Вращающаяся печь 5х185 м для обжига клинкера по мокрому способу (kursovik)

Посмотреть архив целиком


СОДЕРЖАНИЕ


ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

2

ВВЕДЕНИЕ

3

1.

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ


5


1.1

Расчет горения топлива

5


1.2

Материальный баланс по сырью

8


1.3

Теоретические затраты тепла на клинкерообразование

9


1.4

Тепловой баланс печи и определение удельного расхода топлива на обжиг клинкера


10


1.5

Материальный баланс установки

14


1.6

Расчет производительности печи

14


1.7

Выбор пылеосадительных устройств и дымососа

15


1.8

Топливосжигающее устройство

17

2.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ

18


2.1

Расчет размеров колосникового холодильника

18


2.2

Подбор дутьевых вентиляторов для колосниковых холодильников и аппаратов для обеспыливания выбрасываемого воздуха


24

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

27

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

28








ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. Тема курсового проекта: Вращающаяся печь 5x185м для обжига клинкер по мокрому способу. Топливо – газ тюменский.

2. Содержание проекта: а) расчеты горения топлива и печи по методическим указаниям, спец. расчет – колосниковый холодильник; б) графика – горячий конец печи с холодильником.

3. Особые дополнительные сведения:

Химический состав сырьевой смеси, %

ППП

SiO2

Al2O3

Fe2O3

CaO

MgO

прочее

35,47

14,1

3,63

2,58

42,35

1,46

0,41

100,0

Минералогический состав клинкера, %

C3S

C2S

C3A

C4AF

прочее

55

22

8

12

3

100

Влажность шлама W=36 %

4. При расчете горения топлива принять: WP=1%; подогрева воздуха 600 OC.

5. Тепловой баланс установки составлять без холодильника, принимая температуры:

  • окружающей среды 10 OC

  • клинкера из печи 1100 OC

  • воздуха из холодильника 500 OC

(весь воздух через холодильник)

  • отходящих газов 200 OC

  • потери в окружающую среду 13 OC








ВВЕДЕНИЕ


Цементный клинкер получают в основном из мокрых сырье­вых смесей (шламов) с влажностью от 30% до 50% во вращаю­щихся печах, не имеющих запечных теплоутилизаторов. К преимуществам мокрого способа обжига относятся просто­та приготовления сырьевой смеси, легкость достижения однород­ности ее состава, сравнительно небольшие энергозатраты и до­статочно гигиенические условия труда (отсутствие запыленно­сти). Недостатком мокрого способа является повышенный рас­ход топлива.



Вращающаяся печь диаметром 5 м и длиной 185 м конструкции УЗТМ (рис.), состоит из цилиндрического корпуса 1, опирающего­ся через бандажи 2 на опорные ролики 3. Корпус имеет уклон 3,5—4% и вращается со скоростью 0,5—1,2 об/мин. Привод пе­чи двойной и состоит из двух электродвигателей 4, двух редукторов 5, двух подвенцовых шестерен и одного венцового коле­са 6.

В середине печи, на одной из ее опор, устанавливается пара роликов (горизонтально) для контроля за смещением печи вдоль оси (вниз или вверх). Вспомогательный привод включается в ра­боту при ремонтах печи, в период розжига и остановки, когда печь должна вращаться медленно. Шлам подается в питательную трубу 7 при помощи ковшовых или объемных дозаторов, на­ходящихся у холодного конца печи. Со стороны головки 8 в печь подается топливо и воздух; в результате сгорания топлива по­лучаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному—навстречу движущемуся материалу. Для улучшения теплопередачи и обеспыливания газов внутри печи в холодном ее конце размещается цепной фильтр-подогре­ватель 9, создается цепная завеса 10 и устанавливаются теплообменники 11. Пыль, уловленная за печью в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть пе­чи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горяче­го конца. Клинкер охлаждается в колосниково-переталкивающем холодильнике 14. На печах длиной 185 м кор­пус в зоне спекания оборудован установкой для водяного охлаждения 15 и центральной системой смазки 16.





















ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ


1.1 Расчет горения топлива.

В справочнике находим состав заданного вида топлива на горючую массу и влажность рабочей массы топлива (WP).

Топливо – природный газ Тюменское месторождение.


Состав сухого газа, %

CH4с

C2H6с

C3H8с

C4H10с

C5H12с

N2с

95,9

1,9

0,5

0,3

0,1

1,3

100


Сухое газообразное топливо пересчитывают на влажный газ, который подлежит сжиганию. Принимаем содержание влаги 1%.

