回轉(zhuǎn)烘干機課程設(shè)計 (2).doc

目目 錄錄 第一章第一章 前言前言 5 5 1 1 課程設(shè)計背景 5 1 2 課程設(shè)計的依據(jù) 5 1 2 1 礦渣烘干機的原理及優(yōu)點 5 1 2 2 礦渣烘干機的結(jié)構(gòu)和型式 6 1 2 3 礦渣烘干機的加熱方式及流程 6 1 3 烘干物料設(shè)備原理及其應(yīng)用 8 1 3 1 物料的烘干 8 1 3 2 干燥設(shè)備分類及在水泥中應(yīng)用 8 1 4 回轉(zhuǎn)烘干機工藝流程流程型號及特性 9 1 4 1 礦渣烘干機的工藝流程 9 1 4 2 礦渣烘干機的型號及特性 10 第二章第二章 礦渣礦渣烘干機的選型計算烘干機的選型計算 1313 2 1 烘干機的實際產(chǎn)量計算 13 2 1 1 烘干機的實際每小時產(chǎn)量計算 13 2 1 1 煤的選取及基準的轉(zhuǎn)換 撫順煙煤 13 2 1 2 計算空氣需用量 煙氣生成量 煙氣成分 13 2 1 3 煙氣的燃燒溫度和密度 14 2 2 物料平衡及熱平衡計算 15 2 2 1 確定水的蒸發(fā)量 15 2 2 2 干燥介質(zhì)用量 15 2 2 3 燃料消耗消耗量 17 2 2 4 廢氣生成量 18 2 3 烘干機的容積 V 及規(guī)格 18 2 4 電動機的功率復(fù)核 19 2 5 烘干機的熱效率計算 19 2 6 廢氣出烘干機的流速 19 2 7 根據(jù)廢氣量及含塵量選型收塵設(shè)備和排風設(shè)備及管路布置 20 2 7 1 收塵設(shè)備選型 20 2 7 2 選型依據(jù) 20 2 8 確定燃燒室及其附屬設(shè)備 21 2 8 1 據(jù)工藝要求選擇燃燒室的型式 21 2 8 2 計算爐篦面積 21 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 2 2 8 3 計算爐膛容積 21 2 8 4 計算爐膛高度 22 2 8 5 燃燒室鼓風機鼓風量計算 22 2 9 確定煙囪選型計算 22 2 9 1 煙囪的高度 22 2 9 2 煙囪的直徑 23 第三章第三章 煙道阻力損失及煙囪計算煙道阻力損失及煙囪計算 26 26 3 1 1 摩擦阻力損失 26 3 1 2 局部阻力損失 27 3 1 3 幾何壓頭的變化 27 3 2 煙道計算 27 3 2 1 煙氣量 28 3 2 2 煙氣溫度 28 3 2 3 煙氣流速與煙道斷面 29 3 2 4 煙道計算 30 3 3 煙囪計算 30 3 3 1 計算公式 31 3 3 1 2 本課程設(shè)計 33 3 3 1 3 確定煙囪選型 34 3 3 1 3 1 煙囪高度 34 第四章第四章 烘干機結(jié)構(gòu)烘干機結(jié)構(gòu) 35 35 4 1 筒體部分 35 4 2 內(nèi)部揚料裝置 36 4 3 輪帶 36 4 4 支承裝置 26 4 4 1 托輪支承裝置 37 4 4 2 擋輪裝置 37 4 5 托輪與軸承的結(jié)構(gòu) 38 4 6 卸料罩殼的設(shè)計 38 4 7 密封裝置的設(shè)計 39 4 7 1 密封裝置的位置與要求 39 4 7 2 密封結(jié)構(gòu) 40 4 8 傳動裝置 40 4 9 電動機選型及其特點 41 4 9 1 電動機選型 41 4 9 2 YCT 系列電動機 42 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 3 4 9 3 減速機的設(shè)計 42 第五章第五章 總結(jié)總結(jié) 45 45 參考文獻參考文獻 46 46 致謝信致謝信 47 47 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 4 6 6 噸噸 年礦渣烘干機的設(shè)計年礦渣烘干機的設(shè)計 摘要 摘要 本課題設(shè)計的是 6 萬噸 年礦渣回轉(zhuǎn)烘干機 工業(yè)生產(chǎn)中 礦渣發(fā)揮著著重要的作 用 尤其是一些重大型工廠 利用礦渣制成提煉加工為礦渣水泥 礦渣微粉 礦渣粉 礦渣硅酸鹽水泥 礦渣棉 高爐礦渣 ?；郀t礦渣粉 銅礦渣 礦渣立磨 節(jié)約了能 耗 回轉(zhuǎn)烘干機對礦渣的烘干對工業(yè)生產(chǎn)有重要的作用 針對課題設(shè)計采用順流式烘干 機 回轉(zhuǎn)烘干機內(nèi)部裝置選擇抄板形式 根據(jù)產(chǎn)量可以確定烘干器的規(guī)格 物料和熱煙 氣同時從進料口進入烘干機 對物料進行烘干 本設(shè)計用煤是從課本上提供的撫順煙煤 對煙氣進行計算 對電機拖動功率復(fù)核 確定廢氣出烘干機的流速 電機功率 廢氣量 及烘干機的結(jié)構(gòu) 根據(jù)廢氣量及含塵量選用收塵設(shè)備和排風設(shè)備及管路布置 關(guān)鍵字 關(guān)鍵字 6 萬噸 年礦渣 順流式 烘干機結(jié)構(gòu) 廢氣量 收塵設(shè)備 排風設(shè)備 管路布置 6 tons year slag dryer design Abstract this topic design is 60000 t a slag rotary dryer industrial production slag plays an important role especially in some large factories Using