Файл: Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 146
Скачиваний: 0
§ 4. Основные расчеты вращающихся печей |
169 |
чи в м/мин; у н — насыпной вес материала; может быть принят для всех зон печи равным в среднем 1,2 т/м3.
nDin
Ü = - T Q Q - MlMUH.
Здесь n — число оборотов печи в мин; D — диаметр печи в свету в м.
Диаметр печи в свету можно найти из следующего выражения:
D=l,iyn. (11-17)
Общую длину печи в метрах подсчитывают по формуле
L=ll,5NÖM, |
(11-18) |
где D — диаметр печи в свету в м.
Приведенные выше формулы являются ориентировочными и в основном пригодны для расчета вращающихся печей средних диа метров.
Производительность печи можно определить также и по удель ному съему клинкера с 1 м2 футеровки (см. табл. 6 и стр. 154).
Определение мощности, необходимой для вращения печи. Мощ ность, необходимая для вращения печи,
N = N1 + Ni + Ns + Ni, |
(II-19) |
где А\ — мощность, затрачиваемая на подъем находящегося в печи материала на высоту h, соответствующую углу естественного откоса і|) (см. рис. 11-27); N2 — мощность, затрачиваемая на удержание материала под углом N3 — мощность, затрачиваемая на преодоление трения в цапфах опорных роликов и других тру щихся частей (бурты вкладышей, упорные уплотнения, ролики и др.); JV4 — мощ ность, затрачиваемая на преодоление трения качения бандажей по роликам.
Мощность, необходимую |
для подъема материала, |
определяют |
|||
из выражения |
l = w = |
q*o(i-cos4,) t o л |
|
( І І . 2 0 ) |
|
N |
с > |
||||
где Q — вес материала, |
находящегося в печи, ъ m; R0 |
— радиус центра |
массы, |
||
|
|
|
я / |
л п |
, |
расположенной в сегменте, в м; ш — угловая скорость в рад/сек; |
со = |
;гр — |
|||
угол естественного откоса материала в град; h — высота, на которую поднят материал; h — R0 (1 — cos ty); t — время подъема в сек; * = ^ •
В результате преобразований |
получим |
|
Q. 1 ОООЯо О - cos |
|
|
3600. 75 щ яр |
|
|
откуда |
|
|
Q * ° ( 1 |
4 - C 0 S ^ ) W . |
(11-21) |
170 |
Глава 3. Оборудование для обжига цементного |
клинкера |
Численная величина этой составляющей мощности мала, и поэ тому ею в практических расчетах пренебрегают.
Крутящий момент, необходимый для удержания эксцентрично расположенного материала, будет равен:
M 2 |
= Q^0sinTp. |
(11-22) |
В свою очередь Q = FynL |
(где F — площадь сегмента, |
занимае |
мая материалом). |
|
|
Для F, ув и ір, а следовательно и для R0 и Q, приняты некоторые усредненные значения, распространяемые на все зоны печи. Под счеты показывают, что при позонном определении составляющих крутящего момента М 2 и при определении его по единым для всех
зон усредненным |
значениям F, ун и if> разница практически не су |
щественна. |
|
Кроме того, обозначая через а центральный угол (в радианах), |
|
соответствующий |
сегменту F, а через а — хорду этого сегмента |
(см. рис. 11-27), |
можно записать |
F = ~2 ( а — sin а)
и
• |
я а |
|
_ 4 S M |
Т |
|
^ 0 = = У Я a - s i n a - |
|
|
Подставляя в выражении (11-22) вместо Q, FuRQ |
их значения, по |
|
лучим следующее выражение: |
|
|
M 2 = ^ a 3 L s i n a . |
(11-23) |
|
Необходимая мощность для поддержания постоянного значения
момента УИ2 |
|
ЛГ2 = 0,р855пМ2 |
(11-24) |
или для непосредственного определения N2 |
|
N2 = 0,0855na3Lyasm\p. |
(11-25) |
При определении составляющих N3 и Nit характеризующих потери на трение в узлах вращающейся печи, следует учитывать только потери на трение в цапфах опорных роликов и потери на тре ние при перекатывании бандажей по опорным роликам. Остальные потери — на трение в уплотнениях загрузочного и разгрузочного концов и устройстве для возврата пыли в печь, в упорных роликах
ит. п. — незначительны, и их можно не принимать во внимание. Общее давление на опору раскладывается на две составляющие
нагрузки на опорные ролики, направленные под углом <р к верти кали. Обычно в конструкциях опор современных печей этот угол
§ 4. Основные расчеты вращающихся печей |
171 |
равен 30—32°, При этом значении угла вес опор получается мини мальным.
