JIS R 0304:1991 鉱石などの連続式乾燥炉の熱勘定方式

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             R 0304-1991

鉱石などの連続式乾燥炉の熱勘定方式

Heat balancing of continuous dryer for ores and other materials

1. 適用範囲 この規格は,鉱石及びその加工品を対象とする連続式乾燥炉の実用的な熱勘定方式につい
て規定する。
    備考1. 鉱石及び加工品とは,次のものをいう。
        (1) 鉱石 : 石炭,粘土,砂,水砕スラグ,石灰石など
        (2) 加工品 : れんが,陶磁器などの加工成形品,鋳型など
         2. この規格の引用規格を,付表1に示す。
         3. この規格の中で{}を付けて示してある単位及び数値は,従来単位によるものであって,
            参考として併記したものである。
2. 用語の定義 この規格で用いる主な用語の定義は,次のとおりとする。
(1) 材料 乾燥の対象物となる原料から製品までのすべてのもの。
(2) 乾き材料 水分がゼロの状態(1)になった材料。
    注(1) 水分がゼロの状態とは,材料を温度107±2℃で1時間以上加熱し,その水分の差が0.5%未満にな
          ったときをいう。
            なお,水分算出は5.3.2による。ただし,石炭の場合は,JIS M 8811による。
(3) 原料 乾燥する前の材料。
(4) 乾燥品 乾燥した後の材料。
3. 基準
3.1   熱勘定は,乾燥炉の正常運転時における連続5時間以上の測定結果による。
3.2   熱勘定は,原料中の乾き材料1t当たりについて行う。
3.3   熱勘定の基準温度は,常温(外気の温度)とする。
3.4   燃料の発熱量は,使用時における低発熱量を用いる。
4. 記録測定事項
4.1   設備に関する記録 設備に関する記録は,次のとおりとする。
(1) 工場名,所在地及び担当者名
(2) 乾燥炉の名称,番号及び用途
(3) 乾燥能力,乾燥熱源及び熱ガス温度
(4) 乾燥機の形式,乾燥様式,大きさ,原料の送入方法,運転設備概要及び材料の通過時間
(5) 燃焼装置の形式,火格子面積,バーナー容量,個数及び燃焼室容積

――――― [JIS R 0304 pdf 1] ―――――

2
R 0304-1991
(6) 通風装置の通風様式,ファン形式,容量及び煙突の大きさ,共同設備の名称,基数
(7) 集じん装置の形式及び集じん効率
(8) 乾燥炉の略図(測定箇所を記入する)
4.2   測定事項 測定事項は,次のとおりとする。
(1) 測定期間(年月日,時刻)及び測定者名
(2) 天候及び気圧並びに外気の温度及び湿度
(3) 材料の名称,形状
(4) 負荷率(2)
(5) 燃料の種類,銘柄,性状(3),組成[使用時(3)],発熱量(3)及び使用量
(6) 導入熱ガスの温度,湿分,組成及び容量
(7) 原料の質量,水分,含水率及び温度
(8) 乾燥品の質量,水分,含水率及び温度
(9) 循環材料の質量,水分,含水率及び温度
(10) 蒸発水分の量
(11) 道具,台車類の質量及び温度
(12) 送入空気の温度,湿度,圧力及び容量
(13) 循環ガスの温度,湿分,組成及び容量
(14) 排ガスの温度,湿分,組成,容量及び圧力
(15) 燃えがら量,温度及び未燃炭素
    注(2) 負荷率Fは,次の式によって求める。
                               b
                         F%=     100
                               a
                      ここに, a :  設計乾燥能力 (t/h)
                                b :  測定時の乾燥量 (t/h)
      (3) 燃料の性状,組成及び発熱量は,使用燃料について次の各項を記録する。
        (a) 石炭
             粒度,粘結性,灰の融点
             湿分 (%)
             水分 (%),灰分 (%),揮発分 (%),固定炭素 (%),炭素 (%),水素 (%),酸素 (%),燃焼性
             硫黄 (%),窒素 (%)
             発熱量(測定値,恒湿ベース) (kJ/kg [{kcal/kg}])
             高発熱量(使用時) (kJ/kg [{kcal/kg}]),低発熱量(使用時) (kJ/kg [{kcal/kg}])
        (b) 重油
             比重,粘度
             水分 (%),灰分 (%),硫黄 (%),炭素 (%)
             水素 (%),酸素 (%),窒素 (%)
             発熱量(測定値) (kJ/kg [{kcal/kg}])
             低発熱量(使用時) (kJ/kg [{kcal/kg}])