slag made from refined processing of slag cement slag powder slag powder slag Portland cement slag cotton blast furnace slag granulated blast furnace slag powder copper slag slag vertical mill Save energy consumption rotary dryers for slag drying has important effect to industrial production For project design USES th dryers rotary dryer internal device select copy plate form according to the production can be sure of the specifications of the dryer Material and heat of flue gas from the inlet into the dryer at the same time the drying of materials From textbooks provide coal used in the design of fushun bituminous coal of flue gas were calculated the motor power to review and determine the flow rate of the exhaust gas out of the dryer electrical power gas and the structure of the dryer According to the exhaust and dustiness choose dust collecting equipment and ventilation equipment and piping layout Key words 60000 tons of slag heating drying machine structure gas dust collection equipment ventilation equipment piping layout 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 5 第一章第一章 前言前言 1 1 課程設(shè)計背景 隨著現(xiàn)今工業(yè)的發(fā)展 最離不開的也是資源的開采和利用 由于礦渣資源有點已是 不可再生資源 礦渣將成為工業(yè)賴以生存和發(fā)展的物資基礎(chǔ) 在工業(yè)的發(fā)展和日常的生 活中起作舉足輕重的作用 所以礦渣烘干機的發(fā)展越來越快 隨著工業(yè)生產(chǎn)向大型 高效方向的不斷發(fā)展 礦渣烘干機的價值也將會更加被世界 節(jié)能源界所重視 隨著國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施 礦渣等礦產(chǎn)資源的合理開發(fā)和綜合 用已成重要課題 原來礦渣干選機作為廢棄物閑置堆放的礦渣的充分開發(fā)用已刻不容緩 用寶貴的礦渣資源 使之變廢為寶 不僅能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益 還解決了礦渣堆放占 用土地和污染環(huán)境等一系列問題 1 2 課程設(shè)計的依據(jù) 1 2 1 礦渣烘干機的原理及優(yōu)點 礦渣烘干機 又稱回轉(zhuǎn)烘干機 的工作原理 1 礦渣由皮帶輸送機或斗式提升機 送到料斗 然后經(jīng)料斗的加料機通過加料管道進入加料端 2 加料管道的斜度要大于 物料的自然傾角 以便物料順利流入礦用烘干機內(nèi) 3 烘干機圓筒是一個與水平線略 成傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒 物料從較高一端加入 載熱體由低端進入 與物料成逆流接觸 也 有載熱體和物料一起并流進入筒體的 4 隨著圓筒的轉(zhuǎn)動物料受重力作用運行到較底 的一端 濕物料在筒體內(nèi)向前移動過程中 直接或間接得到了載熱體的給 使?jié)裎锪系?以干燥 然后在出料端經(jīng)皮帶機或螺旋輸送機送出 5 礦渣烘干機筒體內(nèi)壁上裝有抄 板 作用是把物料抄起來又撒下 使物料與氣流的接觸表面增大 以提高干燥速率并促 進物料前進 6 載熱體經(jīng)干燥器以后 一般需要旋風除塵器將氣體內(nèi)所帶物料捕集下 來 載熱體一般分為熱空氣 煙道氣等 如需進一步減少尾氣含塵量 還應(yīng)經(jīng)過袋式除 塵器或濕法除塵器后再放排放 礦渣烘干機性能優(yōu)點 1 處理量比較大 抗過載能力強 熱效率高 煤耗降低 20 左右 直接降低干燥 成本 傳動大小齒輪采用銷柱可換齒輪 取代了傳統(tǒng)的鑄鋼齒輪 節(jié)約成本投資 又大 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 6 大降低了維修費用和時間 2 在設(shè)計時為了達到最佳的烘干效果 采用順流干燥方式 物料與熱源氣流由同 一側(cè)進入干燥設(shè)備 烘干機出口溫度低 熱效率高 3 在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)了創(chuàng)新 