Пересчитываем состав сухого газа на влажный рабочий газ:

CH4вл= CH4с ((100-Н2О) / 100)=95,9 ((100-1) / 100)=94,94 %

Другие составляющие остаются без изменений.


Состав влажного рабочего газа, %

CH4вл

C2H6вл

C3H8вл

C4H10вл

C5H12вл

N2вл

Н2О

94,9

1,9

0,5

0,3

0,1

1,3

1

100


Газ сжигается с коэффициентом расхода воздуха =1,05. Воздух, идущий для горения, подогревается до 600оС. Для газообразного топлива теплота сгорания определяется как сумма произведений тепловых эффектов составляющих горючих газов на их количество:

Qнр = 358,3*CH4вл + 634*C2H6вл + 907,5*C3H8вл + 1179,8*C4H10вл + 1452,5*C5H12вл

Qнр = 358,3*94,9 + 634*1,9 + 907,5*0,5 + 1179,8*0,3 + 1452,5*0,1 = 36160 [кДж/м3]


Определяем расход воздуха на горение. В расчетах принимают следующий состав воздуха: N2 – 79,0% O2 – 21,0%.




Находим теоретически необходимый расход воздуха для горения природного газа:

Lо = 0,0476 (2*CH4вл + 3,5*C2H6вл + 5*C3H8вл + 6,5*C4H10вл + 8*C5H12вл) =

= 0,0476 (2*94,9 + 3,5*1,9 + 5*0,5 + 6,5*0,3 + 8*0,1) = 9,6 [м33]


Принимаем влагосодержание воздуха d=10 [г/(кг сух.воз.)] и находим теоретически необходимое количество атмосферного воздуха с учетом его влажности:

Lо = (1 + 0,0016*d) Lо = 1,016*9,6 = 9,75 [м33]


Действительное количество воздуха при коэффициенте расхода =1,05:

L= *Lо = 1,05*9,6 = 10,08 [м33]


Действительный расход атмосферного воздуха при его влагосодержании d составит:

L = (1 + 0,0016*d) L = 1,016*10,08 = 10,24 [м33]


Определяем объем продуктов горения:

VCO2т = 0.01(CH4 + 2*C2H6 + 3*C3H8 + 4*C4H10 + 5*C5H12) =

= 0,01(94,9 + 2*1,9 + 3*0,5 + 4*0,3 + 5*0,1) = 1,019 [м3/м3]

VH2Oт = 0.01(2*CH4 + 3*C2H6 + 4*C3H8 + 5*C4H10 + 6*C5H12 + H2O + 0.16*d*L) =

= 0,01(2*94,9+3*1,9+4*0,5 + 5*0,3 + 6*0,1 +1+ 0,16*10*10,08) = 2,157 [м3/м3]

VO2т = 0.21( - 1)Lо = 0,21(1,05 – 1)9,6 = 0,1 [м3/м3]

VN2т = 0.01*N2 + 0.79*L = 0,01*1,3 + 0,79*10,08 = 7,976 [м3/м3]


Общее количество продуктов горения:

Vт = 1,019 + 2,157 + 0,1 + 7,976 = 11,252 [м33]


Процентный состав продуктов горения:

CO2 = (VCO2т *100) / Vт = (1,019*100) / 11,252 = 9,06 %

H2O = 19,17 %

O2 = 0,89 %

N2 = 70,88 %

Материальный баланс горения:

приход

кг

расход

кг

Природный газ

CH4 = 94,9*0,717

C2H6 = 1,9*1,359

C3H8 = 0,5*2,02

C4H10 = 0,3*2,84

C5H12 = 0,1*3,218

N2 = 1,3*1,251

H2O = 1*0,804

Воздух

O2 = 10,08*0,21*1,429*100

N2 = 10,08*0,79*1,251*100

H2O = 0,16*10*10,08*0,804


68.04

2.58

1.01

0.852

0.322

1.626

0.804



302,49

996,2

12,97

Продукты горения

CO2 = 1,977*100*1,019

H2O = 0,804*100*2,157

N2 = 1,251*100*7,976

O2 = 1,429*100*0,1




201,46

173,42

997,8

14,29









Всего

1386,89

Всего

Невязка

1386,97

0,08

0,006%






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.