――――― [JIS R 0304 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    R 0304-1991
        (c) 燃料ガス
             湿分 (g/m3N)
             CO2 (%),CO (%),CH4 (%),O2 (%),H2 (%),CmHn (%),N2 (%)
             発熱量(測定値) (kJ/m3N [{kcal/m3N}])
             高発熱量(使用時) (kJ/m3N [{kcal/m3N}]),低発熱量(使用時) (kJ/m3N [{kcal/m3N}])
    備考 m3Nは,気体の標準状態0℃,110.3kPa [{760mmHg}] における体積の単位を示す。
5. 測定方法
5.1   燃料
5.1.1  燃料使用量の測定 燃料は,原則として燃焼箇所の近くで計量する。
  石炭の計量は,原則としてはかりを用いる。
  なお,コールメーターその他の計量器を使用するときは,指示量を正確に補正する。
  重油は,タンク又は体積式流量計で測定し,比重をもって質量に換算する。
  ガス燃料は,体積式流量計又は差圧式流量計で測定する。
5.1.2  使用燃料の試験,分析及び発熱量の測定 使用燃料の試験,分析及び発熱量の測定は,次の日本工
業規格による。
(1)   IS M 8810
(2)   IS M 8811
(3)   IS M 8812
(4)   IS M 8813
(5)   IS M 8814
(6)   IS K 2205
(7)   IS K 2251
(8)   IS K 2270
(9)   IS K 2272
(10)   IS K 2275
(11)   IS K 2279
(12)   IS K 2283
(13)   IS K 2301
(14)   IS K 2541
    備考1. 燃料ガスの成分組成比は,乾燥状態で示す。
         2. 燃料ガスの湿分は,使用時の含湿分(絶対湿度g/m3N乾燥基準)で表す。ガス中の湿分は実
            測を要するが,発生後水洗工程を経たガスは,使用温度において飽和とみなして蒸気表によ
            って求めることができる。
         3. 燃料ガスの発熱量は,ガス分析結果から計算によって求めてもよい。
5.2   導入熱ガス
5.2.1  ガス温度及び湿分の測定 ガス温度及び湿分は,できるだけ導入口に近い所で測定する。ガス温度
は通路断面のガスの平均温度を測定するように努め,できるだけ吸引式温度計を用いる。
  湿分は,塩化カルシウムなどの吸湿剤に吸収させて定量する。実測できない場合は,熱ガスを発生する
装置における燃料の組成,使用量から計算によって求める。

――――― [JIS R 0304 pdf 3] ―――――

4
R 0304-1991
5.2.2  ガスの試料採取及び分析 試料の採取及び分析は,JIS K 2301による。
  分析器は,オルザットを用いてもよい。測定は,なるべく平均試料について行うように努力する。
5.2.3  ガス量の測定 ガス量の測定は,オリフィス又はピトー管によって行う。
5.3   材料
5.3.1  質量の測定 材料の質量は,原則として原料の質量を実測する。実測できない場合は,代表サンプ
リング法によって算出する。
  乾燥品の質量を測定する場合は,飛散損失がないものとして原料の質量を求める。
5.3.2  含水率の測定 材料の含水率は,乾燥機の入口直前及び出口直後で試料を採取して測定する。
  水分の測定は,試料を107±2℃で1時間以上加熱して恒量となった状態を基準とし,その減量の試料に
対する百分率をもって水分とする。
  含水率は,次の式によって水分から換算する。
                                w
                         x% =        100
                              100−w
                      ここに,   x :  含水率(乾量百分率)
                                 w :  水分%(湿量百分率)
  石炭の場合は,JIS M 8811による。
5.3.3  温度の測定 材料の温度は,乾燥機入口直前及び出口直後で測定する。
5.4   道具,台車類
5.4.1  質量の測定 道具,台車類の質量は,耐火物部分,鉄部分及びその他の部分(4)に分けて実測する。
    注(4) その他とは,木部などであって,耐火物,鉄以外の材料を用いたときに明記する。
5.4.2  温度の測定 道具,台車類の耐火物部,鉄部及びその他(4)について入口及び出口の温度を測定する。
5.5   送入空気
5.5.1  空気温度の測定 他の熱源で予熱された場合は,予熱空気温度をできるだけ送入口に近い所で測定
する。予熱されない場合は,外気の温度とする。
5.5.2  空気中の湿度の測定 空気中の湿度は乾湿球温度計によって,相対湿度を測定して絶対湿度を算定
する。
5.5.3  空気圧力の測定 空気圧力は,送入口に近いところで静圧を測定する。
5.5.4  空気量の測定 空気量は,燃料及び燃焼ガスの組成から算出するが,空気のうち他の熱源で予熱さ
れた量は,オリフィス又はピトー管で測定する。
5.6   循環ガス
5.6.1  ガス温度及び湿分の測定 ガス温度及び湿分は,ガス取出口で5.2.1に準じて測定する。
5.6.2  ガスの試料採取及び分析 ガスの試料採取及び分析は,5.2.2に準じて測定する。
5.6.3  ガス量の測定 ガス量は,5.2.3に準じて測定する。
5.7   排ガス
5.7.1  ガス温度及び湿分の測定 ガス温度及び湿分は,原則として乾燥機出口で5.2.1に準じて測定する。
5.7.2  ガスの試料採取及び分析 ガスの試料採取は,原則として乾燥機出口で行い,5.2.2に準じて,CO2,
O2,CO,N2を測定する。
5.7.3  ガス量の測定 排ガス量は,乾燥熱源として燃料だけを使用する場合は,燃料の組成及び排ガス組
成から計算によって求める。他の熱源から熱ガスを導入している場合は実測する。
5.8   燃えがら