強化了對已分散物料的清掃和熱傳導作用 消除了 筒體內(nèi)壁的沾粘現(xiàn)象 4 使用了新型的給料 排料裝置 杜絕了礦渣烘干機給料堵塞 不連續(xù) 不均勻 和返料等現(xiàn)象 為您降低了除塵系統(tǒng)的負荷 該設(shè)備在揚料裝置系統(tǒng)上作了多方面的技 術(shù)革新 特別是采用了新型多組合式揚料裝置 克服了傳統(tǒng)烘干機的 風洞 現(xiàn)象 5 可滿足不同用戶對礦渣類物料的烘干后粒度和水分要求 1 2 2 礦渣烘干機的結(jié)構(gòu)和型式 礦渣烘干機的主體是一個電動機帶動 做回轉(zhuǎn)運動的金屬圓筒 筒體是由厚度為 10 20mm 的鍋爐鋼板焊接而成的 起直徑一般為 1 3m 轉(zhuǎn)速一般為 2 7r min 長徑為 5 8 轉(zhuǎn)筒沿物料前進的方向有 3 6 的傾斜度 筒體上裝有大齒輪和輪帶 轉(zhuǎn)筒借助于 輪帶支撐在兩對托輪上 轉(zhuǎn)筒的中心與每對托輪中心的連線呈 60 度角 為指示和限制筒 體沿傾斜方向竄動 在輪帶的兩側(cè)裝有一對擋輪 電動機通過變速箱 小齒輪帶動筒體 上的大齒輪 使筒體回轉(zhuǎn) 為防止漏風 在轉(zhuǎn)筒與燃燒室 或混合室 及集塵室的連接 處均設(shè)密封裝置 在筒體的進料端為防止物料逆流 還沒有擋料圈 筒體的傾斜及回轉(zhuǎn) 使物料在筒的舉升和本身的重力作用下 從筒體較高的一端向較低的一端 在運動過程 中物料與介質(zhì)接觸 逐漸被干燥 為改善物料在干燥器內(nèi)的運動狀況及加強與介質(zhì)的熱 交換 轉(zhuǎn)筒內(nèi)通常裝有金屬養(yǎng)料板 格板 鏈條等附加裝置 抄板式 適用于散粒狀或 較干的物料 如沙子 礦渣 扇形式 適用于密度大的大塊物料 如石灰石 頁巖等 1 2 3 礦渣烘干機的加熱方式及流程 礦渣烘干機是對流或?qū)α鬏椛涫礁稍锲?載熱介質(zhì)為熱煙氣或熱空氣 介質(zhì)溫度較 低時主要是對流傳熱 介質(zhì)溫度較高時 輻射傳熱量占有一定比例 按介質(zhì)對物料的加 熱方式來分有直接加熱 間接加熱和復(fù)合加熱三種形式 直接加熱是指介質(zhì)與物料在轉(zhuǎn) 筒內(nèi)直接接觸 溫度較高的介質(zhì)將熱量傳給物料 間接加熱是指介質(zhì)不與物料直接接觸 用于對高溫敏感或怕介質(zhì)污染在物料干燥 復(fù)式加熱是上述兩種加熱方式的總和 如雙 筒式烘干機中課使介質(zhì)先在筒中流動 對物料進行加熱方式中以直接加熱熱效率最高 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 7 復(fù)式加熱次之 間接加熱熱效率最低 在硅酸鹽工業(yè)中大多采用直接加熱方式 直接加 熱的回轉(zhuǎn)烘干機 胺物料與介質(zhì)的流動方向有可分為順流式和逆流式兩種 對于礦渣烘 干機經(jīng)常采用的是順流式回轉(zhuǎn)烘干機 順流式烘干機的特點 順流式烘干機中物料和氣流運動方向相同 適用于初水分高 的物料 濕物料與溫度較高 相對濕度低的熱氣首先接觸 這時熱交換急劇 干燥速度 快 隨著物料與熱氣流在烘干機內(nèi)前進 物料水分逐漸減少 溫度逐漸升高 在接近卸 料端時 熱氣流的濕含量的相對濕度增大 氣體溫度已降低 此時干燥速率已很慢 所 以物料順流式烘干機內(nèi)的干燥速率是很不均勻的 回轉(zhuǎn)烘干機所用的干燥介質(zhì)的類型和參數(shù)視物料的性質(zhì)與要求而定 在硅酸鹽工業(yè) 中常采用有專設(shè)燃燒室產(chǎn)生的高溫煙氣作為干燥介質(zhì) 因高溫燃燒產(chǎn)物的溫度通常在 1000 以上 若直接進入烘干機會燒壞金屬 并可能破壞物料的結(jié)構(gòu)而改變物性 因此 須使高溫燃燒產(chǎn)物與冷空氣混合至工藝所要求的溫度 然后進入烘干機 混合過程可在 專設(shè)的混合室內(nèi)進行 也可不設(shè)混合室下表列出了硅酸鹽工業(yè)常見的一些原料和燃料在 回轉(zhuǎn)烘干機中烘干所需的介質(zhì)溫度參考值 離開烘干機的廢氣溫度與其濕度及收塵和排 風設(shè)備有關(guān) 原則上應(yīng)保證廢氣經(jīng)收塵設(shè)備 排風設(shè)備進入大氣時 其溫度不低于露點 必要時應(yīng)對上述設(shè)備和管道進行保溫 防止水汽冷凝 但廢氣溫度不宜過高 否則熱耗 增大 廢氣出回轉(zhuǎn)烘干機的溫度一般為 100 150 物料溫度低于氣體溫度 為 80 120 被烘干物料名 稱 煙煤無煙煤粘土礦渣砂子石灰石高嶺土 進烘干機的介 質(zhì)溫度 400 70 0 500 7 00 600 80 0 700 8 00 800 90 0 800 100 0 800 100 0 1 3 烘干物料設(shè)備原理及其應(yīng)用 1 3 1 物料的烘干 在水泥工業(yè)中 當采用干法生產(chǎn)時 各種含水的物料如原料 煤和混合材都需要進 行烘干 而采用濕法生產(chǎn)時 煤和混合材也需要烘干 這樣才能保證粉磨作業(yè)的正常進 行 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 8 入磨物料的水分 對磨機的產(chǎn)量 出磨物料的質(zhì)量及磨機的操作都有很大的影響 入磨物料水分多 磨內(nèi)含濕量高 細粒物料會粘附在研磨體 襯板和隔倉板上 