змішують і аналізують на лугостійкість чи на вміст залишку перозиною в HCl. Якщо відхилення складу шихти від заданого більше припустимого шихту бракують.

Пробу скломаси відбирають при прийомі та здачі зміни, а також не менше двох разів у зміну.

Таблиця 2.1 Хімічний контроль якості шихти

Конролюємі параметри

Значення контролюємих параметрів

Періодичність контролю

Норма виміру

Місце відбору проби

Методи контролю

Хто здійснює контроль

1

2

3

4

5

6

7

Хімічний склад

Повинен відповідати теоретичному розрахунковому складу

Не менш 1 разу на добу

Допустимі відхилення від теоретичного розрахункового складу по масі; по залишку в кислоті ±1,0; оксидів CaO і MgO ±1,0

На виході з змісителя, з бункеру збереження шихти

По НТД затвердженому керівництвом підприємства

Технік-лаборант

Визначення лужності

Вміст вуглекислих солей Na повинно відповідати теоретичному складу

Не менш 2 раз у зміну

Допустимі відхилення від складу сілі Na ±1

На виході змішувача, бункеру збереження шихти

По НТД затвердженому керівництвом підприємства

Інженер технік-лаборант

Вологість по масі

3-5

Не менш 2 раз у зміну

Відхилення від вологості ±0,5

На виході змішувача, бункеру збереження шихти

По НТД затвердженому керівництвом підприємства

Хімік-лаборант

Зерновий склад

Залишок на ситі №1 повинен бути однорідним

Не менш 1 разу у зміну

Допустимі відхилення ±0,5

На виході змішувача, бункеру збереження шихти

По НТД затвердженому керівництвом підприємства

Хімік-лаборант

2.5.2 Теплотехнічний контроль

Таблиця 2.2. Теплотехнічний контроль процесу виробництва скла

Найменування процесу

Межі значення

Місце і спосіб відбору проби

Періодичність контролю

Методика випробу-вання

Точність вимірювання

Ціна ді-лен-ня

Хто контролює

1

2

3

4

5

6

7

8

Температура регенераторів

0+11000С

Низ регене-раторів

1 раз у годину

КСП-4

0,5

20

Дежурний скловар

Температура склепіння

500+13000С

Температу-ра відрост-ків та ЦКВ

1 раз у годину

КСП-4

0,5

10

Дежурний скловар

Температура відходячих газів

0+800 0С

Димохід перед шибером

1 раз у годину

КСП-4

0,5

10

Дежурний скловар

Температура газу

50-0-50

Трубопро-від після регулятору

1 раз у годину

КСП-4

0,5

2

Дежур-ний скловар

Температура під машинних камер

0+11000С

Під- машинні камери

1 раз у годину

КСП-4

0,5

10

Дежур-ний скловар

Розрядження в димоході

0-100 мм.рт.ст.

Димохід перед шибером

1 раз у годину

ТмМП-52

2,5

2

Дежур-ний скловар

Рівень скломаси

5-0+5 мм

Студочна частина ванної печі

1 раз у годину

Рівно-мір

Дежурний скловар

Розподілення витрат газу по пальникам

0-300 мм.рт.ст.

Сопла пальників

1 раз у годину

Мано-метри

1

1

Дежур-ний скловар

Тиск газового середовища на каналі вироботки

-5+0+5

Заклиночний ряд каналу в районі 4-5 п/камери

1 раз у годину

ДКО 3702

1,5

0,05

Дежурний скловар

Витрати газу на ванну піч

0-400н/м3/год

Після регуляторів цехів ГРУ

1 раз у годину

Вфс

1,5

20

Дежур-ний скловар

Тиск газу в колекторі

0+04кг/см2

ГРУ цехове

1 раз у годину

КСД-3

1,5

0,02

Дежурний скловар

Тиск газу після регулятору

0-1кг/см2

Газопровід після регулятору цехів ГРУ

1 раз у годину

ЕКМ

1,5

Дежурний скловар

Витрати газу І зони

3200

м3/год

ГРУ

1 раз у годину

КСД-3

1,5

Дежурний скловар

Витрати газу П зони

800м3/год

ГРУ

1 раз у годину

КСД-3

1,5

Дежурний скловар

2.5.3 Технічний контроль процесів виробки і обробки виробів

Таблиця 2.3. Технічний контроль процесів виробки і обробки виробів

Найменування параметру

Найменування визначення

Межа значення

Вимірювальні значення

Місце та засіб відбору проби

Періодичність контролю

Методика випробування

Засіб виміру

Виконавець

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Якість скла

Товщина і різнотовщинність листів

2-4

ДСТУ Б.В.27-122-03

Листи скла

Періодичний

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Мікрометр 2 класу точності

Контролер скляного виробництва

Показник зовнішнього виду

ДСТУ Б.В.27-122-03

Візуальний огляд

Періодичний виборчий щомісячно

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Контролер скляного виробництва

