Курсовая работа: Технология производства листового стекла
Варка стекла
производится в ванной регенеративной стекловаренной печи непрерывного действия
с поперечным направлением пламени, отапливаемой природным газом, с удельным
съемом стекломассы с отапливаемой части:
-для ЛТФ-2 1899,1 кг/м2,
Фактическая производительность
стекловаренной печи на ОсОО «Интергласс»:
-на ЛТФ-2 350 т/сут;
Расчет количества
сваренной стекломассы
По количеству
засыпанной шихты и стеклобоя в стекловаренную печь:
Q
= количество шихты(тн) х коэф.угара + количество стеклобоя (тн), (тн)
Пример
В стекловаренную печь
засыпали за сутки 290тн шихты и 67тн стеклобоя
Угар шихты = 17,08%
Коэффициент угара =
(100 – 17,08) : 100 = 0,8292
Q
= 290 х 0,8292 + 67 = 307,468тн
По вытянутому стеклу:
Q
= вытянуто стекла (м2) х толщина (м) х плотность стекла (тн/м3),(тн)
Пример
Скорость выработки =
720м/ч
Ширина ленты стекла с
бортами = 1840мм = 1,84м
За сутки вытянуто
стекла 720 х 1,84 х 24 = 31795,2м2
Толщина = 3,84мм =
0,00384м
Плотность стекла =
2,5т/м3
Q
= 31795,2 х 0,00384 х 2,5 = 305тн
КИС (коэффициент
использования стекломассы)
вытянуто(м2)
х толщина (м) х плотность(кг/м3)
КИС
=
съем (кг) х КИО
КИО – коэффициент
использования оборудования
Количество вытянутого
стекла с учетом КИС и КИО
съем (кг) х КИС х КИО
Вытянуто
= , м2
толщина (м) х плотность (кг/м3)
Пример
Съем составил 310т/сут
КИС = 0,78
КИО = 0,995
Толщина = 3мм
Плотность = 2,5т/м3
310 х 0,78 х 0,995
Вытянуто
= = 32079м2
0,003 х 2,5
Рассмотрена
ванная печь непрерывного действия. Тип печи-регенеративная ,проточная с подковообразным
направлением пламени. Конструктивно печь имеет варочный и выработочный бассейн,
соединенные между собой по стекломассе протоком.
Для загрузки
шихты и стеклобоя печь оборудована двумя герметизированными загрузочными
карманами ,расположенными по ее боковым сторонам.
Выбор
удельного съема и расчет основных геометрических размеров печи.
Химический
состав стекла:
SiO2-72 %
Fe2O3+AL2O3-2,3 %
Na2O+К2О-14%
CaO+MgO-11,5%
SO3-0,2%
Максимальная
температура варки-1500˚C
В
температурном интервале от 23 до 1500˚С вязкость стекол изменяется на 18
порядков. В твердом состоянии вязкость составляет примерно 1019 Па
с, в расплавленном состоянии-10 Па с. При низких температурах вязкость меняется
незначительно. Наиболее резкое снижение вязкости происходит в интервале 1015-107
Пас.
Определяем
основные размеры рабочей камеры.
Площадь
варочной части печи, м2:
F=G* 103/g;
Где G-производительность печи, кг/сутки;
g-удельный съем стекломассы с зеркала варочной части, кг/(м2*сут).
Принимаем g=1381 кг/(м2*сут.).
Тогда F=70000/1381=50,68 м2.
Длина
варочной части для печи с подковообразным направлением пламени рассчитывается
из соотношения
L:B=1,2:1
L:B=1,2
L*B=50,68
1,2*х*х=50,68
х2=50,68:1,2
х=6,5м
(ширина B)
6,5*1,2=7,8 м
(длинаL)
Соотношение
длины и ширины L/B=7,8/6,5=1,2
Ширина
пламенного пространства на 120 мм больше ширины бассейна, т.е. 6,5+0,12=6,62 м
Высота
подъема свода f=6,62/8=0,83 м.
Длина
пламенного пространства 7,8+0,2=8 м.
Глубина
бассейна: студочного мм , варочного мм.
Площадь
студочной части при температуре варки 1500С принята равной площади варочной
части:Fст= 50,68м2.
Ширина
студочной части составляет 80% ширины варочной части: 6,5*0,8=5,2 м. Принимаем
ширину загрузочных карманов (6,5-0,9)/2=2,8 м, где 0,9 м – ширина разделительной стенки. Длина загрузочного кармана 1 м.
4 Обоснование
распределения температур в печи
Термический
процесс, в результате которого смесь разнородных компонентов образует
однородный расплав, называется стекловарением.
