本標準適用于干燥粘土、頁巖、粉煤灰、煤矸石等磚瓦坯體的隧道干燥室熱平衡、熱效率測定與計算方法。 1.基本術(shù)語的定義 1.1 濕坯 末經(jīng)干燥的磚瓦坯體。 1.2干坯 經(jīng)過干燥尚殘留少量水份的磚瓦坯體。 1.3絕干坯 含水率為零的磚瓦坯體。 1.4干燥周期 坯體干燥時，進出干燥室所持續(xù)的時間。 2 計量單位 本標準采用國際單位制(SI)單位。 3符號、代號 本標準所采用的符號、代號見附錄C(參考件)。 4基準 4.1熱平衡在干燥室穩(wěn)定條件下，根據(jù)對一個干燥周期的測定結(jié)果確定。 4.2 溫度以環(huán)境溫度為基準。 4.3產(chǎn)品及各種熱量計算均以一萬塊普通磚為計算基數(shù)，其它產(chǎn)品原則上按普通磚體積計算。當其它產(chǎn)品與普通磚混合干燥時，可按其中的普通磚質(zhì)量計算，但應(yīng)加以說明。 5 熱平衡示意圖 6 記錄、測定事項 記錄、測定事項見附錄A(補充件)。 7 測定方法 全部測定項目(分析化驗除外)均在同一干燥周期內(nèi)進行。以各次測定數(shù)值的算術(shù)平均值作為測定結(jié)果。 7.1 外界條件 7.1.1環(huán)境溫度 在距干燥室墻體2m左右的地方用玻璃溫度計每小時測定一次。 7.1.2大氣壓強 大氣壓強用大氣壓力計測量或采用當?shù)貧庀蟛块T同期測量的數(shù)據(jù)。 7.2 熱風(fēng)及其它熱源 熱風(fēng)及其它熱源的溫度、濕度、流量、成分以及測定間隔按GB 6053-85《輪窯熱平衡、熱效率測定與計算方法》中測量煙氣和熱風(fēng)的有關(guān)規(guī)定進行。 7.3坯體 7.3.1濕坯 7.3.1.1 溫度與質(zhì)量 每間隔2~4h從碼坯線上或進車口取5塊濕坯作一次測定。 測定溫度用半導(dǎo)體點溫計，稱量質(zhì)量原則上用臺稱。 7.3.1.2含水率 每間隔2~4h保留2塊測定溫度時所取的濕坯(或在坯體上取小試塊)。以107±2℃加熱坯體至恒量(前后兩次稱量差不大于0.3%)，將其減量與坯體恒量的百分比確定為坯體的含水率。 7.3.2干坯 7.3.2.1溫度與質(zhì)量 在干燥室的出口處每間隔2h按順序分別從各條干燥洞的干燥車上取五塊干坯作一次測定，取樣點應(yīng)選在同一車的中斷面的上、下、左、右、中五個不同的位置(見圖2)。 7.3.2.2含水率 每間隔2h保留3塊測定出口磚溫度時處于同一條對角線(如圖2所示)的取樣磚坯，按7.3.1.2的方法測定含水率。 7.4 干燥車 7.4.1干燥每萬塊磚需用數(shù)量(或質(zhì)量) 根據(jù)干燥車的平均裝載量確定。 7.4.2溫度 每間隔1~4h在測定坯體內(nèi)溫度的同時用半導(dǎo)體點溫計或表面熱電偶溫度計對進、出干燥車各測定一次。 7.5廢氣 每間隔4h測定一次。排除廢氣使用離心風(fēng)機時，測定方法與7.2相同。使用流風(fēng)機并在出口測定流量時應(yīng)加套筒進行(如圖3所示)。 測定儀器可使用畢托管熱球式風(fēng)速儀。不同規(guī)格的風(fēng)機應(yīng)分別測定。 7.6散熱損失 7.6.1墻體散熱 每間隔6h測定一次。測定前根據(jù)溫度的變化將全部外墻分為若干個矩形面，同一面上各點溫度最大值與最小值之差不得大于3℃，把每個面的中心作為一個測點，按照規(guī)定的測定時間測定其表面溫度及周圍空間溫度。若采用熱 流計測定散熱損失時應(yīng)在測定之前裝上測頭，按照規(guī)定的測定時間，測量全部測頭的熱流值。根據(jù)測定所取得的數(shù)據(jù)計算各次平均散熱流量。 7.6.2排風(fēng)機散熱 每間隔4h測量一次。使用熱流計測量。 7.7 干燥室內(nèi)介質(zhì)的溫度、壓力曲線 干燥室內(nèi)介質(zhì)的溫度、壓力應(yīng)在熱平衡測定開始后進行?？梢愿櫢稍镘囍瘘c測定，也可在整個縱向長度上均勻選擇測點同時測定。測定位置應(yīng)保持在橫斷面的一個固定位置上。以溫度、壓力為縱坐標，以長度為橫坐標繪制曲線。 測定溫度可選用水銀溫度計或電阻溫度計；測定壓力用畢托管和微壓計。 8 熱平衡計算方法 8.1輸入熱量 8.1.1熱風(fēng)輸入的顯熱Qrfr,KJ  Qrfr=0.01[Vrf(100-φH2Orf).C'rf+Vrf.φH2Orf.C'H2O].(trf-to)........(1) 式中：A----以萬塊普通磚為計量單位的干燥室小時產(chǎn)量；       Vrf----熱風(fēng)流量，m[3]*/h；       φH2Orf---熱風(fēng)中水蒸汽的容積百分數(shù)，%；       trf-----熱風(fēng)的平均溫度，℃；       t0-----環(huán)境溫度，℃；       C'H2O---水蒸汽的平均容積比熱，KJ/(m[3]*.