使粉磨 效率下降 而且 入磨物料水分過高必然會使磨機作業(yè)條件惡化 給操作和質(zhì)量控制帶 來困難 此外 喂入磨內(nèi)的物料 其配合比會受到物料內(nèi)水分的波動而變化 從而出磨 產(chǎn)品的質(zhì)量也隨之受到影響 因此 排除物料過多水分的烘干工序是水泥生產(chǎn)中必不可 少的重要環(huán)節(jié) 水泥廠采用單獨進行烘干的烘干設(shè)備有回轉(zhuǎn)式 懸浮式 流態(tài)式 沸騰式 重力式 等 其中最常用的是回轉(zhuǎn)式烘干機 這種烘干機雖然烘干效率低 投資大 但是對物料 的適應(yīng)性強 可以烘干各種物料 且設(shè)備操作簡單可靠 故得到普遍采用 1 3 2 干燥設(shè)備分類及在水泥中應(yīng)用 物料的干燥可以自然的或人工的方法進行 自然干燥 即把濕物料堆放在棚屋里或室外曬場上 借風吹日曬使其干燥 這種方 法的優(yōu)點是無需專門設(shè)備 不用消耗燃料 但是干燥速度慢 產(chǎn)量低 勞動強度高 操 作條件差 而且受氣候影響大 人工干燥 是把物料堆放在專門的干燥器中進行干燥 人工干燥時 傳給物料熱量 的方式很多 如利用熱空氣或熱煙氣的對流傳熱 利用紅外線燈或熱的金屬 陶瓷 耐 火材料等表面的輻射傳熱 利用熱空氣或熱煙氣的對流作用進行加熱干燥的方法稱為對流干燥 所用的熱空氣 或熱煙氣稱為干燥介質(zhì) 根據(jù)水泥工業(yè)物料的特點 普遍采用對流干燥法 這種方法熱 源容易獲得 設(shè)備較為簡單 總的費用也較低 干燥時 熱空氣或熱煙氣將熱量傳給物 料 使水份蒸發(fā) 同時依靠通風設(shè)備的作用 使干燥設(shè)備內(nèi)的干燥介質(zhì)不斷更新 以排 除水汽 干燥設(shè)備的形式也是多種多樣的 水泥工業(yè)中常用的有回轉(zhuǎn)烘干機 流態(tài)烘干 機 攪拌 懸浮 烘干積極氣流式干燥管等 近年來國內(nèi)外還在研究噴霧干燥裝置 這 些設(shè)備一般都利用熱煙氣進行對流烘干 干燥作業(yè)還可以和粉碎 選粉等其它作業(yè)同時進行 目前水泥廠的煤粉制備大多采 用烘干兼粉磨系統(tǒng) 近年來 國內(nèi)外對水泥原料等采用烘干兼粉磨流程也日益增多 這 種方法可以簡化工藝過程 減少熱量消耗 但若物料的初水分超過烘干兼粉磨系統(tǒng)的允 許范圍時 則仍需另設(shè)烘干設(shè)備進行預(yù)先烘干 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 9 總之 烘干過程是水泥工業(yè)中基本的熱工過程之一 干燥過程進行的好壞直接影響 水泥的產(chǎn)質(zhì)量 因此水泥工作者對烘干設(shè)備必須給與足夠的重視 1 4 礦渣烘干機工藝流程流程型號及特性 1 4 1 礦渣烘干機的工藝流程 回轉(zhuǎn)式烘干機的生產(chǎn)流程如圖所示 其主要附屬設(shè)備有烘干機燃燒室 喂料與卸料 設(shè)備 收塵器和排風機等 濕物料由皮帶機 2 送至喂料端鍛 經(jīng)下料溜子進入烘干機 5 回轉(zhuǎn)式烘干機筒體轉(zhuǎn) 速一般為 2r min 5r min 傾斜度一般為 3 6 物料在筒體回轉(zhuǎn)時 由高端向低端運動 從低端落入出料罩 經(jīng)翻板閥卸出 再由皮帶機運走 而熱氣體由燃燒室 3 進入烘干機筒體 與 物料進行熱交換 使物料強烈脫水 氣體溫度下降 廢氣經(jīng)出料罩 收塵器 6 由排風機 7 經(jīng) 煙囪 8 排至大氣 1 4 2 礦渣烘干機的型號及特性 在回轉(zhuǎn)烘干機內(nèi) 按物料與熱氣體流動的方向的不同 有順流式和逆流式兩種 順 流式烘干機物料與熱氣流的流動方向是一致的 在進料端 濕物料與溫度較高的熱氣體 接觸 其干燥速度較快 而在卸料端 由于物料易被烘干 物料溫度也升高了 而氣體 溫度以降低 二者溫差較小 故干燥速率很慢 所以在整個筒體內(nèi)干燥速率不均勻 逆 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 10 流式烘干機物料與熱氣體流動方向是相反的 已烘干的物料的物料與溫度較高 含濕量 較低的熱氣體接觸 所以整個筒體內(nèi)干燥速率比較均勻 煙氣 濕料 干料 廢氣 溫度 物 煙 順流 順流干燥烘干特點示意圖 煙氣 干料 廢氣 濕料 溫度 物 煙 逆流 逆流干燥烘干特點示意圖 再選擇烘干機的順逆流操作時 應(yīng)根據(jù)具體條件來考慮 入物料的特性 粒徑 物 料最終水分的要求以及車間的布置情況等 在水泥廠中兩種操作方法均有采用 而以順 流操作的居多 其主要特點如下 1 在烘干機熱端 物料與熱氣體的溫差較大 熱交換過程迅速 大量水分易被蒸發(fā) 適用于初水分較高的物料 2 粘性物料進入烘干機后 由于表面水分易蒸發(fā) 可減少粘結(jié) 有利于物料運動 用 于烘干濕煤時 可避免高溫氣體直接接觸干煤引起著火 3 順流操作的熱端負壓低 能減少進入烘干的漏風量 有利于穩(wěn)定烘干機內(nèi)熱氣體 的溫度及流速 4 喂料與供煤同設(shè)與烘干機的熱端 車間布置較方便 5 順流操作的烘干機出料溫度低 一般可用膠帶輸送機輸送 6 順流操作的粉塵飛揚較逆流時要多 烘干機內(nèi)總的傳熱速率比逆流式要慢 回轉(zhuǎn)烘干機的規(guī)格是以筒體的直徑和長度表示 目前我國水泥廠常用的幾種規(guī) 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 