隧道式砖瓦干燥室热平衡、热效率测定与计算方法标准类型中华人民共和国国家标准标准名称（英）Themethodsforthemeasurementandcalculationofheatbalance,heatefficiencyoftunneldryer国际代码UDC66694.047：662.614.2标准号GB6054-85

标准正文

本标准适用于干燥粘土、页岩、粉煤灰、煤矸石等砖瓦坯体的隧道干燥室热平衡、热效率测定与计算方法。

1.基本术语的定义

1.1湿坯末经干燥的砖瓦坯体。

1.2干坯经过干燥尚残留少量水份的砖瓦坯体。

1.3绝干坯含水率为零的砖瓦坯体。

1.4干燥周期坯体干燥时，进出干燥室所持续的时间。

2计量单位本标准采用国际单位制(SI)单位。

3符号、代号本标准所采用的符号、代号见附录C(参考件)。

4基准

4.1热平衡在干燥室稳定条件下，根据对一个干燥周期的测定结果确定。

4.2温度以环境温度为基准。

4.3产品及各种热量计算均以一万块普通砖为计算基数，其它产品原则上按普通砖体积计算。当其它产品与普通砖混合干燥时，可按其中的普通砖质量计算，但应加以说明。

5、热平衡示意图

6、记录、测定事项记录、测定事项见附录A(补充件)。

7、测定方法全部测定项目(分析化验除外)均在同一干燥周期内进行。以各次测定数值的算术平均值作为测定结果。

7.1外界条件

7.1.1环境温度在距干燥室墙体2m左右的地方用玻璃温度计每小时测定一次。

7.1.2大气压强大气压强用大气压力计测量或采用当地气象部门同期测量的数据。

7.2热风及其它热源热风及其它热源的温度、湿度、流量、成分以及测定间隔按GB6053-85《轮窑热平衡、热效率测定与计算方法》中测量烟气和热风的有关规定进行。

7.3坯体

7.3.1湿坯

7.3.1.1温度与质量每间隔2~4h从码坯线上或进车口取5块湿坯作一次测定。测定温度用半导体点温计，称量质量原则上用台称。

7.3.1.2含水率每间隔2~4h保留2块测定温度时所取的湿坯(或在坯体上取小试块)。以107±2℃加热坯体至恒量(前后两次称量差不大于0.3%)，将其减量与坯体恒量的百分比确定为坯体的含水率。

7.3.2干坯

7.3.2.1温度与质量在干燥室的出口处每间隔2h按顺序分别从各条干燥洞的干燥车上取五块干坯作一次测定，取样点应选在同一车的中断面的上、下、左、右、中五个不同的位置(见图2)。

7.3.2.2含水率每间隔2h保留3块测定出口砖温度时处于同一条对角线(如图2所示)的取样砖坯，按7.3.1.2的方法测定含水率。

7.4干燥车

7.4.1干燥每万块砖需用数量(或质量)根据干燥车的平均装载量确定。

7.4.2温度每间隔1~4h在测定坯体内温度的同时用半导体点温计或表面热电偶温度计对进、出干燥车各测定一次。

7.5废气每间隔4h测定一次。排除废气使用离心风机时，测定方法与7.2相同。使用流风机并在出口测定流量时应加套筒进行(如图3所示)。测定仪器可使用毕托管热球式风速仪。不同规格的风机应分别测定。

7.6散热损失

7.6.1墙体散热每间隔6h测定一次。测定前根据温度的变化将全部外墙分为若干个矩形面，同一面上各点温度最大值与最小值之差不得大于3℃，把每个面的中心作为一个测点，按照规定的测定时间测定其表面温度及周围空间温度。若采用热流计测定散热损失时应在测定之前装上测头，按照规定的测定时间，测量全部测头的热流值。根据测定所取得的数据计算各次平均散热流量。

7.6.2排风机散热每间隔4h测量一次。使用热流计测量。

7.7干燥室内介质的温度、压力曲线干燥室内介质的温度、压力应在热平衡测定开始后进行。可以跟踪干燥车逐点测定，也可在整个纵向长度上均匀选择测点同时测定。测定位置应保持在横断面的一个固定位置上。以温度、压力为纵坐标，以长度为横坐标绘制曲线。测定温度可选用水银温度计或电阻温度计；测定压力用毕托管和微压计。

8热平衡计算方法

8.1输入热量

8.1.1热风输入的显热Qrfr,KJQrfr=0.01[Vrf(100-φH2Orf).C'rfVrf.φH2Orf.C'H2O].(trf-to)........