℃),見附錄B(參考件)。 C'rf----干熱風(fēng)的平均容積比熱，KJ/(m[3]*℃),按下式計算：       C'=0.01(φCO2rf.C'CO2+φCOrf.C'co+φN2rf.C'N2+φO2rf.CO2).............(2) 式中：φCO2rf、φCOrf、φN2rf、φO2rf------分別表示干熱風(fēng)中二氧化碳、一氧化碳、氮、氧的容積百分數(shù)，%；   C'CO2、C'CO、C'N2、C'O2--------分別表示被測氣體中二氧化碳、一氧化碳、氮、氧的平均容積比熱，KJ/(m[3]*.℃)，見附錄B(參考件)。 8.1.2 其它熱源輸入的顯熱Qtr,KJ             Qtr=Vtr.(C'tr.(ttr-t0).........(3)  式中：Vtr----由其它熱源輸入的氣體的流量，m[3]*/h； C'tr------由其它熱源輸入氣體的容積比熱，KJ(m[3]*.℃),計算方法同8.1.1； ttr----其它熱源輸入氣體的溫度，℃。 若其它熱源輸入氣體中含水蒸汽，Qtr計算方法同8.1.1; 8.1.3 濕坯帶入的顯熱Qsp，KJ        Qsp={[msp.(100-Wsp)/100-m[g]n].CPL+0.0418msp.Wsp+m[g]n.Cn}.(tsp-t0)........(4) 式中： msp------每萬塊濕坯的質(zhì)量，kg； Wsp---濕坯的含水率，%； m[g]n----每萬塊濕坯的內(nèi)燃料(干燥基)質(zhì)量，kg； CPL------坯體內(nèi)干原料的平均比熱，KJ(kg.℃)。   按下式計算。    cpL=0.087+313.6×10[-6].tsp.........(5)    Cn....內(nèi)燃料的平均比熱，KJ/(kg.℃)，見附錄B(參考件)； tsp。。。。濕坯的平均溫度，℃。 8.1.4 干燥車帶入的顯熱Qcr,KJ Qcr=mc.Cc.(tcr-t0)..........(6) 式中：mc------裝載一萬塊磚坯所需用干燥車質(zhì)量，kg；       Cc--------干燥車材料的比熱，KJ/(kg.℃),見附錄B(參考件)； tcr------干燥車入干燥室時的溫度，℃。 8.1.5總輸入熱量Qsr,KJ Qsr=Qrfr+Qtr+Qsp+Qcr..........(7) 8.2 輸出熱量 8.2.1 坯體內(nèi)被蒸發(fā)水分的氣化潛熱Qzf，KJ Qzf=mzf.r..............(8) 式中：r...........被蒸發(fā)水分，在濕坯平均溫度下的氣化潛熱，KJ/kg; mzr........每萬塊磚坯所蒸發(fā)水分的質(zhì)量，kg，按下式計算： mzf=msp.(Wsp-Wgp)/(100-Wgp).....(9) 或  mzf=msp-mgp.........(10) 式中：Wgp....干坯的含水率，%；       mgp.....每萬塊干坯的質(zhì)量，kg。 8.2.2 干坯帶出的顯熱Qgp，KJ                       Qgp=[(mgp(100-Wgp)/100-m[g]n).CpL+0.00418mgp.Wgp+m[g]n.Cn].(tgp-to)........(11) 式中：tgp......干坯出干燥室時的溫度，℃。 8.2.3 干燥車出干燥室的熱損失Qcc，KJ   Qcc=mc.Cc.(tcc-to)...........(12)   式中：tcc---------干燥車出干燥室時的溫度，℃。 8.2.4 排除廢氣的熱損失Qfg，KJ     Qfq=0.01[Vfq(100-φH2Ofq).C'fq+Vfq.φH2Ofq.C'H2O].(tfq-to)/A-1.244mzfC'H2O(tsp-t0)......(13) 式中： φH2Ofq-------廢氣中水蒸汽的容積百分數(shù)，%；        Vfq------廢氣的流量，m[3]*/h；        C'fq------干廢氣的平均容積比熱，KJ/(m[3]*.℃)?？砂?.1.1計算或按干空氣查表確定。見附錄B(參考件)；   tfq------廢氣的平均溫度，℃。   8.2.5 散熱損失Qs，KJ   8.2.5.1 室體表面散熱損失Qbs，KJ   8.2.5.1.1 第i次測得的室體表面綜合換熱系數(shù)αbi，KJ/(cm[2].h.