11 格的烘干機及設(shè)備參數(shù)如下表所示 編號規(guī)格 m L D 有效容積轉(zhuǎn)速斜度 功率 KW 1 1 5 53 92 4454 5 2 1 2 658 1254 5 3 1 5 12821 22 08520 4 2 2 125 45394 7517 5 2 2 146 36474 95 2414 6 2 4 187 581 43 2430 7 3 206 67141 53 5365 回轉(zhuǎn)烘干機的操作控制參數(shù) 2 干燥物料的種類石灰石礦渣粘土煙煤無煙煤 進烘干機熱氣溫度 800 1000700 800600 800400 700500 700 出烘干機廢氣溫度 100 150100 15080 11090 12090 120 出烘干機物料溫度 100 12080 10080 10060 9060 90 烘干機出口氣體流速 m s 1 5 31 5 31 5 31 5 31 5 3 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 12 第二章第二章 礦渣礦渣烘干機的選型計算烘干機的選型計算 礦渣烘干機選型的計算包括 烘干機的實際小時產(chǎn)量 燃料燃燒計算及燃燒室 2 W G 的選擇 烘干機物料平衡及熱平衡計算 烘干機容積和規(guī)格 電動機拖動率復(fù)核 烘干 機的熱效率計算 廢氣出烘干機的流速等 已知原始數(shù)據(jù) 1 烘干物料 礦渣 2 產(chǎn)量 6 萬 t 年礦渣 3 粘土初水分 v1 20 4 粘土終水分 v2 2 5 進烘干機高溫混合氣溫度 tm1 800 6 出烘干機混合氣溫度 tm2 80 7 進料溫度 18 8 出料溫度 80 9 當?shù)卮髿鈮?1 01 105MPa 10 環(huán)境溫度 ta 20 11 環(huán)境風速 2 0 8 0Nm s 12 廢氣排放濃度標準 150mg Bm3 13 礦渣平均粒徑 0 5 1 0cm 2 1 烘干機的實際產(chǎn)量計算 2 1 1 烘干機的實際每小時產(chǎn)量計算 hkg k G Gw 7 7845 31 9 024365 60000000 1 24365 1 0 2 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 13 5 2 9 085 0 0 k 2 2 燃料的燃燒計算 2 1 1 煤的選取及基準的轉(zhuǎn)換 撫順煙煤 daf d d C A C 100 100 96 7329 80 100 88 7100 36 7196 73 100 51 3 100 100 100 d ar ar C M C 36 51 6 100 88 7 100 100 100 daf d d H A H 43 5 63 5 100 51 3 100 100 100 ar ar M H 60 7 100 51 3 100 88 7 100 100 ar dar M AA 686 10 6 11 100 88 7 100 100 100 daf d d O A O 31 10686 10 100 51 3 100 100 100 d ar ar O M O 308 1 42 1 100 88 7 100 100 100 daf d d N A N 26 1 308 1 100 51 3 100 100 100 d ar ar N M N 543 0 59 0 100 88 7 100 100 100 daf d d S A S 52 0 543 0 100 51 3 100 100 100 d ar ar S M S 2 1 2 計算空氣需用量 煙氣生成量 煙氣成分 基準 100Kg 煤 引用下表 1Kg 煤燃燒所需理論空氣量 工業(yè)分析元素分析 種類 Mar Mad Aad Ad Vdaf Cdaf Hdaf Odaf Ndaf Sdaf 低位熱值 MJ Kg 煙煤3 51 7 8844 4580 296 111 61 420 5927 82 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 14 kgNm OSHC VV arararar oa 48 7 21 4 22 0 7 21 4 22 3232412 21 100 100 4 22 300 2 實際空氣量 kgNmVV aa 976 8 48 7 2 1 3 1 0 理論氧氣量 kgNm OSHC V arararar o 568 1 100 4 22 0 7 100 4 22 3232412 3 0 2 理論煙氣量 kgNmV NSMHC V o O ararararar 91 7 9 597 8 100 4 22 21 79 100 4 22 283218212 3 1 0 2 實際煙氣量 kgNmVVV a O 406 9 91 7 12 1 91 7 1 3 1 0 煙氣的組成成分 kgNm C V ar CO 33 1 100 4 22 12 36 71 100 4 22 12 3 2 kgNm MH V arar OH 652 0 18 51 3 2 43 5 100 4 22 182 3 2 kgNm S V ar SO 00378 0 100 4 22 32 52 0 100 4 22 32 3 2 kgNmV N V O O ar N 09 7 21 79 568 1 2 1 100 4 22 28 26 1 100 4 22 28 3 22 kgNmVV O OO 3136 0 