Не приводя всех элементарных промежуточных расчетов и уп рощений, определим составляющую N3 мощности привода, затрачи ваемую на преодоление трения в цапфах опорных роликов, из вы ражения
GfDfi d„n
JV8 = 0,625 п |
, |
(11-26) |
где G — общий вес печи в рабочем состоянии в m; f — коэффициент трения в опоре; Dg, Dp и da — диаметры соответственно бандажа, ролика и цапфы оси ролика в м.
Для опор с подшипниками скольжения коэффициент трения сле дует принимать равным 0,05—0,1; для опор с подшипниками каче н и я — 0,01. В данном случае конструкция всех опор одинакова, т. е. D 6 , Dp и с(ц для всех опор имеют одно и то же значение. Если эти величины имеют разные значения, то N3 следует рассчитывать как сумму составляющих, определенных для каждой зоны в от дельности.
Величину Nt определяют через крутящий момент относительно оси печи. Значение этой составляющей, затрачиваемой на преодоле ние трения качения бандажей по роликам,
1,185 G ^ - D ^ \ |
( П.27) |
ир |
|
где ц — коэффициент трения качения бандажа по роликам; р. = 0,0005 м.
Суммарная мощность привода
N=*Nt + Ns + NA.
Принимая во внимание сделанные допущения и неучтенные по тери, установочную мощность электродвигателя рассчитывают по следующей формуле:
• N0=l,l(N* |
+ NJ+N*, |
(П-28) |
где Г| — к. п. д. механической части |
привода; т] = |
0,86 + 0,9. |
Для двухдвигательного привода рекомендуется следующая
формула: |
|
N0=l,2(N*+N'+N*>. |
(II-29) |
Для выбора электродвигателя привода с надлежащей характерис тикой необходимо знать не только мощность двигателя, но и махо вой момент вращающихся масс печи. Этот момент является суммой составляющих, приведенных к оси вращения печи: махового мо мента собственно печи; махового момента цепной завесы; махового момента материала, находящегося в печи; махового момента опор ных роликов с их осями.
m |
Глава 4. Оборудование для |
охлаждения |
клинкера |
|
|
Г л а в а |
4 |
|
|
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ |
КЛИНКЕРА |
|||
|
§ 1. Общие |
сведения |
|
|
Выходящий из вращающейся |
печи раскаленный клинкер имеет |
|||
температуру |
1250—1300° С. Для |
дальнейшей транспортировки и |
||
переработки его охлаждают в специальных установках, называемых холодильниками. Вместе с раскаленным клинкером из печи выно сится большое количество тепла, которое необходимо хотя бы частично возвратить в печь. Каждый килограмм клинкера выно сит из печи около 320 ккал, что приблизительно составляет 15% всего тепла, затрачиваемого на обжиг 1 кг клинкера при мокром спо собе производства и до 40% — при сухом.
Назначение холодильников — охлаждать клинкер до требуемой температуры (до 50—80° С) и возвращать в печь наибольшую часть отобранного от клинкера тепла.
Процесс охлаждения клинкера целесообразно осуществлять как можно резче и быстрее за счет увеличения перепада температур между клинкером и охлаждающим агентом. Такое охлаждение бла гоприятно влияет на качество клинкера и облегчает его размол.
Применяют холодильники барабанные, рекуператорные, колос никовые, инерционные и вращающиеся. Барабанные и реку ператорные холодильники используют в печных агрегатах не большой производительности. В современных печных агрегатах наибольшее распространение получили колосниковые холодиль ники переталкивающего типа.
§ 2. Конструкция колосникового холодильника
Конструкция колосникового холодильника позволяет подавать на охлаждение большее количество воздуха, чем это требуется по условиям сгорания топлива.
В колосниковом холодильнике через слой раскаленного клин кера, движущегося по колосниковой решетке, которая является одновременно и транспортным средством, продувается холодный воздух. Нагреваясь, он направляется в печь, чтобы поддержать го рение топлива. Основные преимущества колосниковых холодиль ников, определившие их широкое распространение: эффективный обмен тепла между охлаждаемым материалом и охлаждающим воз духом, высокий тепловой к. п. д., позволяющий значительно умень шить расход топлива на обжиг, а также высокая степень охлажде ния материала, разрешающая в ряде случаев направлять его непо средственно на дальнейшую технологическую переработку.
Все цементные заводы СССР с печами мощностью 50 т/ч клин кера и более оснащают холодильниками типа «Волга» производи-