Расчёт теплотехнической эффективности замены барабанного холодильника на колосниковый на Паранайском цементном заводе

метки: Холодильник, Колосниковый, Клинкер, Воздух, Приход, Охлаждение, Часть, Сопротивление

Наиболее распространёнными холодильниками клинкера являются рекуператорные (планетарные), колосниковые и барабанные (трубные).

Известны и другие виды холодильников, но масштабы их применения в промышленности менее значительны.

В этой работе предлагается замена барабанного холодильника на колсниковый на Паранайском цементном заводе.

Барабанный (трубный) холодильник представляет собой метал­лический барабан диаметром 2,5—6,0 м и длиной 20—100 м, вра­щающийся на бандажах и опорных роликах с частотой 3—6 об/мин. Кожух холодильника обычно, имеет такой же диаметр, что и кожух печи. Привод барабана, так же как и привод вращаю­щейся печи, состоит из электродвигателя, редуктора, венцовой и подвенцовой шестерен. Угол наклона барабана к горизонту равен 4— 6°. Горячая часть барабана отфутерована шамотным кирпичом или чугунными плитами. На остальной части корпуса барабана в шах­матном порядке установлены лопасти (швеллеры), которые пересыпают клинкер и способствуют увеличению поверхности теплообме­на. Мелкий клинкер после выхода из печи просыпается через ре­шетку, а крупные его куски направляются в дробилку. Загрузочное устройство холодильника выполнено в виде керамической шахты с наклонным дном. Места соединения шахты с головкой печи и ба­рабаном холодильника уплотняются. В барабанном холодильнике клинкер охлаждается с 1273—1373 до 373—573 К. Охлаждающий воздух, нагреваемый до температуры 773—873 К, используется в качестве вторичного воздуха.

Барабанный холодильник у печи с циклонными теплообменни­ками производительностью 1800 т/сут имеет диаметр 4,6 м и длину 50 м, угол его наклона 4,5°, а частота вращения 2,4 об/мин. Он эф­фективно работает, если футерован огнеупорной массой на 70— 80% своей длины, а на участке между 16 и 28 м в нем устаиовлены литые лопатки и далее до конца холодильника —лопатки из сталь­ного листа. Вместо лопаток можно устанавливать ковши из жа­ростойкого литья. Для понижения температуры клинкера до 423— 473 К необходимо впрыскивание воды внутрь барабана при расходе ее около 3 м ³ /ч. Барабанный холодильник не оборудуется дро­билкой, так как крупные зерна клинкера разбиваются при пересы­пании. Преимуществами барабанных холодильников являются простота конструкции и надежность в эксплуатации, отсутствие из­быточного воздуха, относительно низкий расход электроэнергии. К. недостаткам холодильника относится недостаточно строго регу­лируемое количество вторичного воздуха, большая его запылен­ность, что ухуджает видимость в печи, необходимость установки вращающихся печей на высоких фундаментах, Недостаточно вы­сокая стойкость пересыпающих лопаток и полок. Возможный пере­грев нефутерованного корпуса холодильника до 523—673 К частич­но устраняется путем орошения его водой. Барабанные холодиль­ники распространены недостаточно широко.

Трубчатые вращающиеся печи

... пересыпается в холодильник. Рис. 32-1. Общий вид вращающейся трубчатой печи: 1, 15 – верхняя и нижняя головки печи; 2 – загрузочное устройство; 3 – уплотнение; 4 – цепная завеса; 5 – барабан; 6 ...

Колосниковые холодильники различных конструкций работают по одному и тому же принципу — охлаждение клинкера осущест­вляется присасыванием воздуха сквозь его слой. Колосниковые хо­лодильники имеют колосниковую решетку, состоящую из отдельных колосников — палет, на которой слоем толщиной 150—300 мм рас­пределяется горячий клинкер. Холодный воздух подается под ре­шетку и проходит слой клинкера, охлаждая последний до 333— 353 К.

В промышленности применяют колосниковые холодильники не­которых марок, отличающиеся один от другого некоторыми кон­структивными особенностями.