568 1 12 1 1 3 22 2 1 3 煙氣的燃燒溫度和密度 設(shè)進窯爐的煤和空氣的溫度均為 20 度 差表可知 36 1 3 NmkJcf 296 1 3 NmkJca 由上表可知 kgNmVa 976 8 3 KgNmV 406 9 3 燃料的收到基低位放熱量 1 25 1091030339 ararararararner MOSCCQ 339 71 36 1030 5 43 109 10 31 0 52 25 3 51 28640kJ kg 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 15 理論燃燒溫度 cvc tcvtcQ t aaaffnet th 406 9 20296 120976 82036 128640 1 28 28901406 9 th ct 設(shè)則 68 1 1800 Ctth 9 406 1 68 1800 28443 7 28901 28 設(shè)則 68 1 1900 Ctth 9 406 1 68 1900 30023 95 28901 28 Ctth 0 th 1829 7 2844395 30023 28 2890195 30023 1800 1900 t 1900 實際溫度 75 1371182975 0 thp tt 煙氣分子量 gas M 2838 753233 3 6404 0 1893 64414 14 01 0 01 0 1 igasxigas MM kmolkg 67 29 kmolkg Mgas 32 1 4 22 27 29 4 22 1 0 在 1371 75 P 101325Pa 時的密度 P TC 0 kmolKg T P P 438 0 32 1 101325 75 1371273 101325101325 273 101325 273 101325273 3 0 2 2 物料平衡及熱平衡計算 2 2 1 確定水的蒸發(fā)量 每小時水分蒸發(fā)量hKg v vv Gm ww 28 1765 20 100 2 20 7 7845 100 1 1 21 2 2 2 2 干燥介質(zhì)用量 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 16 冷空氣溫度 20 度 01 0 70 00 x 高溫煙氣濕寒量 干煙氣水汽 KgKg MHAV MHxV x ararara arara fl 053 0 51 3 43 5 96 7 148 72 1293 1 51 3 43 5901 0 48 72 1293 1 9 1293 1 9 293 1 1 0 0 0 熱含量 干煙氣kgkJ MHAV IVtcQ I ararara affgr fl 99 1915 51 3 43 5 96 7 148 7 2 1293 1 4548 7 2 1293 1 2036 1 58 2993875 0 9 1293 1 293 1 1 0 0 0 高發(fā)熱量 煤 kgkJ OSHCQ arararargr 58 2993810 31 52 0 10943 5 125536 71339 1091255339 1 求 補充熱量 ad q 干燥介質(zhì)帶入熱量廢廢氣帶走熱 q2 11 lIq 22 lIq 2 lI 物料帶入熱量 物料帶走熱量 1m q 2m q 干燥器 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 17 干燥器壁擴散熱量 l q 1 濕物料帶人干燥器的熱量 1 m q 51 1 100 20 19 4 100 20100 84 0 100100 100 0 1 11 11 為水的比熱為礦渣絕干比熱 wm wm w m cc CkgKJ v c v cc kgKJc m G cq m w w wm 2182051 1 28 1765 7 7845 2019 4 1 11 1 2 1 907 0 100 2 19 4 100 2 100 84 0 100100 100 0 22 22 CkgKJ v c v cc wm w m 2 物料出干燥器帶出的熱量 2 m q kgKJqqq kgKJc m G q mmm w m w w m 49 10421849 322 49 32280907 0 28 1765 7 7845 12 2 2 2 2 3 干燥器表面向環(huán)境的散量 l q kgKJqq kgKJq mDLF kkt m tkF q lm l w l 72 10623 2 49 104 23 2 28 1765 609 8222 0 6 3 9 82122 214 3 22 0 602080 6 3 2 取 干空氣KgKgxxII mmm m 85 970 032 0 352 0 72 1061005 2 0 1 2 12 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 18 干空氣 kg kJI 99 1915 fl I 01 0 0 x032 0 1 m x333 0 2 m x352 0 2 0 m x 如圖可以得到 干空氣干空氣 水kgJIkgkgx mm k985 032 0 21 干空氣 水 kgkgx 333 0 2 蒸發(fā) 1水干燥介質(zhì)用量kg 水混合氣體 kgkg xx l mm m 32 3 032 0 333 0 11 12 1 每小時干燥介質(zhì)用量 hkglmLm wm 73 586032 3 28 1765 2 1 1 干混合氣 