Оптичні перекручення

ДСТУ Б.В.27-122-03

Візуальна установка оптичних перекручень

Періодичний виборчий щомісячно

По ДСТУ Б.В.27-122-03

УКОС

Контролер скляного виробництва

Загальні світопропускання

ДСТУ Б.В.27-122-03

Стрічка скла

Періодичний: 1-2 рази на тиждень

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Прилад Іф - ТО

Лаборант ЛКП

Якість різки і розкрою

Розміри готових форматів і заготовленого скла

По спеціфікації

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Листи скла на столах рулеткою

Періодичний

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Рулетка

Контролер скляного виробництва

Відхилення від лінійних розмірів

По спеціфікації

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Листи скла на столах рулеткою

Періодичний

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Рулетка

Контролер скляного виробництва

Відхилення від прямокутника

По спеціфікації

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Перевірка вручну

Періодичний

По ДСТУ Б.В.27-122-03

Угольник перевірочний

Контролер скляного виробництва

2.5.4 Контроль готової продукції

Таблиця 2.4. Контроль готової продукції

Найменування ваду

Норма обмеження на 1 м2 скла

Хто контролює

М 5

М 6

1

2

3

4

Пузирі розміром:

до 3 мм

Не допускаються в зосереджувальному виді

Не допускаються в зосереджувальному виді

Відділ контролю якості

від 3 до 5 мм

Не допускаються більше 3 штук

Не допускаються більше 12 штук

Відділ контролю якості

від 5 до 12 мм

Не допускаються більше 1 штуки

Не допускаються більше 4 штук

Відділ контролю якості

від 12 до 20 мм

Не допускаються

Не допускаються більше 1 штуки на відстані не біль-ше 20 мм від кромки скла

Відділ контролю якості

Сторонні не ру-йнуючі включе-ння розміром: до 1 мм

Не нормуються

Не нормуються

Відділ контролю якості

від 1 до3 мм

Не допускаються більше 2 штук

Не допускаються більше 4 штук

Відділ контролю якості

від 3 до 4 мм

Не допускаються

Не допускаються більше 3 штук

Відділ контролю якості

Поверхневий „рух”

Не допускаються в зосереджувальному виді

Не допускаються в зосереджувальному виді

Відділ контролю якості

Подряпини:

волосні

Не допускаються в зосереджу вальному виді

Не допускаються в зосереджу вальному виді

Відділ контролю якості

грубі

Не допускаються загальною довжиною 150 мм

Не допускаються загальною довжиною 300 мм

Відділ контролю якості

3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА

3.1 Технологичний розрахунок

3.1.1 Розрахунок технологічних та фізико-хімічних властивостей скла

1. Температурно-в'язкісна характеристика скла визначається за методом М.В. Охотіна, розробленим для силікатного скла. Розраховуємо температуру, що відповідає визначеному значенню в'язкості, для такого складу скла:

SiO2

Al2O3

CaO

MgO

Na2O

Fe2O3

SO3

У

72,9

1,3

8,5

3,6

13,2

0,1

0,2

100

Температуру розраховуємо за формулою:

Тз = ах+ ву+сz+d; °C (3.1)

де х - вміст Na2O, %;

у - вміст CaO+MgO,%;

z - вміст Al2O3, %;

а, в, с, d - коефіцієнти, що застосовуються при розрахунках. Різниця в складі MgO в заданому склі помножується на поправку при відповідній температурі. Якщо вміст MgO < 3%, то поправка береться зі знаком „мінус”, якщо MgO в склі 3% і більше, то - зі знаком „плюс”. У даному складі скла MgO більше 3%, тому поправку слід вносити рівну 3,5 - 3,0 = 0,5%. Для побудови графіка залежності lgз від температури досить визначити температури, що відповідають lgз=2,3,4,6,8. По отриманим даним будується крива, що характеризує зміну в'язкості в залежності від температури.

