Расчет и проектирование вращающейся печи для производства керамзитового гравия

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Октября 2011 в 19:27, курсовая работа

Краткое описание

Источниками газовыделения являются реакции восстановления окислов железа при их взаимодействии с органическими примесями, окисления этих примесей, дегидратации гидрослюд и других водосодержащих глинистых минералов, диссоциации карбонатов и т. д. В пиропластическое состояние глины переходят, когда при высокой температуре в них образуется жидкая фаза (расплав), в результате чего глина размягчается, приобретает способность к пластической деформации, в то же время становится газонепроницаемой и вспучивается выделяющимися газами.

Содержание работы

1. Введение……………………………………………………………………...3

1.1.Сырьё………………………………………………………………………..4

1.2.Номенклатура……………………………………………………………….6

1.3.Требования к прочности керамзитового гравия………………………….7

1.4.Однородность……………………………………………………………...11

1.5.Обогащение………………………………………………………………..12

1.6.Описание технологического процесса…………………………………..13

2.Теоретическая часть………………………………………………………...21

2.1.Процессы,происходящие при обжиге…………………………………...21

2.2.Зоны, существующие в печи……………………………………………..23

3.Конструктивная часть………………………………………………………26

3.1.Устройство и принцип действия вращающейся печи………………….26

3.2.Устройство и принцип действия привода печи…………………………30

4.Расчётная часть……………………………………………………………...32

4.1.Методика составления теплового балланса вращающейся печи………32

4.2.Расчёт теплового балланса вращающейся печи………………………...33

Список использованной литературы………………………………………...47

Скачать целиком (511.28 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Содержимое работы - 1 файл

Министерство образования и науки Российской Федерации.docx

— 552.64 Кб (Скачать файл)

При остановке  печи существует трение покоя, которое  больше трения движения.

С помощью  вспомогательного привода осуществляется «срыв» печи (особенно после длительной остановки печи в зимнее время), трение уменьшается, после чего включается главный двигатель. После запуска главного двигателя вспомогательный выключается. 
 
 
 

4. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ

4.1.Методика  составления теплового  баланса вращающейся  печи 

Тепловой  баланс вращающейся печи для обжига керамзита составляют по следующей  схеме.

Приходные статьи баланса:

    1. Теплота от горения топлива.
    2. Физическая теплота, вносимая топливом.
    3. Теплота, вносимая сырцом.
    4. Физическая теплота первичного воздуха, подаваемого к топливосжигающему устройству.
    5. Физическая теплота вторичного воздуха, поступающего в печь из холодильника.
    6. Физическая теплота воздуха, подсасываемого через неплотности головки печи.

Расходные статьи баланса:

    1. Расход тепла на испарение влаги.
    2. Расход тепла на химические реакции.
    3. Потери тепла с керамзитом на выходе из печи.
    4. Лотери тепла в окружающую среду.
    5. Потери тепла с отходящими газами.
    6. Потери тепла с химическим недожогом.

Конечной  целью расчета теплового баланса  является определение расхода топлива, сжигаемого за 1 час работы печи, и его удельного расхода на 1 кг полученного керамзитового гравия. Для этого на основании статей прихода и расхода тепла составляют общее уравнение теплового баланса, из которого находят искомые величины.

 

4.2.Расчет  теплового баланса  вращающейся печи 

Прежде  чем приступить к расчету теплового  баланса печи, необходимо произвести дополнительные вычисления, результаты которых понадобятся в дальнейшем. В качестве топлива для печей  могут использоваться мазут, природный  или попутный газ. При расчете  процессов горения определяют количество воздуха, необходимого для полного  сжигания топлива и количество образующихся продуктов горения. Процесс горения  рассчитывают независимо от количества сжигаемого топлива, поэтому количество воздуха, необходимое для горения, и объем дымовых газов, образующихся в результате сжигания топлива, определяют на единицу массы жидкого топлива  и на единицу объема газообразного  топлива, т.е. выражают в нм³/кг или нм3 /нм3 топлива. Рассмотрим примеры расчета жидкого топлива- мазута.

Расчет  горения мазута

Задание. Определить теплопроводность, объем  воздуха и количество образующихся продуктов горения при сжигании мазута в туннельных печах для  обжига кирпича. Мазут имеет горючую  массу следующего состава, %: 

Cr Hr Sr Nr Or ∑
87,2 11,7 0,5 0,4 0,2 100
 

Содержание  золы Ar= 0,1%, содержание влаги Wr= 2%.

Произведем  пересчет горючей массы топлива  на рабочую: 

; 

 и т. д.;

 

Sp=0,49; Np=0,39; Op=0,19. 

Состав  рабочего топлива, % по массе:

Cр Hр Sр Nр Oр Ар Wр ∑
85,4 11,45 0,49 0,39 0,19 0,2 2 100
 

Теплоту сгорания топлива определяем по формуле (1): 

 

Теоретически  необходимое для горения количество сухого воздуха при коэффициенте избытка  определяется по формуле: 

 

Где Ср, Нр, Ор, Sр - содержание в рабочем топливе соответствующих элементов, %. 

