Схема пароснабжения автоклава

Крышку автоклава (тупикового) закрывают после полной его загрузки вагонетками с кирпичом-сырцом.

При автоклавной обработке около 45% тепловой энергии аккумулируется кирпичом и свободным объёмом автоклава, которая может быть использована вторично. Поэтому после закрытия крышки в загруженный кирпичом-сырцом автоклав (автоклав-приёмник) перепускают отработавший пар из другого автоклава (автоклава-источника), где процесс запаривания закончился. Основное количество перепускаемого пара (90%) образуется во время снижения давления в результате испарения влаги из кирпича-сырца.

Путём возвращения отработавшего пара в производство (рекуперации) достигается его экономия и повышается КПД котельной. Перепуск пара продолжается до достижения равного давления в двух автоклавах.

Из автоклава в автоклав пар перепускают при открытом вентиле на магистрали выпуска пара в атмосферу. Вентиль открывают перед закрытием крышки загруженного автоклава-приёмника. Давление в автоклаве-приёмнике практически остаётся равным атмосферному. При длительном перепуске абсолютное давление в автоклаве-источнике можно довести до атмосферного, но, учитывая ограниченное время перепуска и гидравлическое сопротивление рекуперационной системы, перепуск можно довести до абсолютного давления 0,15…0,2 МПа в автоклаве источнике. Температура изделий при этом снижается до 110…120°С. После этого перепуск прекращают и в автоклав-приёмник начинают подавать пар из паровпускной магистрали, а остаточный пар из автоклава-источника либо выбрасывают в атмосферу, либо отпускают через утилизатор потребителю низкопотенциальной теплоты.

Если нет возможности перепускать пар во вновь загруженный автоклав, пар впускают по паровпускной магистрали. Вентиль острого пара необходимо открывать очень медленно. Первый оборот вентиля производят в течение 4-5 минут. Дальнейшую скорость открывания вентиля определяют заданным временем достижения рабочего давления в автоклаве. Обязательно закрывают вентиль на линии, соединяющей автоклав с атмосферой при достижении температуры 100…130°С и показаниях манометра 0,01…0,02 МПа.

Температурный режим работы автоклавов устанавливают исходя из скорости нагрева и охлаждения стенок, которая не должна превышать 5°С в минуту. Давление в паровой магистрали должно быть не менее чем на 0,1 МПа выше максимального давления, а автоклавах, установленного технологическим регламентом. Разность температур верхней и нижней образующих корпуса автоклава не должна превышать 45°С.

Во время поступления пара в автоклав происходит частичное конденсирование пара на холодных стенках автоклава и поверхности кирпича-сырца. Систему сброса конденсата из автоклава на предприятиях выбирают в зависимости от конструкции магистрали и исходных параметров автоклавной обработки. Типовая схема автоклавной обработки кирпича предусматривает сброс конденсата в течение 5…10 минут при достижении в автоклаве давления 0,2 МПа как при подъёме, так и при сбросе давления.

Изделия выдерживают при постоянном давлении после достижения максимально заданных давления и температуры а автоклаве. Рабочее давление насыщенного пара проектируемого автоклавом 1,2 МПа, что соответствует температуре 186°С. При этом давлении экзотермический процесс продолжается 6 часов.

После выдержки при постоянном давлении и температуре начинается сброс пара из автоклава. Для этого медленно перепускают пар в очередной автоклав, загруженный кирпичом-сырцом, и быстро выпускают остаточный пар в атмосферу. В этот же период повторно сбрасывают конденсат, так как он задерживает выделение остаточной влаги из кирпича.

Крышку автоклава следует открывать после полного сброса давления в автоклаве. Сигнально-блокировочное устройство позволяет открывать крышку автоклава только в том случае, когда давление внутри автоклава не превышает 0,004 МПа.

Схема обвязки автоклава

 

1 – вентиль подачи пара из магистрали

2, 3 – вентили линии перепуска пара

4 – обратные клапаны

5 – вентиль линии выпуска пара в атмосферу

6 – контрольный вентиль

7, 8 – вентили линии конденсатоотвода

9 – вентиль обводной линии конденсата

10 – линия подачи пара под прокладку

11 – вентиль с электроприводом подачи пара в автоклав

12 – водомерное стекло

13 – отвод к сигнально-блокировочному устройству

14 – вентиль на уравнительной линии конденсата

Исходные данные для расчёта автоклава

Изделия, подлежащие запариванию – кирпич силикатный утолщённый полнотелый рядовой (ГОСТ 379-79).

Производительность автоклава N = 20400 кирпичей за цикл, вагонеток – 17 по 1200 кирпичей каждая.

Для запаривания принят автоклав, характеристика которого приведена ниже:

Тип автоклава: тупиковый.

Внутренний диаметр барабана: Д_к = 2600 мм

Рабочая длина барабана: L_к = 19000 мм

Габаритные размеры: длина – 20730 мм

ширина – 2920 мм

высота – 4430 мм

Ширина колеи для вагонеток: 750 мм

Масса автоклава: 42260 кг

Температура окружающего воздуха: 20°С

Начальная температура кирпича: 25°С

Поверхность автоклава покрыта тепловой изоляцией: слой асбеста толщиной 100 мм. Температура поверхности изоляции t_из = 40°С

Оптимальный технологический режим автоклавной обработки после загрузки изделий в автоклав включает следующие этапы:

1) равномерное повышение температуры до 186°С и давления до максимального значения 1,2 МПа, в течении 1,5 ч

2) изотермическое выдерживание при максимальном давлении в заданном интервале времени 6 ч

3) равномерное снижение давления до атмосферного и охлаждение до температуры 100°С к моменту выгрузки кирпича из автоклава, в течении 1,5 ч

Режим процесса запаривания длится T = 1,5 + 6 + 1,5 = 9 ч