Розраховуємо криву в'язкості для даного складу скла:

При lgз = 2

Т2 = -22,87·13,2+(-16,1)·11,5+6,5·1,3+1700,4+0,6·9=12240С

При lgз = 3

Т3 = -17,49·13,2+(-9,95)·11,5+5,9·1,3+1381,4+0,6·6=10450С

При lgз = 4

Т4 = -15,37·13,2+(-6,25)·11,5+5,0·1,3+1197,27+0,6·5=9280С

При lgз = 6

Т6 = -10,36·13,2+(-1,18)·11,5+4,35·1,3+910,96+0,6·2,6=7670С

При lgз = 8

Т8 = -2,05·13,2+2,3·11,5+3,6·1,3+656,75=6600С

2. Визначення поверхневого натягу розплавленої скломаси

Значення поверхневого натягу розплавленої скломаси при температурі 1000-14000С складає 0,22 - 0,38 Н/м. По Дітцелю поверхневий натяг можна обчислити за формулою:

у = [У Рі уі -(t-900)·0,04]·10-3, Н/м (3.2)

де Рі - вміст оксидів у склі, %;

уі - парціальні значення;

t - температура, при якій визначається поверхневий натяг.

у = [(72,9·3,4+1,3·6,2+0,1·4,5+4,8·8,5+3,6·6,6+13,2·1,5+0,2·6,6)-(1400-

-900)·0,04]·10-3= 0,32 Н/м.

3. Щільність скла

Дорівнює масі одиниці об'єму, одиницею щільності є кг/м3.

с = ; кг/м3 (3.3)

де с - щільність скла;

б 1,2,3,4,5 - процентний вміст кожного оксиду у склі;

с1,2,3,4,5 - коефіцієнти по Бейлі.

с = = 2478 кг/м3

4. Механічні властивості скла

Межа міцності при стиску Fc - частка від розподілу сили на площу поперечного перерізу зразка.

Fc = P1R1+ P2R2+ P3R3+…+ PnRn, МПа (3.4)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

F1,2,...n - коефіцієнти по Вількельману і Шотту

Fc = 72,9·12,3+1,3·10+6·13,2+0,5·0,2+1·3,6+2·8,5 = 1009,4 МПа

Межа міцності при розтягуванні f - частка від розподілу руйнівного навантаження на площу поперечного перерізу зразка:

f = P1f1+ P2f2+…+ Pnfn, МПа (3.5)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

f1,2,...n - коефіцієнти по Вількельману і Шотту.

f = 72,9·0,9+1,3·0,5+13,2·0,2+0,2·0,1+0,1·3,6+ 2·8,5= 86,3 МПа

Модуль пружності Е характеризує пружні властивості скла:

Е = Р1Е1+ Р2Е2+...+ РnЕn, МПа (3.6)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

Е1,2,...n - коефіцієнти пружності по Вількельману і Шотту.

Е = 72,9·700+1,3·1800+8,5·700+13,2·610+0,2·400 = 67452 МПа

Коефіцієнт Пуассона - величина зворотна відношенню відносного подовження до відносного стиску при однобічному пружному розтягненні зразка:

мст = Р1м1+ Р2м2+...+ Рnмn (3.7)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

м1,2,...n - коефіцієнти Пуассона.

мст = 72,9·0,001553 + 1,3·0,001750 + 8,5·0,004163 + 13,2·0,0043 +

+ 0,2·0,003969 + 3,6·0,002500 = 0,216 МПа.

Твердість. Н - опір поверхні скла прониканню в неї сторонніх сил:

Н = Н1Р1+ Н2Р2+...+ НnРn, (3.8)

де Р1, Р2...Рn - вміст оксидів у склі;

Н1, Н2...Нn - коефіцієнт для розрахунку твердості скла.

Н = 72,9·3,32+1,3·10,1+8,5·6,38+13,2·2,65+0,2·3,9 = 165,45

5. Терміни властивості

Коефіцієнтом теплопровідності називається питомий тепловий потік.

л = Р1л 1+ Р2л 2+...+ Рnл n , Вт/(м ·К) (3.9)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

л1,2,...n - коефіцієнти по Вольтеру та Іл'їній.

л=72,9·8,74+1,3·10,7+5,84·0,2+8,5·11,6+3,6·13,44+13,2·12,85 = 0,96 Вт/м·К

Лінійний коефіцієнт термічного розширення:

б = Р1б 1+ Р2б 2+...+ Рnб n , 0С-1 (3.10)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

б 1,2,...n - коефіцієнти по Інглішу і Тернеру;

б = (72,9·0,05+13,2·0,17+5,84·1,66+8,5·0,45+3,5·4,32+10,7·3,9)/10000000 = 75·10-7 0С-1

Питома теплоємкість Ст - кількість тепла, затрачувана на підвищення температури одиниці маси скла на 10К.