(1)式中：A----以万块普通砖为计量单位的干燥室小时产量；Vrf----热风流量，m[3]*/h；φH2Orf---热风中水蒸汽的容积百分数，%；trf-----热风的平均温度，℃；t0-----环境温度，℃；C'H2O---水蒸汽的平均容积比热，KJ/(m[3]*.℃),见附录B(参考件)。C'rf----干热风的平均容积比热，KJ/(m[3]*℃),按下式计算：C'=0.01(φCO2rf.C'CO2φCOrf.C'coφN2rf.C'N2φO2rf.CO2).............

(2)式中：φCO2rf、φCOrf、φN2rf、φO2rf------分别表示干热风中二氧化碳、一氧化碳、氮、氧的容积百分数，%；C'CO2、C'CO、C'N2、C'O2--------分别表示被测气体中二氧化碳、一氧化碳、氮、氧的平均容积比热，KJ/(m[3]*.℃)，见附录B(参考件)。8.1.2其它热源输入的显热Qtr,KJQtr=Vtr.(C'tr.(ttr-t0).........

(3)式中：Vtr----由其它热源输入的气体的流量，m[3]*/h；C'tr------由其它热源输入气体的容积比热，KJ(m[3]*.℃),计算方法同8.1.1；ttr----其它热源输入气体的温度，℃。若其它热源输入气体中含水蒸汽，Qtr计算方法同8.1.1;8.1.3湿坯带入的显热Qsp，KJQsp={[msp.(100-Wsp)/100-m[g]n].CPL0.0418msp.Wspm[g]n.Cn}.(tsp-t0)........

(4)式中：msp------每万块湿坯的质量，kg；Wsp---湿坯的含水率，%；m[g]n----每万块湿坯的内燃料(干燥基)质量，kg；CPL------坯体内干原料的平均比热，KJ(kg.℃)。按下式计算。cpL=0.087313.6×10[-6].tsp.........

(5)Cn....内燃料的平均比热，KJ/(kg.℃)，见附录B(参考件)；tsp。。。。湿坯的平均温度，℃。8.1.4干燥车带入的显热Qcr,KJQcr=mc.Cc.(tcr-t0)..........

(6)式中：mc------装载一万块砖坯所需用干燥车质量，kg；Cc--------干燥车材料的比热，KJ/(kg.℃),见附录B(参考件)；tcr------干燥车入干燥室时的温度，℃。8.1.5总输入热量Qsr,KJQsr=QrfrQtrQspQcr..........

(7)8.2输出热量8.2.1坯体内被蒸发水分的气化潜热Qzf，KJQzf=mzf.r..............

(8)式中：r...........被蒸发水分，在湿坯平均温度下的气化潜热，KJ/kg;mzr........每万块砖坯所蒸发水分的质量，kg，按下式计算：mzf=msp.(Wsp-Wgp)/(100-Wgp).....

(9)或mzf=msp-mgp.........

(10)式中：Wgp....干坯的含水率，%；mgp.....每万块干坯的质量，kg。8.2.2干坯带出的显热Qgp，KJQgp=[(mgp(100-Wgp)/100-m[g]n).CpL0.00418mgp.Wgpm[g]n.Cn].(tgp-to)........

(11)式中：tgp......干坯出干燥室时的温度，℃。8.2.3干燥车出干燥室的热损失Qcc，KJQcc=mc.Cc.(tcc-to)...........

(12)式中：tcc---------干燥车出干燥室时的温度，℃。8.2.4排除废气的热损失Qfg，KJQfq=0.01[Vfq(100-φH2Ofq).C'fqVfq.φH2Ofq.C'H2O].(tfq-to)/A-1.244mzfC'H2O(tsp-t0)......