Сыпучую или
гранулированную шихту нагревают в ванной печи, в результате чего она
превращается в жидкую стекломассу, претерпевая сложные физико-химические
взаимодействия компонентов, происходящие на протяжении значительного температурного
интервала.
Различают
пять этапов стекловарения: силикатообразование, стеклообразование, осветление
(дегазация), гомогенизация (усреднение), студка (охлаждение).
Отдельные
стадии процесса стекловарения следуют в определенной последовательности по
длине печи и требуют создания необходимого температурного режима газовой среды,
который должен быть строго неизменным во времени. Распределение температур по
длине и ширине ванной печи зависит от свойств стекла и условий варки. При варке
темнозеленого стекла температура в начале зоны варки (у загрузочного кармана)
1400-1420˚С, так как в этой части бассейна печи происходят нагрев,
расплавление и провар шихты, т. е. завершение стадий силикатообразования,
стеклообразования и частичное осветление стекломассы. Температура стекломассы у
загрузочного кармана 1200-1250˚С. В зоне осветления температура газовой
среды поддерживается максимальной-1500˚С, так как при такой температуре
вязкость стекломассы снижается, происходит интенсивное осветление и завершается
гомогенизация. В зоне студки температура газовой среды плавно понижается до
1240˚С, что приводит к увеличению вязкости стекломассы. В зоне выработки
температурный режим устанавливается в зависимости от требований, необходимых
для нормальной выработки стекломассы и формования из нее стеклоизделий.
Для
установления стационарного температурного режима газовой среды в печи
необходимо регулировать количество и соотношение топлива и воздуха, подаваемого
в печь, тщательно их смешивать и своевременно отводить отходящие дымовые газы.
Возможность
установления определенного температурного режима предусматривается конструкцией
ванной печи.
На изменение
температурного режима оказывает влияние давление газов в рабочей камере печи.
Повышение давления до определенных пределов способствует более равномерному
прогреву отдельных частей печи, так как объем рабочей камеры максимально
заполняется пламенем. Создание разряжения в печи приводит к уменьшению
распространения пламени и присосу холодного воздуха через отверстия. Это ухудшает
равномерность распределения температур и вызывает понижение температур в тех
участках печи, куда проникает холодный воздух.
Температурный
режим печи зависит также и от температуры факела пламени и ее распределения по
длине факела. Температура факела регулируется подачей воздуха.
5 Расчет
горения топлива, действительной температуры и минимальной температуры подогрева
воздуха.факела
Теплоту
сгорания топлива определяют по его составу:
Qн=358CH4+637C2H6+912C3H8+1186C4H10;
Qн=358*93,2+637*0,7+912*0,6+1186*0,6=35200 кДж/м3
Уравнения
реакций горения составных частей топлива:
CH4+2O2=CO2+2H2O+Q;
C2H6+3,5О2=2СО2+3Н2О+Q;
C3H8+5O2=3CO2+4H2O+Q;
C4H10+6,5O2=4CO2+5H2O+Q.
Коэффициент
избытка воздуха L=1,1.
Расчет
горения сводим в таблицу:
Состав топлива, % |
Содержание газа, м3/м3
|
Расход воздуха на 1м3 топлива, м3
|
Выход продуктов горения на 1 м3 топлива,м3
|
О2Т |
О2Д |
N2Д |
VL |
CO2 |
H2O |
N2 |
O2 |
VД |
CH4-93,2 |
0,932 |
1,864 |
1,96х1,1 |
2,16х
х3,76
|
2,16+
+8,10
|
0,932 |
1,864 |
- |
- |
2,796 |
С2Р6-0,7 |
0,007 |
0,025 |
0,014 |
0,021 |
Из воздуха |
Из воздуха |
0,035 |
С3H8-0,6 |
0,006 |
0,030 |
0,018 |
0,024 |
8,1 |
0,2 |
8,142 |
C4H10-0,6 |
0,006 |
0,039 |
0,024 |
0,030 |
- |
- |
0,054 |
N2-4,4 |
0,044 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,044 |
- |
0,044 |
СО2-0,5 |
0,005 |
- |
- |
- |
- |
0,005 |
- |
- |
- |
0,205 |
Сумма-100 |
1 |
1,96 |
2,16 |
8,1 |
10,26 |
0,993 |
1,939 |
8,144 |
0,2 |
11,276 |
О2ТиО2Д-расход
кислорода соответственно теоретический и действительный, при L=1,1;
N2Д- действительный объем азота из воздуха; VL-действительный расход воздуха для горения 1 м3 газа; VД-объем продуктов горения на 1 м3 газа.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
|