混合比 X kg kg 干空氣 1005 1 m I Ct 0 20 Ct 0 800 Ct 0 80 985 2 m I 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 19 954 0 01 0032 0 032 0 053 0 2 0 1 1 xx xx n m mfl 2 2 3 燃料消耗量 當時 蒸發(fā) 1Kg 水的燃料消耗為 0 水 kgg nMHAV l m ararara m f k14 0 954 0 1 51 3 43 5 96 7 148 7 2 1293 1 32 3 1 9 1293 1 1 0 1 每小時燃料消耗hkgmmM wff 139 24728 176514 0 2 2 4 廢氣生成量 廢氣量分為三份 i m V hkg hkg n L hkg n n L i i m m 28 1765 35 2999 954 01 1 73 5860 1 1 38 2861 1954 0 954 0 73 5860 1 水汽 煙氣 干空氣 出烘干機的廢氣溫度為 80 則 hNm m V hkgmLm mkg VVV mkg mkg mg i i m wm 6 9035 844 0 01 7626 01 762628 176573 5860 844 0 2933 0 2 2300 1 5 3702 1 3 39 2 23 5 37 3 39 2933 0 02 1 80273 273 32 1 k00 1 3 3 3 3 3 平均密度 比例分別為三種物質(zhì)在廢氣中所占 水汽空氣煙氣 水汽 煙氣 空氣 2 3 烘干機的容積 V 及規(guī)格 LD 烘干機的容積及規(guī)格 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 20 由公式 458 5 44 3 1 3 1 2 hmkgA D L KDKLD A m V w 由初水分可以確定式中 mm D V L m A m Ak m D mm A m V ww w 12 85 11 2 2785 0 45 785 0 2 2 07 2 4514 3 6 28 17654 6 44 45 23 39 45 28 1765 22 33 3 1 33 取 取 取 的烘干機 則烘干機容積取規(guī)格為產(chǎn)量可以由上表決定選故可以根據(jù)計算結(jié)果和 3 45 122 2 mV 2 4 電動機的功率復(fù)核 系數(shù) k 值 物料填充率 0 10 150 200 25 單筒回轉(zhuǎn)烘干 機的 k 值 0 0490 0690 0820 092 規(guī)格82 1 102 1 125 1 122 2 184 2 203 253 3 3 筒體 內(nèi)徑 m 1 21 21 52 22 43 03 0 筒體 長度 m 8101212182025 筒體 容積 3 m 9 111 321 245 681141 4 筒體 轉(zhuǎn)速 r min 5 55 55 074 73 23 53 5 筒體 斜度 3555434 電機 轉(zhuǎn)數(shù) r min 9609701460970970985985 電機 功率 kW 5 57 51722305555 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 21 國內(nèi)常用的幾種烘干機的規(guī)格及性能參數(shù) 2 編號規(guī)格 m L D 有效容積轉(zhuǎn)速斜度 功率 KW 1 1 5 5 3 92 44 5 4 5 2 1 2 6 5 8 12 5 4 5 3 1 5 12 8 21 22 08 5 20 4 2 2 125 45 394 7 5 17 5 2 2 146 36 474 9 5 24 14 6 2 4 187 5 81 43 2 4 30 7 3 206 67 141 53 5 3 65 回轉(zhuǎn)烘干機的操作控制參數(shù) 2 干燥物料的種類石灰石礦渣粘土煙煤 無煙煤 進烘干機熱氣溫度 800 1000700 800600 800400 700500 700 出烘干機廢氣溫度 100 150100 15080 11090 12090 120 出烘干機物料溫度 100 12080 10080 10060 9060 90 烘干機出口氣體流速 m s 1 5 31 5 31 5 31 5 31 5 3 幾種回轉(zhuǎn)烘干機水分蒸發(fā)強度 A 值 Kg m3 h 2 粘土 1 粘土 2礦渣 石灰石 水 分A 值水 分A 值水 分A 值水 分A 值 1022 10 28 5 10 35 2 12 3 15 29 15 38 15 40 3 16 5 20 33 20 43 20 45 4 20 5 25 36 25 47 25 49 5 24 4 30 52 6 26 5 1 5 12 10 35 1022 10 28 5 10 35 2 10 5 15 29 15 38 15 40 3 15 3 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 22 20 33 20 43 20 45 4 17 2 25 36 25 47 25 49 5 22 8 30 52 6 22 5 2 2 12 10 33 7 1022 10 19 5 10 30 2 9 6 15 29 15 26 15 35 3 13 8 20 33 20 32 20 37 4 17 9 