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

Заданная температура мала, так как приход превышает расход тепла. Задаемся температурой 2100°, тогда сс.гао=1,64 кджІм3-°С\ с„.п =

= 1,98 кдж/м3-0С;

/пр-гор = (1,64-8,36 + 1,98-0,46)2100 = 30 702 кдж.

Уточняем температуру горения — она находится между 2000 и 2100° С. Расходная часть уравнения превышает приход на 30 702—30 555= 147 кдж,

что соответствует излишку температуры:

30 702 — 29040

Следовательно, теоретическая температура горения составит

fx = 2100 — 9 = 2091° С.

Величина пирометрического коэффициента для вращающихся печей лежит в пределах от 0,72 до 0,77. Принимая среднее значение 0,75, находим действитель­ ную температуру горения

tR= tTr. = 2091 -0,75 = 1568° С.

Полученная температура вполне обеспечивает обжиг цемента.

Предварительный расчет. Пересчет часовой производительности печи на абсо­

где п. п. п.=34,65%.

Относительная влажность шлама составляет иі=40%. Определяем абсолютную влажность шлама из соотношения

4,18 кдж/кг-°С и 33,4% сухого материала с теплоемкостью 0,84, подсчитываем по формуле

Тепловой баланс вращающейся печи на 1 ч работы.

Часовой приход тепла.

1.От сгорания топлива

qi = B,,QP = Вч28 549 кджіч.

117

2.С воздухом, поступающим на горение, при + =180° С

<72 = B . J W B = ß 48,53-1,3-180 = Вч1996 кдж/ч.

Ввиду незначительной величины теплосодержания твердого топлива, приход тепла с ним не учитываем.

=151 • 10е кджіч,

2.На химические реакции в материале

Принимая температуру поверхности стенки печи в среднем 180* С, по табл. 32 находим а сУм = 18,0 вт/м2-°С. Боковая поверхность печи ß=nDL=3,14-4,5-170= =2410 м2\

я'$— 18 [180 — ( — 10)] 2410-3,6 = 30-10® кджіч .

6 . Потери тепла с химическим и механическим недожогом топлива оценивает­ ся в количестве 4% от прихода тепла при сгорании топлива, ориентируясь на его сжигание, как в камерных топках:

9 б 7 = 0,0,04 = В ч28 549-0,04 = ß 41142.

Уравнение баланса тепла

Яі + Яі — Я\ + 0 2 + Яг + Чі + Яб + Яб,7 >

ß 428 549 + ß 41996 = 151 • 10® + 84-10® + 75 ■10® +

+ ß 44707 + 5,8-10® + 30-10® + ß 41142.

118

Часовое поступление материалов в печь:

1.Абсолютно сухой массы шлама 76 090 кг.

2.Влаги шлама 50 676 кг.

3.Топлива 13 996 кг.

4.Воздуха при а=1,8.

Ов = ВчРвРв = 13 996-13,36-1,29 = 240 731 ATZ/ч: ,

где Ѵа — объем воздуха, поступающего для горения 1 кг топлива, принимаем из расчета горения по табл. 42; рв — плотность воздуха, р„ = 1,29'кг/м3.

Всего приход

76 090 + 50 676 + 13 996 + 240 731 = 381 493 кг.

Образуется за час в результате обжига материалов:

1.Газов от сгорания топлива (кг/ч)

Ргаз — Рсо/СОа+ РнаОлНаО+ PNarNa+ Ро/Оа’

119

ргаз = 1,97-0,1 + 0,8-0,03 + 1,25-0,77+ 1,43-0,09= 1,315 лгг/.мЗ,

Gr a 3 = 13996-13,65-1,315 = 251 228 кг/ч.

2. Продуктов разложения из сырьевых материалов шихты. Количество про дуктов разложения определяем по величине п. п. п., которая составляет 34,65% на абсолютно сухой вес шихты;

3.Клинкера G4=49 500 кг/ч.

4.Водяных паров из шлама 50 676 кг.

5.Золы после сгорания топлива

Пример. Подобрать туннельную печь для завода по производству канализа­ ционных труб мощностью 40 тыс. т/год и произвести ее тепловой расчет.

Данные для проектирования. По материалу: размер труб (мм) — диаметр ствола (наружный) 294, внутренний 250, диаметр раструба (наружный) 384, дли­ на трубы 1200, вес обожженной трубы 56,7 кг; состав массы — 70% глины с со­ держанием 30% А12 0 3 и потерями при прокаливании 10 и 30% шамота; влаж­ ность труб при входе в печь 3%; температура труб при входе в печь 20° С, мак­ симальная при обжиге 1200° С, теплоемкость 0,9 кдж/кг-°С; расход тепла на хи­ мические реакции при обжиге принимают из расчета 2090 кдж на 1 кг АЬОз.

из печи газов — 300° С, коэффициент избытка воздуха в зоне горения топлива 1,2, в отходящих газах с учетом присоса воздуха через неплотности 1 ,6 .

По топливу: топливом является генераторный газ из торфа следующего со­ става: 27% СО; 14% Н2; 3,4% СН4; 8 % С 02; 47,4% N2; 0,2% 0 2; теплота сгора­ ния <2нр=6280 кдж/м3.

Прочие данные: средняя температура футеровки вагонетки при входе в печь

К установке принимаем типовую печь института «Гипростройматериалы» со следующей технической характеристикой: длина печи 109,5 м, площадь сечения печного канала 2,87 м2 при ширине 1,85 м и высоте от пода вагонетки до замка свода 1,6 м; объем печного канала 314 м3; число вагонеток 51 шт.; вес футеровки

120