Вращающаяся печь 5х185 м для обжига клинкера по мокрому способу

Страница 4

Fц = p * D * Lц * 3,5 = 3,14 * 4,6 * 39,1 * 3,5 = 1976 м2

Fт = 4 * D * Lт * 1,1 = 4 * 4,6 * 15 * 1,1 = 304 м2

Fф = p * D * L = 3,14 * 4,6 * 185 = 2672 м2

n = (Fц + Fт + Fф) / Fф = (1976 + 304 + 2672) / 2672 = 1,85

Производительность печи составит:

П = (5,25 * 1,85 * 4,61,5 * 185 * 2000,25) / (1 + (36 - 35) * 1,6 / 100) = 65615 кг/ч

Принимаем производительность рассчитываемой печи 66 т/ч.

1.7 Выбор пылеосадительных устройств и дымососа

Определим выход газов на 1кг клинкера при н.у., используя данные статьи 4 в расходной части теплового баланса. Он составит:

Vотхг = VCO2 * VH2O * V N2 * V O2 м3/кг кл.

Vотхг = 0,431 + 1,441 + 1,26 + 0,016 = 3,148 м3/кг кл.

Определим плотность отходящих газов:

rt = r0 * (273 / (273 + tун)) кг/м3

где rt – плотность отходящих газов, кг/м3

r0 - плотность отходящих газов при н.у., кг/м3

tун – температура отходящих газов, оС

rt = 1,233 * (273 / (273 + 200)) = 0,712 кг/м3

Часовой выход отходящих газов составит:

Vотх = Vотхг * П * К * (1 + tун / 273) м3/ч

где К – коэффициент учитывающий подсос воздуха в установку перед

пылеулавливающими устройствами

Vотх = 3,148 * 66000 * 1,4 * (1 + 200 / 273) = 503971 м3/ч

Определим концентрацию пыли в газах на выходе из печи:

m1 = (Мун * П * 1000) / Vотх г/м3

где Мун – общее количества уноса материала из печи, кг/кг кл.

П – производительность печи, кг/ч

Vотх – часовой выход отходящих газов, м3/ч

m1 = (0,047 * 66000 * 1000) / 503971 = 6,155 г/м3

Для улавливания пыли печных газов проектируем жалюзийный пылеуловитель с КПД=0,85 (h‘) и электрофильтр с КПД=0,95 (h‘‘). Принимая КПД запроектируемых к последовательной установке обеспыливающих аппаратов, вычисляем концентрацию пыли на выходе из электрофильтра, она не должна превышать

80 мг/м3.

m2 = m1*(1 - h‘)*(1- h‘‘)*1000 мг/м3

m2 = 6,155*(1 - 0,85)*(1- 0,95)*1000 = 46,163 мг/м3

Учитывая, что скорость движения в электрофильтре 1 – 1,5 м/с рассчитаем по часовому объему отходящих газов размер площади активного сечения электрофильтра:

S = Vотх / (3600 * Vг ) м2

где Vг – скорость движения газов в электрофильтре

Smax = 503971 / (3600 * 1) = 140 м2

Smin = 503971 / (3600 * 1,5) = 93 м2

Таким образом для улавливания пыли печных газов необходим электрофильтр с размером площади активного сечения от 93 до 140 м2. Подбираем для установки электрофильтр ЭГА 1-40-12-6-3 с характеристиками:

Число газовых проходов, шт.	40
Активная высота электродов, м	12
Активная длина поля, м	3,84
Число полей, шт.	3
Площадь активного сечения, м2	129,8
Общая площадь осаждения, м2	11250

Для данной печи подбираем 2 дымососа Д-208х2 с характеристиками:

производительность	245000 м3/ч
давление	4000 Па
температура	200 oC
частота вращения	730 об/мин
КПД	70%

1.8 Топливосжигающее устройство

При использовании газообразного топлива выбирают регулируемую газовую горелку. Основные её параметры – сечение (Sг) и диаметр выходного отверстия (Dг) рассчитывают, исходя из скорости выхода газа w0 = 300 м/с, по формуле:

Sг = (П * б) / (3600 * w0) м2

Dг = 1,18 * Sг0,5 м

Sг = (66000 * 0,158) / (3600 * 300) = 0,00966 м2

Dг = 1,18 * 0,009660,5 = 0,116 м

Потребное давление газа:

Р = (1,2 * wм2 * rм ) / 2 = (1,2*3002*0,58)/2 = 31,3 кПа

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Расчет размеров колосникового

холодильника

Зададимся температурой клинкера, поступающего в холодильник tk’=1100oC и выходящего из холодильника tk’’=50oC.