Ст = , Дж/(кг·К) (3.11)

де Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

С 1,2,...n - коефіцієнти для розрахунку теплоємкості по Вількельману і Реньє.

Ст = 849,26 Дж/(кг·К)

Термостійкість - здатність скла витримувати без руйнувань різку зміну температур.

?t = •К , 0С (3.12)

де t1-t2 - максимальна і мінімальна температура скла;

у изг - межа міцності при вигині, МПа;

м - коефіцієнт Пуассона;

б - коефіцієнт термічного розширення, 0С-1;

Е - модуль пружності, МПа;

К = 1.

?t = = 1340С

Для характеристики властивостей скла визначають показник заломлення (nз) і показник (Ма) .

nз = (3.13)

де nз - показник заломлення;

Р1,2,...n - вміст оксидів у склі, %;

n 1,2,...n - коефіцієнт заломлення ;

S1,2,...n - парціальні коефіцієнти ;

nз = = 1,50

Визначення показника дисперсії.

Ма = , (3.14)

де m1,2,... mn - коефіцієнт дисперсії.

Ма = = 787,7

3.1.2 Розрахунок виробничої потужності цеху

Вихідні дані:

П = 290 т/добу - задана виробнича програма на добу;

V = 135 м/годину - швидкість витягування стрічки;

Кс = 0,9 - коефіцієнт використання скломаси;

Км = 0,97 - коефіцієнт використання обладнання;

Т = 365 днів - річний максимальний фонд робочого часу;

е = 3 мм - товщина стрічки скла;

В = 3,15 м - ширина стрічки з бортами;

В1 = 3 м - ширина без бортів;

Кгод. = 0,95.

Тсер. = 365- (3.15)

де а - тривалість холодного ремонту;

А - кампанія печі.

Тсер. = 365-= 358 днів

Знаходимо масу 1 м2 листового скла:

Р = е · 1 · с (3.16)

де е - товщина стрічки скла;

с - щільність скла.

Р = 0,003 · 1 · 2478 = 7,434 кг/м3

1. Визначення добової виробничої потужності цеху:

Пзад. = Qпечі · Кс (3.17)

Пзад. = 290 · 0,9 = 261 т

2. Визначення продуктивності склоформуючого обладнання.

Мфакт. = V·B1·Kид. ·Kм ·Р·24 (3.18)

Мфакт. = 135·3·0,95·0,97·7,434·24 = 66586,2 м2 = 66,59 т

3. Визначення кількості склоформуючого обладнання.

N = Пзад./ Мфакт., (3.19)

Приймаємо N0 = 4, тоді К = ,

К = = 1,02

4. Визначення добової максимальної потужності цеху:

Пмакс. = Пзад. · К (3.20)

Пмакс. = 261 · 1,02 = 268 т/добу

5. Максимальна продуктивність печі:

Qпечі = Пмакс. / К (3.21)

Qпечі = 268 / 0,9 = 297 т

6. Максимальна річна потужність цеху, м2:

Wмакс. = V · 24 · B1·Kид. ·Kм · N0 · Т (3.22)

Wмакс. = 135 · 24 · 3 · 0,97 · 0,95 · 4 · 365 = 13077190 млн.м2

7. Середньорічна потужність цеху:

Wсер. = V · 24 · B1·Kид. ·Kм · N0 · Тсер. (3.23)

Wсер. = 135 · 24 · 3 · 0,97 · 0,95 · 4 · 358 = 12826395 млн.м2

3.1.3 Розрахунок потреби в шихті і склобої.

Вихідні дані:

Р = 30%;

С = 70%;

Q = 290 т/добу - задана виробнича програма на добу;

n = 18% - угар шихти;

Кс - коефіцієнт використання скломаси.

Приймаємо безповоротні втрати зворотнього бою - 1%.

1. Загальна добова потреба в скло бої:

Б = , т (3.24)

Б = = 87 т

2. Кількість зворотнього бою:

а) у % від маси скла:

Р0 = (1-Кс) · 100-1, (3.25)

Р0 = (1-0,9) · 100-1 = 9,9%

б) у тоннах:

Б0 = , т (3.26)

Б0 = = 28,7 т

3. Добова потреба у покупному скло бої:

а) у % від ваги скла:

Рn = Р - Р0 (3.27)

Рn = 30 - 9,9 = 21,1%

б) у тоннах:

Бn = Б • Рn /Р (3.28)

Бn = 87 • 21,1 / 30 = 61,1

4. Добова потреба у шихті:

m = (3.29)

m = = 248 т

3.1.4 Кількість завантажників шихти

Вихідні дані:

1. Тип завантажника: ЗШ - 2;

2. Продуктивність завантажника: 1,65 - 6,3 т/годину;

3. Ширина завантажника: 1,1 м;

4. Потреба в шихті: 248 т;

5. Потреба в скло бої: 61,1 т;

6. Ширина завантажувальної кишені: 6,4 м.