 

Атмосферный воздух содержит некоторое количество влаги, которое можно выразить влагосодержанием d г/кг сухого воздуха. Поэтому объем  влажного атмосферного воздуха будет  больше, чем рассчитанный выше. Для  подсчета количества влажного атмосферного воздуха со значением d=10 г/кг сухого воздуха воспользуемся формулой: 

 

 

Действительное  количество воздуха при коэффициенте избытка в корне факела :

Сухого  воздуха  

; 

Атмосферного  воздуха 

 

Количество  и состав продуктов полного горения  при коэффициенте находим по формулам: 

 

 

 

 

 

Всего сухих газов: 

 

Общее количество продуктов горения при  : 

 

Процентный  состав продуктов горения при  : 

; 

; 

;

;

.

Сумма продуктов горения 100%. 

Таблица 1 – Материальный баланс процесса горения  мазута

Приход кг % Расход кг %
Топливо-мазут 100 5,84      
Воздух:     Продукты горения:    
О2=100
12,444
0,21
1,429		 373,43 21,7 СО2=100
1,584
1,977		 313,16 18,21
N2=100
12,444
0,79
1,251		 1229,83 71,53 Н2О=100
1,506
0,804		 121,08 7,04
Н2О=100
12,444
0,0016
10 0,804		 16 0,93 N2=100
9,834
1,251		 1230,23 71,54
      SO2=100
0,00343
2,926		 1 0,06
      О2=100
0,379
1,429		 54,16 3,15
      Невязка:    
      (100 0,37)/1719,63=0,02 0,37 0,02
Итого 1719,26 100 Итого 1719,63 100

 

Исходные  данные

Длина печи 40 м, диаметр 2,5 м; топливо- мазут  марки 40, производительность печи , формовочная влажность глины W=22%, влажность гранул на выходе из сушильного барабана Wc=7,5%, температура сырца при загрузке в печь tc=66◦С, температура керамзита на выходе из печи tк=830 ◦С, температура отходящих газов tог=430◦С, температура воздуха, подаваемого на горение tв=200◦С, насыпная плотность керамзита 450кг/м3, масса сырца, загружаемого в печь Gc=6562,94 кг/ч, химический состав глины, %: СаО- 0,93; MgO- 4; ППП-7,7.

Приход  тепла

  1. От горения топлива:
 

кДж, 

где В- часовой расход топлива, м 3 или кг.

  1. Тепло, вносимое топливом:
 

кДж, 

где Ст- удельная теплоемкость топлива, кДж/кг*К; tT- температура топлива, поступающего на горение, ◦С; tT=75 ◦С.

Удельная  теплоемкость определяется по формуле:

для мазута  

Ст=4,2(0,415+0,0006 tT)=4,2(0,415+0,0006

75)=1,932, кДж/кг*К. 

     
  1. Тепло, вносимое сырцом:

кДж, 

Где GC- масса сырца:  

кДж; 

 кг/м3; 

СС- удельная теплоемкость сырца, кДж/кг*К: 

 кДж/ кг*К. 

     
  1. Физическая  теплота воздуха, подаваемого на горение:
 

 кДж, 

где СВ- удельная теплоемкость воздуха, равная 1,344 кДж/м3*К;

- теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1м3 или 1 кг топлива. Принят из расчета горения топлива для ; tВ- температура воздуха, подаваемого на горение. Принята tВ=200◦С.

  1. Физическая теплота воздуха, подсасываемого через неплотности головки печи:
 

кДж, 

Где ’- коэффициент избытка воздуха со стороны выгрузки печи, обычно принимают 1,4…1,5.

  1. Физическая теплота вторичного воздуха, поступающего в печь из холодильника:

кДж, 

Где - температура воздуха, выходящего из холодильника, равная 150…180оС.

Расход  тепла

  1. На испарение влаги из сырца
 

кДж, 

Где 2499- скрытая  теплота парообразования воды при 0 оС, кДж/кг; - часовая производительность печи по обожженному керамзиту, кг; - объем воды, выделяющейся при обжиге сырца, приходящегося на 1 кг керамзита, кг.

Определяем  . При насыпной плотности керамзита =450 кг/м3 и производительности печи 12,66 м3/ч 

= 450 12,66=5697 кг/ч,

= , 

Где - расход абсолютно сухой глины на 1 кг обожженного керамзита.  

кг/кг.

 

Расход сырца  на 1 кг обожженного керамзита 

кг/кг, 

Тогда =1,17-1,083=0,087кг/кг керамзита.

  1. На химические реакции:

2.1. На разложение  СаСО3. 

кДж, 

Где 1587,6- эндотермический  эффект декарбонизации СаСО3, кДж/кг. 

; , 

Где СаО- содержание оксида кальция в глине, %;

100 моль СаСО3; СаО- 56.  

 

     
    1. Разложение MgCO3:
 

кДж, 

Где 1318,8- эндотермический  эффект декарбонизации MgCO3, кДж/кг. 

 

; , 

Информация о работе Расчет и проектирование вращающейся печи для производства керамзитового гравия