124142 (689858), страница 5
Текст из файла (страница 5)
где В- часовой расход топлива, м 3 или кг.
-
Тепло, вносимое топливом:
кДж,
где Ст- удельная теплоемкость топлива, кДж/кг*К; tT- температура топлива, поступающего на горение, ◦С; tT=75 ◦С.
Удельная теплоемкость определяется по формуле:
для мазута
Ст=4,2(0,415+0,0006 tT)=4,2(0,415+0,0006
75)=1,932, кДж/кг*К.
-
Тепло, вносимое сырцом:
кДж,
Где GC- масса сырца:
кДж;
кг/м3;
СС- удельная теплоемкость сырца, кДж/кг*К:
кДж/ кг*К.
-
Физическая теплота воздуха, подаваемого на горение:
кДж,
где СВ- удельная теплоемкость воздуха, равная 1,344 кДж/м3*К;
- теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1м3 или 1 кг топлива. Принят из расчета горения топлива для
; tВ- температура воздуха, подаваемого на горение. Принята tВ=200◦С.
-
Физическая теплота воздуха, подсасываемого через неплотности головки печи:
кДж,
Где
’- коэффициент избытка воздуха со стороны выгрузки печи, обычно принимают 1,4…1,5.
-
Физическая теплота вторичного воздуха, поступающего в печь из холодильника:
кДж,
Где
- температура воздуха, выходящего из холодильника, равная 150…180оС.
Расход тепла
-
На испарение влаги из сырца
кДж,
Где 2499- скрытая теплота парообразования воды при 0 оС, кДж/кг;
- часовая производительность печи по обожженному керамзиту, кг;
- объем воды, выделяющейся при обжиге сырца, приходящегося на 1 кг керамзита, кг.
Определяем
. При насыпной плотности керамзита
=450 кг/м3 и производительности печи 12,66 м3/ч
= 450
12,66=5697 кг/ч,
=
,
Где
- расход абсолютно сухой глины на 1 кг обожженного керамзита.
кг/кг.
Расход сырца на 1 кг обожженного керамзита
кг/кг,
Тогда
=1,17-1,083=0,087кг/кг керамзита.
-
На химические реакции:
2.1. На разложение СаСО3.
кДж,
Где 1587,6- эндотермический эффект декарбонизации СаСО3, кДж/кг.
;
,
Где СаО- содержание оксида кальция в глине, %;
100 моль СаСО3; СаО- 56.
.
-
Разложение MgCO3:
кДж,
Где 1318,8- эндотермический эффект декарбонизации MgCO3, кДж/кг.
;
,
Где MgО- содержание оксида кальция в глине, %;
84,32- моль MgCO3, 40,32- моль MgO.
.
-
Дегидратация глинистых материалов:
кДж,
Где 6720- эндотермический эффект дегидратации глинистых материалов, кДж/кг;
- расход тепла на дегидратацию глинистых материалов.
,
Где
-
Плавление силикатной массы:
кДж,
Где 315 кДж- удельный расход теплоты на образование стекловидной фазы, отнесенной к 1 кг обожженного керамзита.
Общий расход тепла на химические реакции
кДж.
-
Потери тепла с керамзитом на выходе из печи:
кДж,
Где tK- температура керамзита на выходе из печи, оС, Ск- удельная теплоемкость обожженного керамзита при температуре tK, кДж/кг*К, вычисляется по формуле
кДж/кг*К.
-
Потери тепла в окружающую среду
кДж.
Потери тепла в окружающую среду можно принимать в размере 20% от теплоты горения топлива.
-
Потери тепла с отходящими газами.
5.1. С физической теплотой продуктов горения
кДж,
Где
- объем продуктов горения на 1 м3 или 1 кг топлива при
принимают из расчета горения топлива;
С ог- удельная теплоемкость отходящих газов при их температуре на выходе из печи. Определяют по формуле:
кДж/куб.м*К.
5.2. С физической теплотой водяных паров гигроскопической и химически связанной влаги:
кДж,
Где
- удельная теплоемкость водяных паров при температуре отходящих газов принимаем из табл. Приложения.
5.3. С физической теплотой:
кДж,
Где
- расход тепла с летучими органическими веществами. Определяется по формуле:
Где
- удельная теплоемкость метана при температуре отходящих газов.
5.4. С физической теплотой СО2, образовавшегося при разложении карбонатов:
кДж,
Где
- удельная теплоемкость углекислого газа при температуре отходящих газов.
Общие потери тепла с отходящими газами:
6. Потери тепла с химическим недожогом топлива:
кДж,
Где Х- потери тепла с химическим недожогом топлива.
Общее уравнение теплового баланса вращающейся печи за 1 ч работы:
40726,77В+144,9В+506357,07+3398,44В+130,7В+650,64В=1238601,86+ +3704588,41+5257630,27+8145,35В+7952,99В+1545060,51+407,26В;
28545,85В=11239523,98;
Откуда часовой расход газа В=393,74 м3.
Найденное значение расхода топлива подставляем в те уравнения, где эта величина была неизвестной и пересчитываем их. Затем составляем сводную таблицу теплового баланса, из которой находим удельный расход тепла на обжиг 1 кг керамзитового гравия (табл.2).
кДж.
кДж.
кДж.
кДж.
кДж.
кДж.
кДж.
кДж.