(13)式中：φH2Ofq-------废气中水蒸汽的容积百分数，%；Vfq------废气的流量，m[3]*/h；C'fq------干废气的平均容积比热，KJ/(m[3]*.℃)。可按8.1.1计算或按干空气查表确定。见附录B(参考件)；tfq------废气的平均温度，℃。8.2.5散热损失Qs，KJ8.2.5.1室体表面散热损失Qbs，KJ8.2.5.1.1第i次测得的室体表面综合换热系数αbi，KJ/(cm[2].h.℃)αbi=k(τbi-τki)[0.25]{20.41ε[0.01(τbi273)][4]-[0.01(τki273)][4]}/(τbi-τki)...........

(14)式中：K------决定于散热面位置的系数。干燥室侧墙取9.20，干燥室顶面取11.71；τbi----第i次测得的室体表面温度，℃；τki-----第i次测得的室体周围空间温度，℃；ε-------室体表面黑度，见附录B(参考件)。8.2.5.1.2第i次测得的室体表面平均散热流量Qbsi，KJ/(h.m[2])Qbsi=(qbi1.Fb1qbi2.Fb2......qbin.Fbn)/(Fb1Fb2.....Fbn)...................

(15)或Qbsi=[αbi1(τbi1-τki1).Fb1αbi2(τbi2-τki2).Fb2...αbin(τbin-τkin).Fbn]/(Fb1Fb2...Fbn)........

(16)式中：qbi1、qbi2、.....qbin------分别表示第i次用热流计测得的各个测点的热流值，KJ/(h.m[2])；Fb1、Fb2、.......Fbn----分别表示各个测点所在矩形面的面积，m[2]；αbi1、αbi2、α....αbin-------分别表示第i测得的各个测点的室体表面综合换热系数，KJ/(m[2].h.℃)；τbi1、τbi2....τbin--------分别表示第i测得的各个测点的室体表面温度，℃；τki1、τki2.....τkin--------分别表示第i次测得的各个测点的室体周围空气温度，℃。8.2.5.1.3室体表面散热损失Qbs，KJQbs=Fb/(n.A).ΣQbsi......

(17)式中：n----测定次数；Fb--------干燥室外表面积，m[2]。8.2.5.2风机散热损失Qjs，KJQjs=Fjs/(A.n).Σqjsi........

(18)式中：qjsi-----第i次测得的风机散热流量，KJ/(m[2],h)；Fjs-----风机散热面积，m[2]。8.2.5.3散热损失Qs,KJQs=QbsQjs............

(19)8.2.6其它热损失Qt，KJQt=Qsr-(QgpQccQzfQfqQs)............

(20)8.2.7总输出热量Qsc，KJQsc=QgpQccQzfQfqQsQt...........

(21)9热效率计算方法9.1供给热量Qgg，KJQgg=QrfrQtrQsP①........

(22)①只有在使用其它热源加热昨才加上Qsp。9.2有效热量Qyx，KJQyx=Qps.......

(23)或Qyx=mzf[rCH2Ops.(τfq-τsp)].....

(24)式中：Qps-----砖坯排除水分消耗热量，KJ；CH2Ops------水蒸汽在湿坯温度与废气温度范围内的平均质量比热，KJ/(kg.℃)。9.3热效率η，%η=Qyx/Qgg×100........

(25)10热平衡、热效率计算结果汇总表(见下表)热平衡、热效率计算结果汇总表输入热量输出热量序号项目数值百分数项目数值百分数10[4]KJ10[4]Kcal [4]KJ10[4]Kcal%1热风输入的显热Qrfr坯体内被蒸发水分的气化潜热Qzr2其它热源输入的显热Qtr干坯带出的显热Qgp3湿坯带入的显热Qsp干燥车出干燥室热损失Qcc4干燥车带入的显热Qcr排除废气损失Qfq5散热损失Qs6其它热损失Qt7合计100合计100有郊热量Qyx10[4]KJ(10[4]Kcal)热效率η%

 

 

 

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