1. Знаходимо кількість завантажників:

N =, (3.30)

N = = 5,8 завантажників

де в - ширина завантажника, м.

Приймаємо 6 завантажників.

2. Знаходимо фактичну продуктивність:

За добу:

qзав. = , т (3.31)

qзав. = = 51,5 т

За годину:

qзав. год. = , т

qзав. год. = = 2,15 т

3.1.5 Розрахунок вищої та нижчої температур

Температура відпалу скла залежить від його складу та в'язкості. Для розрахунку Тв і Тн відпалу скла, знаходимо склад скла близький до заданого.

Заданий склад

Обраний склад

Температурна поправка

SiO2

72,9

73,0

-

Al2O3

1,3

3,0

-1,7•3 = -5,1

CaO

8,5

7,0

1,5•6,6 = 9,9

MgO

3,6

2,5

1,1•3,5 = 3,85

Na2O

13,2

14,5

-1,3•(-4) = 5,2

Fe2O3

0,1

-

-

К2О

0,2

-

-

SO3

0,2

-

-

Знаходимо вищу температуру відпалу:

Тв = 560 - 5,1 + 9,9 + 3,85 + 5,2 = 574 0С

Нижча температура дорівнює:

Тн = Тв - 100 0С, (3.32)

Тн = 574-100 = 474 0С.

3.1.6 Розрахунок режиму відпалювання листового скла виробляє мого методом БВВС

Вихідні дані:

Тв = 574 0С - вища температура відпалу;

Тн = 474 0С - нижча температура відпалу;

Ткін. = 100 0С - кінцева температура відпалу;

h1 = 1,5 м - відстань від дзеркала скломаси до першої пари валків;

V = 135 м/годину - швидкість витягування стрічки скла;

В = 3 мм = 0,3 см - товщина стрічки;

Тлук = 1050 0С - температура луковиці.

Відпалювання проходить 4 стадії:

1. Швидке охолодження від Тлук до Тв.

Знаходимо час проходження першої зони і швидкість охолодження:

ф1 = , хвилин (3.33)

V1 = (3.34)

де W - швидкість витягування, м/хвил.

ф1 = = 0,75 хвил.

V1 = = 635 град/хвил

2. Повільне охолодження від Тв до Тн. Швидкість охолодження визначається за спрощеною формулою:

V2 = , град/хвил. (3.35)

де а - половина товщини листа скла, см.

V2 = = 57,8 град/хвил.

Час проходження стрічки скла другої зони:

ф2 = , хвил. (3.36)

ф2 = = 1,73 хвил.

Відстань яку пройде стрічка скла:

h2 = W · ф2 , м (3.37)

h2 = 2 · 1,73 = 3,46 м

3. Прискорене охолодження від Тн до 100 0С.

Швидкість витягування:

V3 = , град/хвил. (3.38)

V3 = = 115,5 град/хвил.

ф3 = , хвил. (3.39)

ф3 = = 0,86 хвил.

h3 = W · ф3 , м (3.40)

h3 = 2 · 0,86 = 1,72 м

4. Швидке, але безпечне охолодження від (Тн - 100) до Тк. Визначається за спрощеною формулою:

ф4 = , хвил. (3.41)

V4 = , град/хвил. (3.42)

V4 = = 444,4 град/хвил.

ф4 = = 0,59 хвил.

h4 = W · ф4 , м (3.43)

h4 = 2 · 0,59 = 1,68 м

hmin BBC = h2 + h3 + h4 , м (3.44)

hmin BBC = 3,46 + 1,73 + 1,68 = 6,87 м

Приймаємо машину БВВС -ЗА висотою 11,8 метри.

h4 = 11,8 - 5,18 = 6,62 м

ф4 =

ф4 = = 3,31 хвилини

V4 = (3.45)

V4 = = 83,03 град/хвил.

Знаходимо загальний час шляху стрічки скла:

фзаг = ф1 + ф 2 + ф 3 + ф 4 , хвил (3.46)

фзаг = 0,75 + 1,73 + 0,86 + 3,31 = 6,65 хвил.