В холодильниках «Волга» и «Фуллер» горизонтальные колос­никовые решетки изготовлены из одинакового количества чередую­щихся подвижных и неподвижных колосников Решетка заключена в металлический кожух , верхняя часть которого отфутерована шамотным огнеупором. Неподвижные колосники ре­шетки прочно закреплены в кожухе, а подвижные смонтированы на общей раме и совершают возвратно-поступательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма, благодаря чему осу­ществляется продвижение клинкера, лежащего на решетке слое толщиной 150—300 мм. Рамы совершают 8-16 движений в мину­ту при величине хода до 100 мм. Зазор между плитами достигает 5—8 мм, а живое сечение всей решетки—10%. Подрешеточное пространство разделено на две, три зоны и более в зависимости от габаритов холодильника. В секции камеры подается холодный воздух, наиболее горячая часть которого (из 1-й секции) используется в качестве вторичного воз­духа, а остальная часть (из двух секций отводится наружу. Для резкого охлаждения клинкера и равномерного распределения его на решетке применяют острое дутье воздуха высокого давле­ния или ступенчатую наклонную решетку. В разгрузочном конце холодильника установлены решетка или грохот, отсеивающие нор малыше зерна клинкера и направляющие крупные зерна в дро­билку. Под колосниковой решеткой установлен скребковый , транспортер для удаления мелких фракций клинкера, просыпавшихся через зазоры между колосниками.

Одной из наиболее изученных в настоящее время схем является совмещение колосникового холодильника с шахтно-секционным хо­лодильником . Клинкер охлаждается от 1623 до —673 К в колосниковом холодильнике, при этом весь охлаж­дающий воздух поступает в печь. Затем клинкер проходит дробилку предварительного дробления и подается во второй холодильник, представляющий собой систему шахтных секций, в которые горя­чий клинкер загружается сверху с помощью элеватора, скребко­вого конвейера и поворотных заслонок. Клинкер движется по шах­там вниз со скоростью 2,5—3 см/мин и проходит их за 2—3 ч. Выгрузка клинкера с температурой 343—353 К синхронизирована с нагрузкой. Холодный воздух низкого давления., по специальным трубопроводам, проходящим в шахтах-секциях, подается сверху вниз и нагревается до 333—373 К, после чего направляется в ко­лосниковый холодильник. Так как воздух не контактирует с клин­кером, то он не содержит пыли и понуждается в очистке.

Экономичен также двойной просос охлаж­дающего воздуха через слой клинкера в разных камерах. В этом случае температура подогрева вторичного воздуха может дости­гать 1073—1173 К.

К недостаткам колосниковых холодильников относят то что они имеют сложную конструк­цию и много движущихся частей, часто выходящих из строя. При охлаждении мелкого клинкера значительная часть его просеивается через отверстия между колосниками и перегружает скребковый транспортер, что вызывает остановку агрегата. Однако они харак­теризуются высокой удельной производительностью [800— 900 кг/(м ² .ч)] и глубоким (до 323—353 К) охлаждением клинкера. В связи с тем что найдены способы уменьшения, степени влияний отмеченных недостатков, в последнее время стали проектироваться колосниковые холодильники как средней, так и большой (3000 -10000 т/сут) производительности.

1. Расчет горения топлива.

W­ P	A p	С p	Н p	N p	O p	S p
2,03	22,6	63,3	3,92	1,06	6,56	0,53

1.1 Теоретический объемный и массовый расход воздуха.

L _в ⁰ = 0,0889 ∙ С^p +0,265 ∙ Н^p + 0,333(O^p — S^p ) = 0,088∙63,3 + 0,265 ∙ 3,92 + 0,0333(6,56 – 0,53)=6,465 [нм³ /кг. т.]

m _в ⁰ = 1,293 ∙ L _в ⁰ = 1,293 ∙ 6,465 = 8,359 [кг/кг т.]

1.2 Действительный расход воздуха

L _в ^д = α∙L_в ⁰ = 1.15 ∙ 6,465 = 7,435 [нм³ /кг. т.]

m _в ⁰ = α ∙ m_в ⁰ = 1.15 ∙ 8,359 = 9,613 [кг/кг т.]

1.3 выход продуктов горения

L _{CO 2} = 0,0186 ∙ C^p = 0,0186 ∙ 63,3 = 1,117 [нм³ /кг. т.]

L _Н2О = 0,112 ∙ Н^p + 0,0124 ∙ W­^P = 0,112 ∙ 3,92 + 0,0124∙ 2,03 = 0,464 [нм³ /кг. т.]