℃)           αbi=k(τbi-τki)[0.25]+{20.41ε[0.01(τbi+273)][4]-[0.01(τki+273)][4]}/(τbi-τki)...........(14) 式中：    K------決定于散熱面位置的系數(shù)。干燥室側(cè)墻取9.20，干燥室頂面取11.71； τbi----第i次測得的室體表面溫度，℃； τki-----第i次測得的室體周圍空間溫度，℃； ε-------室體表面黑度，見附錄B(參考件)。 8.2.5.1.2 第i次測得的室體表面平均散熱流量Qbsi，KJ/(h.m[2]) Qbsi=(qbi1.Fb1+qbi2.Fb2+......+qbin.Fbn)/(Fb1+Fb2+.....+Fbn)...................(15) 或   Qbsi=[αbi1(τbi1-τki1).Fb1+αbi2(τbi2-τki2).Fb2+...αbin(τbin-τkin).Fbn]/(Fb1+Fb2+...Fbn)........(16) 式中：qbi1、qbi2、.....qbin------分別表示第i次用熱流計測得的各個測點的熱流值，KJ/(h.m[2])； Fb1、Fb2、.......Fbn----分別表示各個測點所在矩形面的面積，m[2]； αbi1、αbi2、α....αbin-------分別表示第i 測得的各個測點的室體表面綜合換熱系數(shù)，KJ/(m[2].h.℃)； τbi1、τbi2....τbin--------分別表示第i 測得的 各個測點的室體表面溫度，℃； τki1、τki2.....τkin--------分別表示第i次測得的各個測點的室體周圍空氣溫度，℃。 8.2.5.1.3 室體表面散熱損失Qbs，KJ Qbs=Fb/(n.A).ΣQbsi......(17) 式中：n----測定次數(shù)； Fb--------干燥室外表面積，m[2]。 8.2.5.2 風(fēng)機散熱損失Qjs，KJ        Qjs=Fjs/(A.n).Σqjsi........(18)        式中：qjsi-----第i次測得的風(fēng)機散熱流量，KJ/(m[2],h)； Fjs-----風(fēng)機散熱面積，m[2]。 8.2.5.3 散熱損失Qs,KJ Qs=Qbs+Qjs............(19) 8.2.6 其它熱損失Qt，KJ Qt=Qsr-(Qgp+Qcc+Qzf+Qfq+Qs)............(20) 8.2.7 總輸出熱量Qsc，KJ Qsc=Qgp+Qcc+Qzf+Qfq+Qs+Qt...........(21) 9 熱效率計算方法 9.1 供給熱量Qgg，KJ Qgg=Qrfr+Qtr+QsP①........(22) ①只有在使用其它熱源加熱昨才加上Qsp。 9.2 有效熱量Qyx，KJ             Qyx=Qps.......(23)         或  Qyx=mzf[r+CH2Ops.(τfq-τsp)].....(24) 式中：Qps-----磚坯排除水分消耗熱量，KJ； CH2Ops------水蒸汽在濕坯溫度與廢氣溫度范圍內(nèi)的平均質(zhì)量比熱，KJ/(kg.℃)。 9.3 熱效率η，%            η=Qyx/Qgg×100........(25) 10 熱平衡、熱效率計算結(jié)果匯總表(見下表)               熱平衡、熱效率計算結(jié)果匯總表 輸入熱量                                輸出熱量 序號  項目     數(shù)值            百分數(shù)     項目    數(shù)值           百分數(shù)             10[4]KJ  10[4]Kcal   %             10[4]KJ 10[4]Kcal    % 1 熱風(fēng)輸入的顯熱Qrfr                  坯體內(nèi)被蒸發(fā)水分的氣化潛熱Qzr 2 其它熱源輸入的顯熱Qtr               干坯帶出的顯熱Qgp 3 濕坯帶入的顯熱Qsp                   干燥車出干燥室熱損失Qcc 4 干燥車帶入的顯熱Qcr                 排除廢氣損失Qfq 5                                     散熱損失Qs 6                                     其它熱損失Qt 7 合計                         100    合計                           100 有郊熱量Qyx 10[4]KJ(10[4]Kcal) 熱效率η%