3.2 Теплотехнічний розрахунок

3.2.1 Розрахунок конструктивних розмірів скловарної печі

1. Визначення площі варочнї частини печі :

Fв.ч. = , м2 (3.47)

де Р - продуктивність печі, кг/добу;

К - питомий з'єм скломаси.

Fв.ч. = = 240 м2

2. Визначаємо довжину варочної частини печі:

Lв.ч. = , м (3.48)

де Вв.ч. - ширина печі в м, вона складає 8 м.

Lв.ч. = = 30 м

Співвідношення довжини до ширини повинно бути від 1,5 до 3,5;4.

(3.49)

Приймаємо піч з поперечним направленням полум'я.

3. Глибина басейну: h = 1500 мм.

4. Розміри завантажувальних кишень:

Ширину:

Вз.к. = 0,8 · Вв.ч. , м (3.50)

Вз.к. = 0,8 · 8 = 6,4 м

Довжину:

Lз.к. = 1000 мм.

5. Висота підвісної стіни:

hс. = 1,5 м

hп.п. = hс.+ hп.с. (3.51)

hп.с. = 1/8 • Вп.п. (3.52)

де Вп.п. - ширина полум'яного простору;

hп.с. - стріла підйому склепіння.

Вп.п. = Вв.ч. + (0,2 - 0,3) (3.53)

Вп.п. =8 + 0,2 = 8,2 м

hп.с. = 1/8 • 8,2 = 1,025 м

hп.п. = 1,5 + 1,025 = 2,5 м

6. Визначаємо кількість пар пальників. Відстань між осями пальників складає від 3,5 до 4 м.

n = lв.ч. / 4 (3.54)

n = = 7,5

Приймаємо 7 пар пальників

С1 = 1,1 м; С2 = 1,2 м; г = 0,375 м; в = 1,4 м.

Загальна ширина вльотів дорівнює:

Уа = Lв.ч. - (С12+6·в+14·г), м (3.55)

Уа = 30-(1,2+1,1+6·1,4+14·0,375) = 14,05 м

Середня ширина кожного вльоту буде дорівнювати:

а = , м (3.56)

а = = 2 м

3.2.2 Розрахунок горіння палива

Горіння палива заданого складу:

Складові

СН4

С2Н6

С3Н8

С4Н10

С5Н12

СО2

N2

WР

% по масі

91,08

3,96

1,09

0,51

0,26

0,12

1,98

1,0

Визначаємо теплоту горіння палива, теоретичної кількості повітря, дійсну кількість повітря, атмосферного повітря, димових газів у об'ємі і відсотках:

QнР = 35820 · СН4Р + 6375 · С2Н6Р + С3Н8Р · 91256 +118700 С4Н10Р 5Н12 · 14600 / 100 (3.57)

QнР = 35820·91,08+63751·3,99+91256·1,09+118700·0,51+14600·0,26/100 = = 36787,45 кДж

Знаходимо теоретично необхідну кількість сухого повітря:

Vт.в. =(2·СН4Р+3,5·С2Н6Р+5·С3Н8Р+6,5·С4Н10Р+8·С5Н12Р) (3.58)

Vт.в. = (2·91,08+3,5·3,96+5·1,09+6,5·0,51+8·0,26) = 9,85 м33

Знаходимо теоретично необхідну кількість атмосферного повітря з вологоутриманням d = 10г/кг сух. пов.

Vд.в. = б · Vт.в. (3.59)

Vд.в. = 1,016·9,85 = 10,01 мм3/нм3

Знаходимо дійсну кількість повітря при б = 1,2:

а) сухого La = б·L0 (3.60)

La = 1,2·9,85 = 11,82 м33

б) атмосферного La1 = б·L01 (3.61)

La1 = 1,2·10,01 = 12,01 м33

Визначаємо кількість та склад продуктів горіння при б = 1,2:

V= 0,01(СО2Р+СН4Р+2·С2Н6Р+3·С3Н8Р+4·С4Н10Р+5·С5Н12Р) (3.62)

V= 0,01(0,12 + 91,08+2·3,96+3·1,09+4·0,51+5·0,26) = 1,06 м33

V= 0,01(2·СН4Р+3·С2Н6Р+4·С3Н8Р+5·С4Н10Р+6·С5Н12Р +1+0,16·б·La) (3.63)

V=0,01(2·91,08+3·3,96+4·1,09+5·5,051+6·0,26+1+0,16·10·11,82)= 2,23 м33

V= 0,79·La + 0,01·N2P (3.64)

V= 0,79·11,82 + 0,01·1,98 = 9,36 м33

V= 0,21 (б - 1) · L0 (3.65)

V= 0,21 (1,2 - 1) · 9,85 = 0,41 м33

Визначаємо загальну кількість продуктів горіння:

Vд.г. = V+ V+ V+ V (3.66)

Vд.г. = 1,06 + 2,23 + 9,36 + 0,41 = 13,06 м33

Визначаємо відсотковий склад продуктів горіння:

СО2 = · 100 = 8,12%

H2O = · 100 = 17,08%

N2 = · 100 = 71,67%

O2 = · 100 = 3,13%

Визначаємо прихід тепла.