L _{N 2} = 0,79 ∙ L_в ^д + 0,018 ∙ N^p =0,79 ∙ 7,435 + 0,08 ∙ 1,06 = 5,958 [нм³ /кг. т.]

L _SO2 = 0,007 ∙ S^p = 0,0075 ∙ 0,53 = 0,0037 [нм³ /кг. т.]

L _O2 = 0,21 ∙ (α – 1) ∙ L_в ⁰ = 0,21 ∙ (1,15 – 1) ∙ 6,465 = 0,204 [нм³ /кг. т.]

Lп.г.= 1,117 + 0,464 + 5,958 + 0,0037 + 0,204 = 7,807 [нм ³ /кг. т.]

m _CO2 = 1,977 ∙ L_CO2 = 1,977 ∙ 1,177 = 2,327 [кг/кг. т.]

m _Н2О = 0,805 ∙ L_Н2О = 0,805 ∙ 0,464 = 0,374 [кг/кг. т.]

m _{N 2} = 1,251 ∙ L _{N 2} = 1,251 ∙ 5,958 = 7,453 [кг/кг. т.]

m _SO2 = 2,928 ∙ L _SO2 = 2,928 ∙ 0,0037 = 0,011 [кг/кг. т.]

m _O2 = 1,429 ∙ L _O2 = 1,429 ∙ 0,204 = 0,292 [кг/кг. т.]

m п.г.= 2,327 + 0,374 + 7,453 + 0,011 + 0,292 =10,457 [кг/кг. т.]

Таблица 1. Материальный баланс горения топлива.

Приход материалов	Количество	Выход материалов	Количество
	кг		кг
Топливо: Воздух действительный	1 9,613	1. Углекис-лый газ 2. Водяные пары 3. Азот 4. Сернистый газ 5. Кислород 6. Ар	2,327 0,374 7,453 0,011 0,292 0,226
Итого:	10,613	Итого:	10,683

Невязка:

100% ∙ (G _пр – G_рас ) / G_max = 100% ∙ (10,613– 10,683) / 10,683= 0,65%

2. Материальный баланс цементной вращающейся печи.

1. Расходные статьи материального баланса.

1.1 Топливо.

х _т [кг/кг_кл ]

1.2 Воздух.

G _в = ∙х_т =

G _в == 13,522x_т [кг/кг_кл ]

1.3 Теоретический расход сухой сырьевой смеси.

;

=1,524 [кг/кг_кл ]

Расход сырьевой смеси

[кг/кг_кл ]

1.4 Воздух для горения топлива

Vв ^г = L_в ^д ∙ х_т = 7,435 ∙ х_т [нм³ /кг. кл.]

G _в ^г = m_в ^д ∙ х_т =9,613 ∙ х_т [кг/кг т.]

1.5 Пылевозврат

Действительный расход сухого сырья, где а _пу принимаем равным 1%:

= 1,524 =0,152 [кг/кг.кл]

Приходные статьи материального баланса.

2.1 Общий пылеунос

= 10 ∙ 1,539/100 = 0,154 [кг/кг.кл]

2.2 Выход отходящих газов

G _ог =m_пг *х_т +G_Н2О ^{г+ w} +G_{CO 2} ^c [кг/кг.кл]

G _СО2 ^с = G_с ^д ((ППП_с – 0,35Al₂ O₃ )/100) = 1,539((34,4 – 0,35∙3,73)/100) = 0,509 [кг/кг.кл]

G _{H 2 O} ^г = G^o _c — G_СО2 ^с – G_кл = 1,539/(100 – 1) = 0,015 [кг/кг.кл]

G _ог = 0,509 + 0,015 + 10,683 ∙ x_т = 10,683 ∙ x_т + 0,539

Предварительный материальный баланс печи

Приход	Количество, кг/кг.кл	Расход	Количество, кг/кг.кл
1.Выход клинкера 2.Выход отходя-щих газов 3.Oбщий пылевы-нос	1 10,683 ∙ x г + 0,539 0,154	1.Расход топлива 2.Сырьевая смесь 3.Воздуха на горение 4. Пылевынос	х т 1,554 9,613 ∙ х т 0,154
Сумма	10,683 ∙ x т + 1,693	Сумма	10,683 ∙ x т + 1,706

3. Тепловой баланс холодильника

Приход:

1) Теплота с клинкером, входящим в холодильник:

Q _кл ^вх =m_кл ∙ С_кл ∙ t_кл , [кДж/кг.кл],

где t _кл ^вх =1350⁰ С,

С _кл =1,076 [кДж/м³ ∙ К],

Q _кл ^вх =1∙1350 ∙ 1,076=1452,6 [кДж/кг.кл.]