――――― [JIS R 0304 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    R 0304-1991
5.8.1  燃えがら量の測定 燃えがら量は,燃料の使用量,燃料の灰分及び燃えがら中の未燃炭素の割合か
ら計算する。測定可能の場合には,その実測値による。
5.8.2  燃えがら温度の測定 燃えがら温度は,排出直後の灰について実測する。
5.8.3  燃えがら中の未燃炭素の測定 未燃炭素は,JIS M 8812に準じて測定する。
6.    無勘定の項目及び計算方法 熱勘定は,表1の左欄の項目について,それぞれ同表の右欄の方法で
行う。以下の計算は,すべて乾き材料1t当たりについて行う。
  また,燃料の分析値の使用時への換算方法並びに排ガス量及び排ガス量の空気比,燃焼用理論空気量及
び排ガス中の水蒸気量の計算方法は,それぞれ附属書1及び附属書2による。
                                              表1
                項目                                           計算方法
1. 入熱            (1) 燃料の燃焼熱  Qa=mf×Hl
   Q1 (kJ [{kcal}])     Qa (kJ [{kcal}])   ここに,mf :  乾き材料1t当たりの燃料使用量(kg又はm3N)
                                             Hl :  燃料の使用時の低発熱量(kJ/kg [{kcal/kg}] 又はkJ/m3N
                                                  [{kcal/m3N}])
                   (2) 燃料の顕熱    他の熱源で予熱されている場合だけ計算する。
                      Qb (kJ [{kcal}]) (a) 乾き燃料の顕熱Qb1 (kJ [{kcal}])
                                        Qb1=mdf×Cdf× (tf−t)
                                       ここに,mdf :  乾き材料1t当たりの乾き燃料使用量(kg又はm3N)
                                              Cdf :  乾き燃料の平均比熱(kJ/kg℃ [{kcal/kg℃}] 又は
                                                   kJ/m3N℃ [{kcal/m3N℃}])
                                               tf :  燃料の使用温度 (℃)
                                                t :  常温 (℃)
                                     備考 ガス燃料の比熱は,その成分のガス比熱(参考表1)によって,
                                          次の式から計算によって求める。
                                                  1
                                            Cf=                                    H 2 +CfCO
                                                     CfCO 2 + CO 2 +CfO 2+ O 2 +CfH 2
                                                 100
                                                   CO +CfCH 4 CH 4
                                                  CfCO 2
                                           ここに,     :  二酸化炭素の比熱 (kJ/m3N℃ [{kcal/m3N℃}])
                                                   CfO 2  :  酸素の比熱 (kJ/m3N℃ [{kcal/m3N℃}])
                                                   CfH 2  :  水素の比熱 (kJ/m3N℃ [{kcal/m3N℃}])
                                                  CfCO  :  一酸化炭素の比熱 (kJ/m3N℃ [{kcal/m3N℃}])
                                                  CfCH 4  :  メタンの比熱 (kJ/m3N℃ [{kcal/m3N℃}])
                                                  (CO2)  :  燃料中の二酸化炭素の量 (%)
                                                   (O2)  :  燃料中の酸素の量 (%)
                                                   (H2)  :  燃料中の水素の量 (%)
                                                   (CO)  :  燃料中の一酸化炭素の量 (%)
                                                  (CH4)  :  燃料中のメタンガスの量 (%)
                                     (b) 燃料の全水分の顕熱Qb2 (kJ [{kcal}])
                                        Qb2=mr×Cw× (tf−t)
                                       ここに,mr :  乾き材料1t当たりに使用する燃料の全水分の量 (kg)
                                             Cw :  水の比熱 (kJ/kg℃ [{kcal/kg℃}])
                                              tf :  燃料の使用温度 (℃)
                                               t :  常温 (℃)
                                     備考 Cwは,4kJ/kg℃ [{1kcal/kg℃}] とする。
                項目                                           計算方法

――――― [JIS R 0304 pdf 5] ―――――

次のページ PDF 6