Qnр = QнР + Qn (3.67)

Qn = La1·Cn·tn , (3.68)

Qn = 12,01·1,398·900 = 15110,98 кДж/м3

Qnр = 36787,45 + 15110,98 = 51898,43 кДж/м3

Приймаємо температуру горіння палива рівну 2400 0С та визначаємо якій кількості тепла відповідає дана температура.

Q1 = Vд.г. · Сд.г. · t1 , кДж/м3 (3.69)

де Vд.г. - теплоємність димових газів;

Сп.ч = С· Ч+ С· Ч+ С·Ч+С·Ч (3.70)

Сп.ч. = 2,4712 · 0,0812 + 2,0366 · 0,1708 + 1,5065 · 0,7167 + 1,5965 · 0,0313 = = 1,68 кДж/м3 · 0С.

Q1 = 13,06 · 1,68 · 2400 = 52601,3 кДж/м3

Так як Qпр.< Q1, то tт < t1, тому задаємось приблизною теоретичною температурою горіння палива t2 = 2300 0С.

Визначаємо теплоємність Сп.ч. при t2 = 2300 0С аналогічно попередньому:

Сп.ч. = 2,46 · 0,0812 + 2,019 · 0,1708 + 1,501 · 0,7167 + 1,59 · 0,0313 = = 1,67 кДж/м3 · 0С.

Q2 = 13,06 · 1,67 · 2300 = 50164 кДж/м3

Так як Q2 Qприх, то t2 < t1.

tm = t1+ , 0С (3.71)

tm = 2300 += 2371 0С

Визначаємо дійсну температуру горіння палива:

tg = з · tm, 0С (3.72)

де з - пірометричний коефіцієнт.

tg = 0,7 · 2371 = 1659,7 0С

3.2.3 Визначення розходу палива

Прихід палива.

1. Тепловий потік, що утворюється при згоранні палива:

Ф1п = QнР · х, (3.73)

де QнР - теплота згорання палива, м3/с.

Ф1п = 36787,45 · х, кВт

2. Потік фізичної теплоти, що надходить з повітрям:

Ф2п = Vдат.п.·Cn·tn · х, кВт (3.74)

де Cn - теплоємкість вологого повітря 1,433 кДж/м3 0С;

tn - температура нагріву повітря 12000С.

Ф2п = 10,01 · 1,433 · 1200 · х = 17213,2 х кВт

3. Загальний потік тепла:

Фприх. = Ф1п + Ф2п, кВт (3.75)

Фприх. = 36787,45х + 17213,2х = 54000,65х кВт

Витрати палива.

1. Витрати палива на скловаріння:

Ф1 = n · q, кВт (3.76)

Ф1 = 2705 · 3,47 = 9386,35 кВт

де n - витрати теплоти на варку 1 кг скломаси.

n = , кДж/кг (3.77)

де а - вміст соди, 95%;

в - вміст сульфату, 5%;

а+в = 100%

n == 2705 кДж/кг

q - з'єм скломаси, кг/с.

q = , кг/с (3.78)

q = = 3,47 кг/с

2. Потік тепла, що втрачається з відходящими газами:

Ф2 = Vп.ч.·Cп.ч1.·tп.ч. · х, кВт (3.79)

де Vп.ч - об'єм продуктів горіння;

Cп.ч1 - середня теплоємкість продуктів горіння;

tп.ч. - температура відходящих газів у печі; у межах 1500-15500С, приймаємо tп.ч.= 15500С.

Cп.ч1 = С1· Ч+ С1· Ч+ С1·Ч+ С1·Ч;

Cп.ч1 = 2,345 · 0,0812 +1,864 · 0,1708 + 1,448 · 0,7167 +1,533 · 0,0313 = = 1,594 кДж/м3 · 0С.