2) Теплота с воздухом на охлаждение:

а) Барабанный холодильник

V _в ^охл = V_в ^вт =0,8 ∙ L_в ^д ∙х_т = 0,8∙7,435 ∙х_т = 5,948∙х_т [кДж/кг.кл];

t _c = 10 ⁰ C; C_в = 1,297 [кДж/кг.кл];

Q _в ^охл = 5,948∙х_т ∙10 ∙ 1,297 =77,145∙х_т

б) Колосниковый холодильник

Q _в ^охл = 3 ∙ 1,297 ∙ 10 = 38,91 [кДж/кг.кл];

где V _в ^охл =3 [м³ /кг. кл].

Расход:

1) Теплота с клинкером выходящим из холодильник:

а) Q _кл ^вых =m_кл ∙С_кл ∙t_кл ^вых ;

где С _кл =0,829 кДж/кг∙Кл, t_кл ^вых =200⁰ С,

Q _кл ^вых =1∙0,829∙200=165,8 [кДж/кг∙Кл].

б) С _кл =0,785 [кДж/кг ∙Кл], t_кл ^вых =100⁰ С,

Q _кл ^вых =1∙0,785∙100=78 [кДж/кг∙К].

2) Теплота с избыточным воздухом:

б) Q _в ^изб = (V_в ^охл — V_в ^вт )∙ C_в = (3 – 5,948 ∙ х_т ) ∙ 150 ∙ 1,305 =587,25 – 1164,32 ∙ х_т

3) Теплота через корпус:

Q _{ч . к .} ^х = S

• α ·(t_к – t_oc )/B_кл

где t _к =50⁰ С,

t _ос =10⁰ С,

α = (3,5+0,062

• t _к )

• 4,19 = (3,5 + 0,062
• 50)
• 4,19 = 27,67

а) S=π

• D
• L =3,14
• 3
• 50 = 471 [м ³ ]

Q _ч.к. ^х = 471,0

• 27,67
• (50 – 10)/10000 = 52,13 [кДж/кг. Кл.]

б) S = 2 ·l ·h+2

• b
• h+l
• b

S = 20

• 6
• 2 + 6
• 5
• 2 + 20
• 5 =400 [м ² ]

Q _ч.к. ^х = 400

• 27,67
• (50 – 10)/10000 = 44,27 [кДж/кг. Кл.]

4) Теплота со вторичным воздухом:

Q _в ^« = ΣQ_пр – (Q_в ^изб – Q_кл ^вых – Q_ч.к. ^х )

а) Q _в ^« = 1452,6 + 77,145

• х_т – 165,8 – 52,13 = 1234,67 + 77,145

• х_т [кДж/кг ∙ Кл.]

б) Q _в ^« = 1452,6 + 38,91 – 78 – 587,25 + 1164

• х_т – 44,27 = 781,99 + 1164,32

— х_т [кДж/кг ∙ Кл.]

Предварительный тепловой баланс холодильника

	Количество, кДж/кг.кл			Количество, кДж/кг.кл
1.С клинкером входящим 2. Воздух на охлаждение	1452,6 77,145∙х т	1452,6 38,91	1. С клинкером выходящим 2. Теплота через корпус 3.Воздух: — избыточный — вторичный	165,8 52,13 — 1234,67 + 77,145 х т	78 44,27 587,25 – 1164,3∙х т 781,99 + 1164,3·х т
сумма	1452,6 + 77,145∙х т	1491,51	сумма	1452,6+ 77,145 х т	1491,51

4. Тепловой баланс вращающейся печи.

Приход

1) Тепло от горения топлива

Q _н ^р = 389 ∙ С^р + 1030 ∙ H^p + 108.9 (O^p + S^p ) – 25 W^p = =389 ∙ 63,3+ 1030 ∙ 3,9 + 108,9 (6,56 + 0,53) – 25 ∙ 2,03 = 29267,217 [кДж/кг ]

Q _т = Q_н ^р ∙ x_г = 29267,817∙х_т [кДж/кг Кл.]

