ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 104
Скачиваний: 0
Т а б л и ц а 27. Определение фактического расхода ожижающей
____________________среды по зонам печи
|
|
Зона |
V* |
t, °С |
^изб-И*-1- |
ио.с> м3/ч |
|
|
к О.С» |
||||
|
|
|
м3/ч |
|
Па |
|
Охлаждения |
|
|
|
|
|
|
на входе в с л о й ................................ |
27 000 |
50 |
314 |
21 200 |
||
на выходе |
из |
с л о я ............................ |
27 000 |
340 |
292 |
44 400 |
Обжига |
|
|
|
|
|
|
на входе в с л о й ................................ |
27 000 |
340 |
230 |
50 600 |
||
на выходе |
из |
с л о я ............................ |
36 240 |
950 |
168 |
135 100 |
Подогрева II |
|
|
36 240 |
930 |
132 |
139 500 |
на входе в с л о й ................................ |
||||||
на выходе |
из |
с л о я ............................ |
36 790 |
740 |
90 |
122 500 |
Подогрева I |
|
|
36 790 |
740 |
48 |
130 000 |
на входе в с л о й ................................ |
||||||
на выходе |
из |
с л о я ............................ |
37 850 |
460 |
0 |
103 500 |
* При р=760-13,6-9,81 Па; t=0 °С. |
|
|
|
|
|
|
||
Та б л и ц а 28. |
Определение критерия Аг |
по зонам |
печи |
|
||||
|
|
|
|
4р_ |
& |
|
Рт |
|
Зона |
|
V 10-ю |
9,81 — |
рг, кг/мЗ |
|
Аг- Ю-з |
||
|
\2 |
\?2 |
Рг |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||
Охлаждения |
слой . . |
2,56 |
|
741 |
7 250 |
1,52 |
1 640 |
11 900 |
на входе в |
|
|||||||
на выходе из слоя . |
26 |
|
74 |
725 |
0,786 |
3 180 |
2 300 |
|
Обжига |
слой . . |
26 |
|
74 |
725 |
0,74 |
3 380 |
2 450 |
на входе в |
|
|||||||
на выходе из слоя . |
164 |
|
7,19 |
70,5 |
0,367 |
6 810 |
. 480 |
|
Подогрева II |
слой . . |
151 |
|
7,55 |
74- |
0,357 |
7 000 |
518 |
на входе в |
|
|||||||
на выходе из слоя . |
144 |
|
3,2 |
129,5 |
0,411 |
6 080 |
790 |
|
Подогрева I |
слой . . |
144 |
|
3,2 |
129,5 |
0,387 |
6 450 |
835 |
на входе в |
|
|||||||
на выходе из слоя . |
49 |
|
38,7 |
380 |
0,5 |
5 000 |
1900 |
|
|
Т а б л и ц а |
29. |
Определение скорости закипания |
|
|
|||
- Зона |
|
Vь* |
|
5,22 У Аг |
5,22 У Аг + |
Reo |
Wq |
w—miWQ |
|
|
+ 1400 |
||||||
Охлаждения на входе в слой . .
на выходе из слоя . Обжига
на входе в слой . . на выходе из слоя .
Подогрева II
на входе в слой . . на выходе из слоя .
Подогрева I
на входе в слой . . на выходе из слоя .
3 450 |
18 000 |
19 400 |
613 |
1,7 |
2,38 |
1 520 |
7 940 |
9 340 |
246 |
2,14 |
3,0 |
1 570 |
8 200 |
9 600 |
255 |
2,25 |
3,15 |
694 |
3 620 |
5 020 |
95,4 |
2,69 |
3,77 |
720 |
3 760 |
5 160 |
102 |
2,8 |
3,92 |
890 |
4 640 |
6 040 |
131 |
2,73 |
3,82 |
915 |
4 760 |
6 160 |
135 |
2,81 |
3,93 |
1 380 |
7 200 |
8 600 |
220 |
2,66 |
3,72 |
212
В расчет принимается число псевдоожижения тх — 1,4. Скорость ожижения определяется по формуле О. М. Тодеса [11]:
Re = |
______ Аг_______ |
(Х,56> |
|
1400+ 5,22 /А г |
|||
|
|
Расчет критерия Архимеда приведен в табл. 28; определение скоростей за кипания по зонам — в табл. 29.
Рис. 90. Расчетный про филь печи и размещение горелочных устройств по решетке зоны обжига (крестиками отмечены центры воздухоподводов).
А-А
Я
1
На основе табл. 27, 29 в табл. 30 приведены результаты расчетов |
площадей |
||||
зон. Там же указывается принятый диаметр зоны. |
|
|
|
||
Т а б л и ц а 30. |
Определение площадей зон печи |
|
|
||
Зона |
V0.0 |
Vo.c |
м |
D, м |
Принятый |
мЗ/ч |
3600 |
F2, 3 |
диаметр |
||
|
|
|
зоны |
||
Охлаждения |
21 200 |
588 |
2,46 |
1,77 |
1,8 |
на входе в слой................... |
|||||
на выходе из слоя . . . . |
44 400 |
123 |
4,1 |
2,28 |
2,3 |
Обжига |
50 600 |
140 |
4,45 |
2,38 |
2,3 |
на входе в слой................... |
|||||
на выходе из слоя . . . . |
135 100 |
375 |
9,95 |
3,57 |
3,6 |
Подогрева II |
139 500 |
387 |
9,86 |
3,56 |
3,4 |
на входе в слой ................... |
|||||
на выходе из слоя . . . . |
122 500 |
340 |
8,9 |
3,36 |
3,4 |
Подогрева I |
130 000 |
361 |
9,2 |
3,42 |
3,1 |
на входе в слой................... |
|||||
на выходе из слоя . . . . |
103 500 |
288 |
7,75 |
3,14 |
3,1 |
213
Профиль печи, выполненный на основании расчетов, показан на рис. 90. Размеры зон по высоте рассчитаны исходя из опыта работы промышленной печи. Высота воздухоподводов принята из конструктивных соображений.
Отклонение от расчетных диаметров имеется в зоне обжига и связано с раз мещением горелочных устройств (рис. 90).
Расчет горелочного устройства
Принципиальная конструкция газогорелочных устройств представлена на
рис. 70. Принимается, |
что на один воздухоподвод приходится 9 горелок. Пос |
||||||||
кольку на него приходится 0,915 X 0,915 м2 площади решетки, шаг между го |
|||||||||
релками составит 305 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сечение выходного отверстия горелки: |
|
|
|
|
|
|
|||
27 000-613-760 |
|
1 |
|
|
|
|
|
||
F ~ |
12-9-273-1059 ' |
3600-50 ==0>00223 м2 |
|
|
|
||||
где 12 — число воздухоподводов на печь; 9 — число горелок |
на |
один воздухо- |
|||||||
613 |
|
|
|
|
760 |
— поправка |
на |
давление; |
|
подвод; ———- — поправка на температуру; |
105У |
||||||||
z/o |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S0 — принятая скорость выхода воздуха, м/с. |
|
|
|
|
|
||||
Диаметр выходного отверстия горелки: |
|
|
|
|
|
|
|||
|
dвых |
0,00223 |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,785 = |
0,0534 м |
|
|
|
||||
Принимаем dBbix = 55,0 |
мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сечение выходного отверстия газовой трубки: |
|
|
|
|
|||||
2500-350-760 |
1 |
|
.......... . |
|
|
|
|||
F = 108-273-1059' 3600-120 |
= 0>0000495 м2 |
|
|
|
|||||
где 108 — число горелок в печи; |
350 |
— поправка на температуру; |
760 |
||||||
поправка на давление; |
|
273 |
|
|
|
|
м/с. |
1059 |
|
120 — принятая скорость выхода газа, |
|
||||||||
Диаметр выходного отверстия |
газовой трубки: |
|
|
|
|
||||
|
dВЫХ |
0,0000495 |
0,00705 м |
|
|
|
|||
|
0,785 |
= |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Принимаем dBbIX = 7 мм.
Конструкция выходной части горелки представлена на рис. 91. Для полу чения частичного смешения на выходе газовая трубка заглублена на 60 мм.
Максимальный размер частиц в слое составляет 12 мм. Скорость витания их
•определяется из формулы
_______ Аг______________ 21 800 000
евит_ 18 + 0,61 / А г |
~ 18 + 0,61 /2 1 800 000 = 7600 |
|
wв и т --- |
ReBHTv |
7600-51 -10- |
^max |
12• 10_3 — 32,3 м/< |
|
|
|
|
Скорость выхода воздуха из отверстия горелки приблизительно в 1,5 раза превышает скорость витания частицы максимального размера, что обеспечивает -отсутствие провала материала.
Температура ожижающей среды по высоте слоя при применении горелок данной конструкции представлена на рис. 92. Кривая температуры построена с использованием графика на рис. 86 и формулы (Х,5) в предположении, что ли митирующим условием в процессе зажигания является подогрев смеси. Из гра
214
фика следует, что для завершения горения и теплообмена достаточна высота слоя 1 м. Максимальная температура в слое не превышает 1080 °С.
В предположении, что угол откоса материала, лежащего между горелками, 379, т. е. равен углу естественного откоса, определяют их высоту, оказавшуюся равной 94 мм. На этой высоте (см. рис. 94) температура ожижающей среды сос тавляет 850 ?С, что значительно ниже температуры спекания (превышающей 1200 ?С) известняка данного химического состава.
Рис. 91. |
Конструкция |
Рис. 92. Распределение температуры |
выходной |
части горелки. |
ожижающей среды по высотеДслоя. |
Расчет живого сечения решеток зон подогрева
Зона подогрева II. Определяется комплекс
(^отв)0-05^ |
1 / |
у т \°>2 |
ай.5 |
А Рсл |
|
||
2 = |
Щ |
I Yrv ) |
1— п Г 2 ' |
APv |
~ |
||
0,045°>05-3,4°>1 / |
|
2500 |
\°>2 |
3,824° |
„ |
||
— 0,00576°> |
\ 0,44• 120-10-® |
) |
' 1 — 1,4- 2 |
° . 8 — 9120 |
|||
По графику на рис. 87 определяют величину l/fp’4, |
которая оказывается рав |
||||||
ной 0,675. Откуда /р = |
2,76% . |
|
|
|
|
|
|
Число отверстий в решетке равно числу кирпичей, которое составляет |
|||||||
|
0,785-3,42 |
|
|
|
|
||
|
0,25-0,25 - |
144 шт- |
|
|
|||
Диаметр отверстий при известном их числе и живом сечении равен |
|||||||
|
|
|
2,76-3,42 |
|
|
|
|
|
- V |
- |
144-100 |
: 0,047 м |
|
||
|
|
|
|
|
|||
Совпадение величин диаметров, принятых при расчете и полученных по формуле (Х,57), удовлетворительное и не требует повторного приближения.
Зона подогрева I
|
0,045°>°5-3,10-1 |
/ |
2500 |
\°»2 |
3,724° |
Z = |
0,00576°.° |
у 70-10°-0,5 J |
'1 — 1,4~2 ■0,8 = 6200 |
||
215
По графику на рис. 87 1//°'4 = 0,69, откуда /р = 2,54%.
Число отверстий в решетке:
0,785-3,Is
0,25-0,25 “ 122 шт-
Диаметр отверстий в решетке:
1 / |
2,54-3,12 |
„ „ , |
“отв e у |
122-100 |
— 0,0448 ы |
Принимается doTB = 45 мм.
Расчет гидравлического сопротивления печи
Для определения сопротивления кипящего слоя по зонам необходимо знать порозносу, слоев. Она определяется по формуле
|
|
|
/ |
18Re + |
|
0,36Re2 \°>21 |
|
|
|
|||
|
|
|
*~ Л |
|
Аг |
|
) |
|
|
|
||
Результаты расчета представлены в табл. 31. |
|
|
|
|||||||||
|
Т а б л и ц а |
31. Расчет порозности слоя |
|
|
||||||||
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
18Re + |
18Re + |
|
Зона |
|
|
Re |
|
|
Re2 |
|
0,36Re2 |
+0,36Re2 |
8 |
||
|
V |
|
|
|
+0,36Re2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ar |
|
Охлаждения |
3 |
51 |
10_6 |
340 |
|
11,5 |
104 |
41 400 |
47 520 |
0,0206 |
0,440 |
|
Обжига |
3,77 |
168 |
ю - 6 |
133,5 |
1,78 |
104 |
6 400 |
8 800 |
■0,0183 |
0,430 |
||
Подогрева II |
3,82 |
120 |
10-6 |
183 |
3,34 |
104 |
12 000 |
15 290 |
0,0193 |
0,427 |
||
Подогрева I |
3,72 |
70 |
10~6 |
307 |
9,04 |
104 |
32 500 |
38 020 |
0,0200 |
0,440 |
||
Зона охлаждения. |
Конструкция |
колпачка, |
устанавливаемого |
на решетке |
||||||||
зоны охлаждения, может быть выбрана по рекомендациям [25]. |
|
|
||||||||||
Сопротивление такого колпачка определяется по зависимости |
|
|||||||||||
|
ДРр = |
Ср |
yr = |
14,75/p’32Re“° |
2g 'Y r = |
|
|
|||||
|
|
|
2 g |
|
|
|
Р |
|
' |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,07 |
15 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
/ 15-0,050 \»> |
|
|
|
|
|
|
|
|||
= |
14.75-23’32 \ |
16-IQ-6 ) |
|
2^--1,52-9,81 =290-9,81 Па |
|
|||||||
где 15 м/с — скорость выхода воздуха из отверстий колпачков.
Для обеспечения равномерного псевдоожижения принимается, что сопроти вление решетки численно равно сопротивлению кипящего слоя. Его высота в этом случае составит
2850 = 0,9(1 — 0,44) 1500ЛСЛ-9,81
откуда hen — 0,383 м.
Зона обжига. Конструкция воздухоподвода к решетке зоны обжига и уста новка горелок на ней представлены на рис. 93. Определение сопротивления сис темы по участкам дано в табл. 32.
Сопротивление кипящего слоя равно ДРСЛ = 0 , 9 (1 — 0,43) 1500-1-9,81 = 770-9,81 Па
216