Ф2 = 13,06·1,594·1550·х = 32267,342 кВт

3. Тепловий потік, втрачаємий за рахунок випромінюванням з варочної в студочну чи виробничу частину печі:

Ф3 = кВт (3.80)

де С0 = 5,7;

ц - коефіцієнт діафрагмування, 0,5;

Т1 = 15500С + 273 К = 1823 К;

Т2 = 12500С + 273 К = 1523 К.

F = в · Н, м2 (3.81)

де в - ширина полум'яного простору = 8,2 м;

Н - висота екрану над скломасою = 0,25 м.

F = 0,25 · 8,2 = 2,05 м2

Ф3 = = 328,5294 кВт

4. Тепловий потік, що витрачається у вльоти пальників:

Ф4 = , кВт (3.82)

де ц - коефіцієнт діафрагмування, 0,5;

Т1 = 15000С + 273 К = 1723 К;

Т2 = 14000С + 273 К = 1623 К.

F = 14,05 м2

Ф4 = = 1048,713 кВт

6.

7. Тепловий потік, втрачаємий випромінюванням через завантажувальню кишеню:

Ф5 = , кВт (3.83)

де ц - коефіцієнт діафрагмування, 0,5;

Т1 = 14000С + 273 К = 1673 К;

Т2 = 300С + 273 К = 303 К.

F = 1,28 м2

Ф5 = = 403,1097 кВт

6. Тепловий потік, втрачаємий на нагрів зворотних потоків скломаси:

Ф6 = (n-1)·q·Cck·(t1-t2), кВт (3.84)

де n - коефіцієнт потоку,2;

q - секунда продуктивності;

Cck - питома теплоємкість скломаси, кДж/кг 0С;

t1 та t2 - температури прямого та поворотного потоків.

Ф6 = (2-1)·3,47·1,28·(1350-1250) = 444,16 кВт

7. Тепловий потік, що витрачається у навколишнє середовище через кладку:

7.1.Дно печі вироблено у три шари:

1) 100 мм - бакорова плитка;

2) 300 мм - шамотний вогнетрив;

3) 300 мм - шамотний вогнетрив;

4) 100 мм - ізоляція.

Ф7 = :1000, кВт (3.85)

де tвн. - температура внутрішньої поверхні кладки, 0С;

tn. - температура навколишнього повітря, 0С;

у - товщина кладки, м;

л - теплопровідність вогнетриву, Вт/м 0С;

б2 - коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої стінки навколишнього повітрю, Вт/м2 0С.

б2 = 9,77+0,0697 (tзовн.-tn) (3.86)


Подобные документы

  • Сучасний стан виробництва медичного скла, технологічне обладнання, обробка матеріалів. Вибір складу скла та характеристика сировини. Дозування компонентів та приготування шихти. Контроль якості виробів. Фізико-хімічні процеси при варінні скломаси.

    дипломная работа [138,2 K], добавлен 01.02.2011

  • Обладнання, сировинні матеріали, склади скла, які можуть застосовуватися для виробництва високоякісної склотари. Обробка усіх сировинних матеріалів. Готування шихти. Загальна характеристика умов здійснення технологічного процесу. Параметри мікроклімату.

    дипломная работа [479,7 K], добавлен 22.03.2009

  • Визначення загартованого скла, його основні властивості, як будівельного матеріалу, основні стадії та особливості виробництва, а також його використання в дизайні офісів та суспільних будинків. Порівняльна характеристика загартованого скла та звичайного.

    реферат [17,7 K], добавлен 03.01.2010

  • Техніко-економічне обґрунтування проектованої системи автоматизації. Характеристика продукту виробництва еритроміцину, опис його технології. Розрахунок та проектування системи автоматичного керування технологічним процесом. Організація охорони праці.

    дипломная работа [2,3 M], добавлен 08.11.2011

  • Техніко-економічне обґрунтування методу виробництва та вибору сировини. Стадії технологічного процесу, фізико-хімічні основи і норми режиму виготовлення ячмінного солоду. Стандартизація і контроль якості, розрахунок обладнання і техніка безпеки.

    дипломная работа [215,9 K], добавлен 16.07.2011

  • Теплові та конструктивні схеми скловарних установок. Розрахунок регенеративної ванної печі для варіння побутового скла. Обсяг і склад продуктів горіння. Тепловий баланс варочної частини. Техніко-економічні показники роботи печі та економія палива.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.12.2014

  • Технологія зберігання сировини, приготування розчину рідкого скла, шлікера, преспорошку. Визначення грейферних кранів, стругача, мішалок. Конструктивний і аеродинамічний розрахунок печі. Автоматизація управління процесом випалу плиток для підлоги.

    дипломная работа [4,2 M], добавлен 25.10.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.