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

Сдавался/использовался	Декабрь/2003г.
	Загрузить архив:
	Файл: ref-19644.zip (48kb [zip], Скачиваний: 96) скачать

Содержание:

TOC o "1-3" h z u Задание   PAGEREF _Toc59902430 h 2

Введение. PAGEREF _Toc59902431 h 3

1. Расчет горения топлива. PAGEREF _Toc59902432 h 6

2. Материальный баланс цементной вращающейся печи. PAGEREF _Toc59902433 h 7

3. Тепловой баланс холодильника   PAGEREF _Toc59902434 h 9

4. Тепловой баланс вращающейсяпечи. PAGEREF _Toc59902435 h 11

5. Сводные данные. PAGEREF _Toc59902436 h 14

Таблица 6. Материальный баланс печи   PAGEREF _Toc59902437 h 14

6. Аэродинамический расчет   PAGEREF _Toc59902438 h 15

Заключение. PAGEREF _Toc59902439 h 18

Литература   PAGEREF _Toc59902440 h 19

Задание

         Теплотехническая эффективность замены барабанного холодильника наколосниковый на Паранайском цементном заводе.

Исходные данные для расчета.

Сырьё – извесняк

Производительность печи =10 т/ч

Размеры печи 2,90х2,44х56

Топливо – уголь

Wг	Aг	Sсб, %	Сг	Нг	Nг	Oг	Sг	Vг	α
2,7	30	0,5	84,0	5,2	1,4	8,7	0,7	35	1,15

Q_тп=21000

Химико-минералогический состав.

С₃S=50%

C₂S=23%

C₃A=10%

C₄AF=12%

%Al₂O₃ = 3,73

ПППс = 34,4

Введение.

         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 м³/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.

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 междуколосниками и перегружаетскребковый транспортер, что вызывает остановку агрегата. Однако они харак­теризуются    высокой    удельной производительностью  [800— 900 кг/(м².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.

W­P	Ap	Сp	Нp	Np	Op	Sp
2,03	22,6	63,3	3,92	1,06	6,56	0,53

1.1 Теоретический объемный и массовый расход воздуха.

L_в⁰ = 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_в⁰ = 1,293 ∙ L _в⁰ = 1,293 ∙ 6,465 = 8,359 [кг/кг т.]

1.2 Действительный расход воздуха

L_в^д = α∙L_в⁰ = 1.15 ∙ 6,465 = 7,435  [нм³/кг. т.]

m_в⁰ = α ∙ m_в⁰ = 1.15 ∙ 8,359 = 9,613 [кг/кгт.]

1.3 выход продуктов горения

L_CO2 = 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_N2 = 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_в⁰ = 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 [нм³/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_N2 = 1,251 ∙ L_N2 = 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.

1.1Топливо.

х_т[кг/кг_кл]

1.2 Воздух.

    G_в = _т =

G_в == 13,522x_т [кг/кг_кл]

      1.3 Теоретический расход сухой сырьевой смеси.

;

_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%:

=0,152[кг/кг.кл]

2. Приходные статьи материального баланса.

2.1 Общий пылеунос

2.2Выход отходящихгазов

G_ог=m_пг*х_т+G_Н2О^г+w +G_CO2^c [кг/кг.кл]

G_СО2^с = G_с^д ((ППП_с – 0,35Al₂O₃)/100) = 1,539((34,4 – 0,35∙3,73)/100) = 0,509 [кг/кг.кл]

G_H2O^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

        

Таблица 2. 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 ∙ xг  + 0,539 0,154	1.Расход топлива 2.Сырьевая смесь 3.Воздуха на горение 4. Пылевынос	хт 1,554 9,613 ∙ хт 0,154
Сумма	10,683 ∙ xт  + 1,693	Сумма	10,683 ∙ xт  + 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=1350⁰С,

       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 ⁰C; 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=200⁰С,

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

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

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=50⁰С,

       t_ос=10⁰С,

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 [м³]

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 [м²]

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.]

Таблица 3. Предварительный тепловой баланс холодильника

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

4. Тепловой баланс вращающейсяпечи.

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/cм = ( G_c/cм^д ∙С _c/cм +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∙C₃S+715∙C₂S+61∙C₃A+84∙C₄AF),

Q_экз=0,01∙(528∙50+715∙23+61∙10+84∙12) = 444,63 [кДж/кгКл.]

Q_тек= 2056,46 + 118,2 + 100 – 444,63 = 1833,03 [кДж/кгКл.]

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%, 200-300⁰С.

F₁ =3,14 ∙2,9 ∙ 0,2 ∙ 0,56 + 0,3 ∙ 0,56 ∙ 3,14 ∙ 2,44 = 230,7 м²

F₂ = 3,14 ∙ 2,44 ∙ 56 ∙ 0,5 = 214,5 м²

α₁ = (3,5 + 0,062 ∙ t_н) ∙ 4,19 = (3,5 + 0,062 ∙150 ) ∙4,19 = 53,63

α₂ = (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_CO2∙ C_CO2 + L_H2O∙ C_H2O + L_N2∙ C_N2 + L_SO3∙ C_SO3 + L_O2∙ C_O2) ∙ x_т +

+(G_H2O^W + G_H2O^г)/ρ_H2O∙C_H2O+ G_CO2/ρ_CO2 ∙ C_CO2] ∙ 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/кгкл	Расход материала	Количество, кг/кгкл
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

Приход	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

Таблица 7. 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 ³/ч =

= 9,45 м³/с

б) V_пг=V_ог ∙ 1000 ∙ В_кл = 1,49 ∙ 1000 ∙ 10,2 ³/ч =

= 8,86 м³/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%.

Заключение.

         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 0,108кг/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 холодильникана 87,7. После замены удельный расход условного топлива увеличился на 29 кг.Усл.т/т.Кл.. Уменьшился теплотехнический КПД печи на 4 %.

Литература

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 материаловБ. 1986