Таблица 2. Сводный тепловой баланс
| Приходные статьи | Количество теплоты | Расходные статьи | Количество теплоты | ||||
| кДж | кДж на 1 кг керамзита | % к итогу | кДж | кДж на 1 кг керамзита | % к итогу | ||
| От горения топлива | 16035758,42 | 2908,23 | 88,23 | На испарение влаги | 1238601,86 | 217,41 | 6,78 |
| Физическая теплота: топлива | 57052,93 | 10,01 | 0,31 | На химические реакции | 3704588,41 | 650,27 | 20,3 |
| сырца | 506357,07 | 88,9 | 2,69 | Потери тепла с керамзитом на выходе из печи | 5257630,57 | 922,87 | 28,82 |
| воздуха, подсасываемого на горение | 1338101,76 | 234,88 | 7,13 | Потери тепла в окружающую среду | 3207150,1 | 562,95 | 17,57 |
| воздуха, подсасываемого в печь | 51461,82 | 9,03 | 0,27 | Потери тепла с отходящими газами | 4676470,79 | 820,86 | 25,63 |
| воздуха вторичного, поступающего из холодильника | 256182,99 | 44,97 | 1,36 | Потери тепла с химическим недожогом топлива | 160354,55 | 28,15 | 0,88 |
| ИТОГО | 18244914,99 | 3296,02 | 100 | ИТОГО | 18244796,28 | 3202,51 | 100 |
Невязка баланса 18244914,99-18244796,28= 118,71кДж.
Удельный расход теплоты на обжиг 1 кг керамзита составляет 3296,02 кДж.
3. Конструктивная часть
3.1 Устройство и принцип действия вращающейся печи
Вращающаяся печь 2,5×40.
Применяется на заводах производительностью 100 тыс.м3 керамзита в год.
Корпус 7 печи сварен из листового металла толщиной 18 и 30 мм. Каркас печи состоит из секций, сваренных между собой встык. Секции корпуса, расположенные около опор на длине 2000мм имеют стальные листы толщиной 30 мм с учетом того, что максимальное напряжение корпус испытывает в этих сечениях.
Бандажи 4 крепятся в усиленной части корпуса специальными башмаками, привираемыми к обечайке. Между башмаками бандажи лежат свободно с компенсационным зазором. Положение опорной поверхности бандажа по отношению к корпусу печи регулируются башмаками.
Внутренняя часть печи футерована. Футеровка положена ровно по всей длине внутренней поверхности корпуса за исключением входной его части. На входе футеровка имеет бурт, который уменьшает входное отверстие корпуса и предупреждает просыпание материала и пылеосадительную камеру во время его загрузки в печь.
При работе печи борт, а также часть футеровки при разгрузочном конце печи подвергаются наибольшему изнашиванию. Чтобы предохранить эту часть футеровки от разрушения, на входном конце печи приварена торцовая шайба. Эта шайба используется также для устройства уплотнения между торцом пылеосадительной камеры. Уплотнение создается лабиринтом, образующимся между концентрически расположенными обечайками, приваренными к пылеосадительной камере. Выходной конец печи заканчивается торцевой конической шайбой. Внутренний диаметр шайбы соответствует выходному диаметру печи. Благодаря этому материал, движущейся по футеровке, выходя из печи, истирает металлическую шайбу, срок службы которой значительно выше, чем футеровки.
На концах корпуса печи установлены уплотнения, предохраняющие окружающую атмосферу от загрязнений газами и улучшающие тепловой процесс внутри печи. Уплотнение между печью и пылеосадительной камерой состоит из двух частей. Одна из них по устройству аналогична, описанной конструкции торцовой шайбы, другая представляет собой резиновую прокладку, прижатую к корпусу печи по всей окружности. Уплотнение 3 между корпусом и откатной головкой состоит из четырех концентрически расположенных цилиндрических обечаек. Две обечайки приварены к корпусу печи, две другие к корпусу откатной головки.
Обечайки отличаются одна от другой диаметром, что позволяет как бы вдвинуть одну в другую. Вдвинутые обечайки образуют лабиринт, препятствующий прохождению газов.
Печь опирается на две опоры, состоящие из двух опорных роликов 11. Кроме опорных роликов, на одной из опор установлены два упорных ролика,
удерживающих печь от осевого перемещения. Каждый ролик опирается на два спаренных конических роликовых подшипника, установленных в корпусе.
Корпуса подшипников крепятся на раме, лежащей на фундаментной опоре. Для фиксации правильного положения опорных роликов на раме имеются регулировочные винты. Ролики регулируются во время монтажа печи вплоть до пуска ее в горячем состоянии.
В средней части печи, около упорно-опорной роликовой опоры смонтирована венцовая шестерня 6 и привод печи 10. Основным элементом крепления венцовой шестерни является опора, представляющая собой сварной кронштейн, нижняя плоскость которого приварена к корпусу печи, а верхняя служит для крепления пластины венцовой шестерни. Опоры устанавливаются на печи в два ряда по окружности, а пластины лежат на опорах параллельно продольной оси корпуса. Между опорой и пластиной устанавливаются регулировочные прокладки, которыми выверяется положение венцовой шестерни по отношению к оси вращения барабана. Биение венцовой шестерни не должно превышать 3 мм. Венцовая шестерня закрывается кожухом 5.
