2) Тепло вносимое топливом

Q _т ^ф = х_т ∙ С_т ∙ t_т =0,92 ∙ 70 ∙х_т = 64,4 ∙х_т [кДж/кг Кл.]

3) Тепло вносимое сырьевой смесью

Q _{c / c м} = ( G _{c / c м} ^д ∙С _{c / c м} + G_Н2О ^W ∙ C_Н2О ) ∙ t_c = (1,539 ∙ 0,832 + 0,015 ∙ 4,19) ∙ 20 = 26,86 [кДж/кг Кл.]

4) Тепло возвратной пыли.

Q _п ^Возв = G_п ^Возв ∙С_п ∙ t_п = 0,152 ∙ 1,06 ∙ 100 = 16,112 [кДж/кг Кл.]

5) Тепло воздуха вторичного и первичного

Q _в ^пер = V_в ∙ С_в ∙ t_в = 0,2 L_в ^д ∙ х_т ∙10 ∙ 1,259 =0,2 ∙7,435 ∙х_т ∙ 10 ∙ 1,259 = 18,72∙ х_т

Теплота вторичного воздуха из теплового баланса холодильника

а) Q _в ^вт =1234,67 + 77,145

• х_т [кДж/кг Кл.]

б) Q _в ^вт = 781,99 + 1164,3·х_т [кДж/кг Кл.]

Расход

1. Тепловой эффект клинкерообразования:

Q _тек = Q_дек + Q_дег + Q_ж.ф. — Q_экз

где Q _дек =G_СаСО3 ∙1780 – теплота на декарбонизацию,

G _СаСО3 =G_СО2 ^с ∙МсаСО₃ /(44 ∙ МСО₂ ),

G _СаСО3 =0,59∙100/44=1,157 кг/кг. кл,

Q _дек =1,157 ∙ 1780 = 2059,46 [кДж/кг Кл.]

Q _дег =G_Н2О ^г ∙7880 – теплота на дегидратацию глины.

Q _дег = 0,015 ∙ 7880 = 118,2 [кДж/кг Кл.]

Теплота образования жидкой фазы:

Q _ж.ф. =100 [кДж/кг Кл.].

Теплота образования клинкерных минералов:

Q _экз =0,01∙(528∙C₃ S+715∙C₂ S+61∙C₃ A+84∙C₄ AF),

Q _экз =0,01∙(528∙50+715∙23+61∙10+84∙12) = 444,63 [кДж/кг Кл.]

Q _тек = 2056,46 + 118,2 + 100 – 444,63 = 1833,03 [кДж/кг Кл.]

2. С клинкером, выходящим из печи:

Q _кл ^п =Q_кл ^вх =1452,6 [кДж/кг Кл.]

3. Тепло с пылью:

Q _п = G_п ^общ ∙ С_п ∙ t_о.г. , [кДж/кг Кл.],

Q _п =1,06 ∙ 300 ∙ 0,154 = 48,97 [кДж/кг Кл.]

4. Тепло на испарение влаги из сырья

Q _м = 2500 ∙ G_Н2О ^г =2500 ∙ 0,015 =37,5 [кДж/кг Кл.]

5. Потери тепла корпусом в окружающую среду:

Q _ч/к. =SF∙a(t_c -t_в )/В, [кДж/кг Кл.],

1. участок декарбонизации 50%, 150 — 250

2. участок: обжиг и охлаждение 50%, 200-300 ⁰ С.

F ₁ =3,14 ∙2,9 ∙ 0,2 ∙ 0,56 + 0,3 ∙ 0,56 ∙ 3,14 ∙ 2,44 = 230,7 м²

F ₂ = 3,14 ∙ 2,44 ∙ 56 ∙ 0,5 = 214,5 м²

α ₁ = (3,5 + 0,062 ∙ t_н ) ∙ 4,19 = (3,5 + 0,062 ∙150 ) ∙4,19 = 53,63

α ₂ = (3,5 + 0,062 ∙ t_к ) ∙ 4,19 = (3,5 + 0,062 ∙200 ) ∙4,19 = 66,62

Q _ч/к ^п _. = (230,7 ∙ 53,63∙ (150-10) + 214,5 ∙ 66,62 ∙ (200 – 10))/10200 = 436.0

[кДж/кг Кл.]

тогда потери через корпус печи, при условии что через корпус теряется около 80% тепла.

Q _ч/к = 436 + 436 ∙ 0,2 = 523,2 [кДж/кг Кл.]

6. Потери тепла с отходящими газами

Q _ог = [(L_{CO 2} ∙ C _{CO 2} + L_{H 2 O} ∙ C _{H 2 O} + L_{N 2} ∙ C _{N 2} + L_{SO 3} ∙ C _{SO 3} + L_{O 2} ∙ C _{O 2} ) ∙ x_т +

+(G _{H 2 O} ^W + G_{H 2 O} ^г )/ρ_{H 2 O} ∙C_{H 2 O} + G_{CO 2} /ρ _{CO 2} ∙ C_{CO 2} ] ∙ t_ог = [(1,177∙ 1,863 + 0,464∙ 1,542 + 5,958∙ 1,307 + 0,0037∙ 1,955 + 0,204∙ 1,356) ∙ x_т + (0,015 + 0,015)/1,542 + 0,509/1,977 ∙ 1,863] ∙ 300 = 3293,76 ∙х_т + 161,15

Находим удельный расход топлива

а) 29267,817

• х _т + 64,4

• х_т + 26,4 + 16,112 + 1234,67 + 77,145

• х_т + 18,72

• х_т = 1833,03 + 1452,6 + 48,97 + 37,5 +583,2 + 3293,76

• х_т + 161,15

26134,322

• х _т = 2839,268

х _т = 0,108 [кДж/кг ∙ Кл.]

[x] = 29267.817

• 0108/10200 = 0,309 =309 [кг. Усл. т/т. Кл.]

б) 29267,817

• х _т + 64,4 +26,4 + 16,112 + 781,99 + 1164,32

• х_т + 18,72

• х_т = 1833,03 + 1452,6 + 48,97 + 37,5 + 523,5 + 3293,76

• х_т + 161,15

27221,497

• х _т = 3232,248

х _т = 0,118 [кг/кг ∙ Кл.]

[х _т ] = 29267,817

• 0,118/10200 = 0,338 =338 [кг. Усл. т/т. Кл.]

5. Сводные данные.

Таблица 6. Материальный баланс печи

Приход Материала	Количество, Кг/кг кл		Расход материала	Количество, кг/кг кл
	а	б		а	б
1. Клинкер	1	1	1. Топливо	0,108	0,118
2. Отходящие газы	1,692	1,799	2. Воздух на горение топлива	1,038	1,134
3. Общий пылеунос	0,154	0,154	3. Сырьевая смесь	1,554	1,554
			4. Пылевозврат	0,152	0,152
Сумма:	2,846	2,953	Сумма:	2,859	2,966

Невязка:

а) 100 ∙ (2,859– 2,846) / 2,846=0,35%

б) 100 ∙ (2,966– 2,953) / 2,953=0,33%

Таблица 6 . Тепловой баланс холодильника

	Количество, кДж/кг.кл		Расход	Количество, кДж/кг.кл
	а	б		а	б
1.С клинкером входящим 2. Воздух на охлаждение	1452,6 8,33	1452,6 38,91	1.С клинкером выходящим 2.Через корпус 3.Воздух — избыточный — вторичный	165,8 52,13 — 1243,0	78 44,27 449,86 919,38
сумма	1460,93	1491,51	сумма	1463,01	1491,51

Тепловой баланс печи

Приход	Количество, кДж/кг.кл		Расход	Количество, кДж/кг.кл
	а	б		а	б
1. Сгорание топлива (химическая теплота) 2.Физическая теплота 1. 3.Сырьевая смесь 2. 4.Возвратная пыль 3. 5. Воздух 4. — первичный 5. — вторичный	3160 6,955 26,86 16,112 2,021 1243	3453,53 7,599 26,86 16,112 2,208 919,38	1. ТЭК 2. С клинкером 3. С пылью 4. Испарение влаги 5.Через корпус печи 6. Отходящие газы	1833,03 1452,6 48,97 37,5 523,2 516,87	1833,03 1452,6 48,97 37,5 523,2 549,81
cсумма	4455,868	4425,689	сумма	4412,17	4445,11

Невязка:

а) 100 ∙ (4455,868– 4412,17) / 4412,17=0,99%

б) 100 ∙ (4463,163– 4461,582) /4463,163 =0,03%

6. Аэродинамический расчет

1. Объем газообразных продуктов на выходе из печи

V _пг =V_ог ∙ 1000 ∙ В_кл

а) V _о.г. =L_п.г. ∙х_т +G_Н2О ^{w +г} +G_СО2 ^с = 7,807 ∙ 0,135 + 0,015 + 0,015 + 0,509 = 1,59, м³ /кг.кл,

б) V _о.г. =L_п.г. ∙х_т +G_Н2О ^{w +г} +G_СО2 ^с = 7,807 ∙ 0,123 + 0,015 + 0,015 + 0,509 = 1,59, м³ /кг.кл,

а) V _пг =V_ог ∙ 1000 ∙ В_кл = 1,59 ∙ 1000 ∙ 10,2 = 34039,97 м³ /ч =

= 9,45 м ³ /с

б) V _пг =V_ог ∙ 1000 ∙ В_кл = 1,49 ∙ 1000 ∙ 10,2 = 31899,09 м³ /ч =

= 8,86 м ³ /с

Объем газообразных продуктов перед дымососом увеличивается из-за подсосов воздуха и составит:

V _п.г. ` =1,15∙V_п.г. , м³ /с,

а) V _п.г. ^` = 1,15∙9,45 =10,86 м ³ /с,

б) V _п.г. ^` = 1.15∙ 8,86 =10.18 м³ /с.

Аэродинамические сопротивления печной установки:

Dр=Dр _ц + Dр_вх ^газ +Dр_вых ^газ + Dр_п +Dр_эл.ф. ,

где Dр _п – сопротивление вращающейся части печи вместе с переходной камерой можно принять равным 100 Па

Dр _эл.ф. – гидравлическое сопротивление электрофильтра,

Dр _эл.ф. =200-250Па,

Dр _газ –сопротивление газоходов, Dр_газ =70-100Па,

Dр _{ц –} сопротивление циклона = 200 – 300 Па

∆р _вых ^газ , Dр_вх ^газ – сопротивление входящих и выходящих газоходов

Dр _вых ^газ = 50 – 150 Па; Dр_вх ^газ = 50 – 100 Па

Dр _общ = 1,2 ∙ Dр = 1,2 ∙720 = 852 Па

Мощность, потребляемая дымососом:

N _д =х ∙ V_п.г. ^` ∙ Dр_общ /h_общ­ , кВт,

а) N _д =1,2 ∙ 10,86 ∙ 852/1000=11,1 кВт,

б) N _д =1,2 ∙ 10,18 ∙ 852/1000=10,4 кВт.

Основные теплотехнические показатели печной установки:

1) Тепловой КПД печи:

h _тепл =[(Q_тэк +Q_исп )/Q_г ]∙100%,

а) h _тепл =[(1833 + 37,5)/4488,089] ∙ 100=41,67 %,

б) h _тепл =[(1833,03 + 37,5)/4463,163] ∙ 100=41,91%.

2) Технологическое КПД печи:

h _тех =(Q_тех /Q_г )∙100%,

а) h _тех =(1833,03/3160,92)∙100=57,99%,

б) h _тех =(1833,03/3453,53)∙100=53,077%.

В данном курсовом проекте требовалось рассчитать теплотехническую эффективность замены барабанного холодильника на колосниковый. По результатам расчета удельный расход топлива на обжиг 1 кг клинкера до замены составлял 0,108 кг/кг _кл, после замены после замены увеличился до 0,118 кг/кг_кл . Увеличились потери с избыточным воздухом на 449,86 кДж/кг).

Но уменьшились потери с выходящим из холодильника на 87,7. После замены удельный расход условного топлива увеличился на 29 кг.Усл.т/т.Кл.. Уменьшился теплотехнический КПД печи на 4 %.

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/kolosnikovyiy-holodilnik/

1. Ю.М. Бутт, М. М. Сычёв, В. В. Тимашев «Химическая технология вяжущих материалов» М. Высшая школа 1980

2. Левченко П. В. «Расчет печей и сушил силикатной промышленности» М. Высшая шкала 1968 г.

3. Теплотехнические расчёты тепловых агрегатов в производстве вяжущих материалов Б. 1986