Холодильник делим на две камеры. В горячей камере клинкер охлаждают вторичным воздухом, в холодной дополнительным воздухом, который после очистки выбрасывается в атмосферу или частично используется для других целей.

Рис. Распределение потоков воздуха и клинкера в колосниковом холодильнике

I – горячая камера холодильника; II – холодная камера

В начале горячей камеры устанавливают зону острого дутья для обеспечения равномерного распределения клинкера по ширине колосниковой решетки. Расход воздуха на острое дутье принимают 15% от вторичного воздуха. Расчет зоны острого дутья сводится к определению температуры подогрева воздуха острого дутья в следующей последовательности:

1. Определяем расход воздуха на острое дутье:

Vод = 0,15 * Lвт * б м3/кг кл.

Vод = 0,15 * 10,08 * 0,158 = 0,239 м3/кг кл.

2. Рассчитаем количество тепла, отдаваемое клинкером при охлаждении в этой зоне:

Qk’ = ik’ – ikiv кДж/кг кл.

где ikiv – энтальпия клинкера при температуре в конце зоны острого дутья

tkiv = 1000 oC, кДж/кг кл.

Qk’ = 1114,3 – 1000,5 = 113,8 кДж/кг кл.

3. Температура воздуха острого дутья при входе в печь находим из уравнения теплового баланса зоны по полученной энтальпии. Потерями в окружающую среду на этом участке пренебрегают:

iвx = Qk’ / Vод + iв' кДж/м3

где iв’ – начальная энтальпия воздуха

iвx = 113,8 / 0,239 + 13,02 = 489,17 кДж/м3

tвх = 300 + ((489,17-397,3)/(535,9-397,3)*100 = 366 oC

4. Расчет горячей камеры холодильника ведем исходя из определенного аэродинамического сопротивления слоя клинкера на решетке колосникового холодильника, которое не должно превышать 2 кПа. Уравнение аэродинамического сопротивления слоя сыпучего материала имеет следующий вид:

DР = (m * Н * wв2 * rв) / d Па

где rв – плотность воздуха в камере при средней действительной

температуре, кг/м3

m - коэффициент аэродинамического сопротивления материала, для

горячей камеры по опытным данным принимаем 0,043

Н - высота слоя гранул клинкера на решетке, равная 0,15-0,2 м

d – средний диаметр зерен клинкера, может быть принят равным 0,01 м

wв – скорость воздух

DР может быть принята, исходя из опытных данных, равной 1000 Па

Средняя температура воздуха в камере:

tвср = (tв’ + tвх) / 2 oC

где tв’ – температура окружающего воздуха

tвх – принимаем предварительно равной температуре воздуха, нагретого

в зоне острого дутья

tвср = (10 + 366) / 2 = 188 oC

Определим плотность воздуха в камере при tвср:

rв = r0 * (273 / (273 + tвср)) = 1,293 * (273 / (273 + 188)) = 0,766 кг/м3

Определяем скорость воздуха:

wв = ((DР * d) / ( m * Н * rв ))0,5 м3/м2с

wв = ((1000 * 0,01) / (0,043 * 0,2 * 0,766 ))0,5 = 1,23 м3/м2с

Далее рассчитываем площадь решетки горячей камеры:

F1 = ((Lвт*б - Vод)*П*(1+b*t) / (3600*wв) м2

F1 = ((10,08*0,158 – 0,239)*75000*(1+188/273) / (3600*1,23) = 38,7 м2

Для холодильников «Волга» ширина решетки зависит от производительности печи и при П=75 т/ч равна а=4,2 м. Тогда длина составит:

L1 = F1 / а = 38,7 / 4,2 = 9,2 м

5. Время пребывания клинкера в горячей камере определяют по скорости его движения: