Файл: Никифорова, Н. М. Основы проектирования тепловых установок при производстве строительных материалов учеб. пособие для техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

автоматическому регулированию обжига. Печи расходуют сравни­ тельно немного топлива, имеют высокий термический к. и. д. не­ большие капитальные затраты на постройку, так как не требуют здания. Размеры и показатели работы шахтных печей для обжига различных материалов даны в табл. 34.

Т а б л и ц а 34

Техническая характеристика шахтных печей

 

 

 

 

 

Печь для навести Гитірострома

Печь для

 

 

 

 

 

 

пересыпная

 

 

обжига

Печь газо-

 

Показатели

 

 

 

цемента,

 

 

 

 

полугазовая

газовая

работаю­

вая для

 

 

 

 

 

1963 г.

1964 г.

1964 г.

щая на

шамота

 

 

 

 

 

 

черных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

брикетах

 

Производитель-

100

200

 

 

 

 

ность,

т/сут .

. , .

30

200

72—140

100

Размеры, м:

 

 

 

 

 

 

 

высота

строитель-

27,8

34,6

28,5

34,6

н а я .............................

высота

рабочая

18,0

19,0

10,5

19

8,5—14

14

внутренний

диаметр

3,2

4,3

1,5X4,1

3,74Х

2 ,4 -2 ,7

2—2,3

 

 

 

 

 

 

 

 

Х3,74

 

(1,2—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—1,6Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х(2,2—

Полезный объем, м*

143

265

60

258

(—2,0)

 

Температура

обжи-

1100—

1100—

1100—

1100—

1400—

1300—

га, ° С .........................

Влажность сырья, %

—1150

—1150

—1300

-1300

—1500

—1350

5

5

5

5

7,5—15

10—12

Материал

 

отхо-

 

Изве СТІ-ІЯК

 

Мергель

Глина

Температура

 

 

 

 

 

 

дящих

газов, °С .

150—200

150—200

300—400

350—450

200—300

Температура

подо-

600

700

600—700

600—700

_

грева воздуха, °С ■ .

Коэффициент

из-

 

 

 

 

 

 

■бытка воздуха

. , . 1,05—1,2 1,05—1,2

1,1—1,2

1,2—1,3

1,1—1,2

 

 

 

 

 

 

 

 

(втопках) :

 

 

 

Давление

дутья,

 

 

0 ,7 -0 ,8

 

 

 

4000—

 

 

 

 

 

«

X X

 

ж ■ >

4000—

2500—

4000

30 000—

1500—

Удельный

съем,

—7000

—7000

—3000

 

—40 000

—1800

 

 

 

 

_

_

кг/м2 • сут......................

12 500

13 800

5300

14700

То же,

кг/м^-сут.

700

750

500

800

4000—

1900—

Удельный

 

расход

 

 

 

 

—5000

—2900

 

 

 

 

 

 

 

условного

 

топлива

 

 

 

 

 

 

кг/кг продукта . .

0,133

0,133

0,19

0,15

0,14—

0,6—0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—0,16

 

95


Все перечисленные виды материалов могут с успехом обжигать­ ся и во вращающихся печах. Последние наибольшее распростране­ ние получили для обжига цемента как по сухому, так и по мокрому способам производства.

Для низкотемпературного обжига, например гипса, применяют печи, работающие по принципу прямотока или противотока. Ма­ шиностроительные заводы не выпускают специальных вращающих­ ся печей для обжига гипса и извести. Функцию их для гипса вы­ полняют обычные сушильные барабаны, снабженные выносными топками полного сгорания топлива и имеющие смесительные каме­ ры для регулирования температурного режима обжига. Обжиг из­ вестняка происходит во вращающихся печах, выпускаемых для це­ ментной промышленности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л іі ц а 35

 

 

 

 

Техническая характеристика вращающихся печей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Печи для обжига цемента

Печи для обжига

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

керамзита

 

Показатели

 

 

 

 

 

 

 

сухим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мокрым способом производства

I

и

 

 

 

 

 

 

 

способом*

Производитель­

 

 

35

70

75

66,7

6 м3/ч

1 2 м3/ч

ность,

т/ч

.' . .

Размеры, м:

 

 

 

150

170

185

75

99

40

длина .......................

 

диаметр ...................

4,0

4,5

 

5

5

2.3

2,5

Уклон,

%

4

4

 

4

3,5

3.4

3 ,5 - 5

Рабочий объем,

мг

1900

2600

3650

Н80

92

197

Внутренняя

поверх-

 

 

 

 

 

 

 

ность

по

футеровке,

1700

 

2650

1075

_

_

Лі2 .............................

 

2 2 0 0

Максимальная

тем-

1400—

1400—

1400—

1400—

1 1 0 0 -

1 1 0 0

пература

обжига,

°С

 

 

 

 

 

 

 

—1500 —1500

—1500 —1500 —1250 —1250

Материал . . . .

 

Шлам

 

 

Сырьевая

Гранулы

глины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

мука

 

 

Влажность,

%

 

36-38

36—38

36-38

10—15

8

8

Температура

отхо-

250

250

250

300

500—600

200—300

дящих

газов,

°С

 

Съем

клинкера

с

20,7

22,7

28

62

 

футеровки, кг/м2ч

 

Удельная

произво-

18,4

19,3

 

 

45

ДО 2,7—

дительность, кг/м3 • ч .

2 0

, 6

Удельный расход ус­

 

 

 

 

 

—3,8 м3/м3-сут

 

 

 

 

 

 

 

ловного топлива, кг/кг

0,218

0,216

 

 

0,13—

0,15-- 0 , 1 8

продукта

,

, . . .

0

, 2 1 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—0,14

 

 

* Печь с циклонными теплообменниками.

96


В отдельных случаях вращающиеся печи используются для об­ жига мела в парфюмерном производстве.

Для высокотемпературного обжига цемента н керамзита при­ меняют протпвоточные вращающиеся печи со сжиганием топлива непосредственно в полости барабана факельным способом. Печи имеют высокую производительность, дают хорошее качество обжи­ га, представляют собой полностью механизированный агрегат с автоматическим регулированием процесса обжига. Применение к ним устройств для более полного использования тепла отходящих газов — конвейерных кальцинаторов, циклонных теплоутилизаторов и других устройств — способствует повышению термического к. п. д., снижению расхода топлива на обжиг, увеличению произво­ дительности. Имеется тенденция к распространению в ближайшие годы печей для производства цемента по сухому способу. Размеры

.и показатели работы вращающихся печей даны в табл. 35.

Для обжига гипса из молотой сырьевой муки большое распро­ странение получили варочные котлы. Несмотря на периодический принцип действия, современные жаротрубные варочные котлы от­ личаются большой емкостью, сравнительно короткими сроками варки и дают большую производительность при высоком качестве гипса. Они могут отапливаться любым видом топлива, сжигаемого под котлом в специальной топке.

Институтом «Гипростройматериалы» созданы проекты гипсова­ рочных котлов непрерывного действия, характеристика которых да­ на в табл. 36.

Установка по обжигу гипса в процессе размола в мельнице, а затем во взвешенном состоянии в потоке газов в обжиговой трубе состоит из нескольких аппаратов, основным из которых является

мельница. По принципу действия эта

установка сходна с пневмати-

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 36

 

 

Техническая характеристика гипсоварочных котлов

 

 

 

 

 

 

Котлы периодического

Котлы непрерывного действия

 

 

 

 

 

института „Гипростронмате-

 

 

 

 

 

действия

 

 

 

 

 

рналык

 

Показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

опытный

трубчатые

с интенсивной

 

 

 

 

 

СМ-219

 

 

 

 

 

образец

прямоточные

циркуляцией

 

 

 

 

 

 

 

 

материала

Емкость, л і з .....................

15,2

25

 

4,4

Поверхность

нагрева,

ж

 

6 8 ,8

19,8

Габаритные

размеры,

2

 

 

 

ж:

5,6

7,0

4,22)*

5,33

длина .............................

ширина ..........................

6,5

6 ,6

2,74

4,08

в ы с о та ............................

7,9

10,83

6,491

3,92

Вес одновременно загру­

 

 

 

 

жаемого

сырого гипсового

14

 

 

порошка,

т .............................

22

Время

варки, мин . . .

90—120

185

Температура

варки,

°С

180—200

140—170

Производительность,

т/ч

15

5

* Размеры без топки.

97


■ческой сушилкой. Так как для обжига материала требуется больше времени, чем для сушки, то рекомендуется применять шаровые мельницы вместо мелы-шц быстроходных: шахтных и аэробильных. Опыт эксплуатации установок с шахтными и аэробильными мельни­ цами показал, что в готовой продукции имеются недожженные час­ тицы двугидрата, поэтому его свойства не удовлетворяют ГОСТу.

Источником тепла для таких установок являются топочные га­ зы, смешанные с воздухом. Топливо рекомендуется применять газо­ образное во избежание засорения продукта летучей золой и сажей. Все оборудование, из которого комплектуется установка, является типовым и подбирается по каталогам в соответствии с производи­ тельностью проектируемого аппарата.

§ 2 . П ечи д л я о б ж и га ф о р м о в а н н ы х и зд е л и й

Основным видом формованных изделий, подлежащих обжигу, являются изделия строительной и тонкой керамики, а также огне­ упоры. В настоящем руководстве рассматриваются печи для обжи­ га изделий строительной керамики. В СССР туннельные печи по­ лучили наибольшее распространение после второй мировой войны. На большинстве заводов строительной керамики они пришли на смену однокамерным печам периодического действия. Обжигают в них изделия массового производства — фасадную керамику, кана­ лизационные трубы, керамические облицовочные плитки и плитки для полов, санитарно-строительную керамику. Их стали применять на новых заводах по производству кирпича и черепицы с отопле­ нием в основном на газообразном топливе. Реже применяют тун­ нельные печи с отоплением твердым топливом, подаваемым в зону обжига непосредственно на садку кирпича через топливные тру­ бочки.

Характерной особенностью туннельных печей является стацио­ нарность расположения отдельных зон обжига и передвижение че­ рез них обжигаемых изделий, расположенных на вагонетках. Садка изделий может быть выполнена разными, способами: установкой изделий рядами друг на друга, забором мелких изделий в капсели, на шамотных этажерках, расположением труб вертикально в один ряд, при обжиге труб разных диаметров — в «начинку» — труба в трубе. Во всех способах садка должна быть устойчивой, достаточно плотной, но в то же время хорошо проницаемой для газов.

Печи отапливаются газообразным и жидким топливом, сжигае­ мым в небольших камерных топках, встроенных в стенах зоны об­ жига. Для современных конструкций туннельных печей, созданных институтами «Росстромпроект», «Гипростройматерпалы», «ГИЭКИ», «Гипростром», характерны короткие сроки обжига, рав­ номерность его по поперечному сечению туннеля, сравнительно не­ большой расход топлива и высокий к. п. д., простота обслуживания, особенно при применении автоматического регулирования. Разме­ ры туннельных печей и показатели их работы при обжиге различ­ ных материалов приведены в табл. 37 и 38.

98


г- со

X

Прямого действия Гииростройматериалов

ѵ Укргипростроп-

материалов

,

 

Прямого лПствня ------------------------------------------------------------------

Гиирострома I Росстромпроекта

° = Я

 

 

 

 

аз

со

 

to

га<о

 

о

ю

S

М і

 

 

 

 

 

 

со

2

н а

 

 

 

 

смсога*га<

сосо

сою

1СО

о

 

: s a

 

 

 

 

1—1

 

1—1—н

“t—

 

 

СО

1

®

с? о

 

 

 

 

 

г

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е-і

 

 

1

со ^

05

 

 

^

СО

га< о

г- о

Ю

о

 

 

<М СОСОга*

сосо

СО LO

ю со

см

со

 

 

1

* -

 

 

 

 

 

о

“t—

“-Ф

со

-

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О >-4

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

76,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

f

 

 

05со

 

СО

га*

t—

 

ю

 

 

§

 

сога* СМсосо^

СОСО

соо

ю о

СМ

 

 

о

 

1

- -

Г-.Т-Н

 

*1—4

 

-»о

“СО

со

 

 

=

 

 

со

 

о t-

о га*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1—1

 

 

 

о

 

 

 

ю

cot-

,

 

to to

t -

 

 

to

 

 

 

 

£•

 

I

СО со

coco

 

 

о

 

1—1

 

 

 

-

-

“ га* 1— 1

^ г—

о

 

га о

 

 

1-1

 

1

0 5

г - і

' СМ

со

Ю

см ~

 

“to

- 0 0

 

 

о»

 

 

о

 

 

 

 

«-• t -

О to

СО

 

 

аз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

н

 

 

1

 

t-

| га га-

о о

іо о

 

1

 

 

(N

■*

СОО

о

 

 

 

1

I

га со

СОсо

 

“CM

“О

1

 

 

 

 

о

со

 

 

 

 

»—1ю

О со

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н

 

S'

COto

 

 

см см

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

S

 

“t—

СМга

 

 

05

 

1

1

• 1

 

 

к

со -

1—ІО

 

 

о ю

 

 

 

tu

CO^

ю

 

 

 

со см

 

 

 

о

1

1

 

452

 

а)

 

 

1

<М—’

о

 

 

 

 

 

си

x v

со

 

 

 

со

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оз

 

 

 

 

 

 

ю

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

сО

сО со

 

 

со Ю

05

I

to

 

 

 

 

 

 

ю t-

С—ОО1——'

О СО

Ю

см о

1

s

 

 

 

1

о

-

“05 to

СМ-н

о

1

“О

 

 

 

 

 

 

—>см см

 

 

 

о

t—

 

со

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

ю

 

 

 

 

 

т

о

“1—

 

га

га со

 

 

to t—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

05

 

 

 

 

Г-1

 

с

CO<М

to t—

t—со о

 

CMCO

со

о

1

1

 

Z3

 

о.

ЛсО

о

r-t

 

 

 

 

о

 

 

о

 

5

Ю-Х

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о

 

 

 

со

о

1-Н

! s S

 

> с? СО

Ю

з о га

 

 

. ja 3 и

\\j

1

I

* Е

 

. « g . S ^ I

 

 

ч

 

 

s- с

ш

I

*

 

а

 

' ü O

 

^ О

 

• н га с5

 

PQ5——«са £~

 

 

, о О

 

nf га .

 

о

§*&

,

щУs С

 

 

3 га о

га

с , я га о я

 

 

£ н

гаX

 

fr-

с

 

2

 

 

 

 

 

:

П о о

~ s

 

й

о

3

г “■и

а . 3

^

5 3 3

 

 

g

s g

f

S Ч 5*

äig I crS 5

 

 

3(2

■mo 2.;=ш с.

Первая цифра для политого обжига, вторая —для утслышго.

99