25 36 25 39 25 39 5 21 5 30 40 6 23 6 2 4 18 10 34 kWN mkg V tmG h vvA vv t mg k LnDkN ww m m 396 1456 2607 4122 2092 0 56 260 45 22 1 28 1765 7 7845 22 1 min73 220200 45 220 180015 0 120 200 120 k1800 092 0 25 0 3 max 3 3 2 3 21 21 3 1 max 3 maxmax 停 停 礦渣的密度查到為 則填充率為根據(jù)上表 假定取物料 所以電機可以選用的型號為 Y200L 6 2 5 烘干機的熱效率計算 65 100 2864014 0 20 8089 1 2490 100 2490 1 12 netf w Qm ttc 2 6 廢氣出烘干機的流速 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 23 sm D t V W i i m m 14 1 100 25 100 2 2 4 14 3 3600 273 80273 6 9035 100 100 4 3600 273 273 2 1 2 2 2 7 根據(jù)廢氣量及含塵量選型收塵設(shè)備和排風設(shè)備及管路布置 2 7 1 收塵設(shè)備選型 排風量 2 1 72 10842 6 90352 1 1 3 4 111 一般取考慮漏風和儲備的系數(shù)khmVkV m 廢氣含塵濃度 3 3 4 1 1 7 21 72 10842 10 3 7 7845 2 mg V G c w 由排風量查表可知選用 CLT A 型旋風收塵器 它的特點是結(jié)構(gòu)完善 能在阻力較小 的條件下具有較高的收塵效率 收塵器的阻力系數(shù)為105 根據(jù)氣體流量和含塵濃度的 大小選用直徑為 型旋風收塵器的ACLTmmD 600 1 筒體截面上的氣體流速為 之間 值應(yīng)在 m75 5543 3 105 6 19652 4 tt g w 每個筒體的氣體流量 hmwDq 5 3489 4 14 3 43 3 6 03600 4 3600 32 4 2 1 所需旋風收塵器個數(shù)為 1 3 5 3489 72 10842 1 q V n 因此選用三個旋風收塵器 2 7 2 選型依據(jù) 1 含塵氣體的處理量 可根據(jù)烘干機出口廢氣量考慮一定的漏風和儲備獲得 2 含塵濃度和排放標準 33 2 130 150mmgmmgc取不大于 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 24 3 總的收塵效率 4 99 100 21700 13021700 100 4 1 21 1 c cc 2 8 確定燃燒室及其附屬設(shè)備 2 8 1 據(jù)工藝要求選擇燃燒室的型式 燃煤量小于 200Kg h 時可以選人工操作 燃燒室 燃煤量大于 200Kg h 選用機 械化操作燃燒室 由于室故選擇機械化操作燃燒 200 139 247hkghkgM f 2 8 2 計算爐篦面積 燃燒室爐蓖面積熱強度 3 mkWqF 燃燒室型式 通風方式及煤種人工操作燃燒 室 回轉(zhuǎn)爐蓖燃 燒室 傾斜推動爐 蓖燃燒室 振動爐蓖燃 燒室 人工通風煙煤無煙煤810 930 930 1050 930 105058 0 810 810 930 810 930 930 1160 900 1160 自然通風煙煤 無煙煤 350 580470 700 520 700 520 700 從表中可以看出 取 則爐蓖面積 3 960mkWqF 2 1 05 2 9603600 28640139 247 3600 m q QM F F netf 2 8 3 計算爐膛容積 燃用揮發(fā)分較高的煤 如 3 k350 290mW度一般為層燃燃燒室的容積熱強 煙煤 時可取低值 燃用揮發(fā)分較低的煤 如無煙煤 時可取高值 則取 3 300mkJqV 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 25 3 1 2 56 6 3003600 28640139 247 3600 m q QM V v netf 2 8 4 計算爐膛高度 m F V H2 3 05 2 56 6 2 2 8 5 燃燒室鼓風機鼓風量計算 hm p pt MVkV a a fa 1000 101 101 273 20273 976 8 139 2472 15 07 0 273 273 7 0 3 3 0 3 KpaP Ct hmV k a a 101 20 10 8 2 1 50 0 3 當?shù)卮髿鈮?燃燒室冷空氣進入溫度 理論空氣用量 為 空氣系數(shù) 取 鼓風機儲備系數(shù) 取 根據(jù)風量鼓風機可以選型為 SWT 2 8 其參數(shù)如下 風量全壓轉(zhuǎn)速電機功率 1295 hm 3 92Pa1450r min0 09kW 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 26 第三章第三章 煙道阻力損失及煙囪計算煙道阻力損失及煙囪計算 煙囪是工業(yè)爐自然排煙的設(shè)施 在煙囪根部造成的負壓 抽力是能夠吸引并排煙 的動力 在上一講中講到的噴射器是靠噴射氣體的噴射來造成抽力的 而煙囪是靠煙氣 在大氣中的浮力造成抽力的 其抽力的大小主要與煙氣溫度和煙囪的高度有關(guān) 為了順 利排出煙氣 煙囪的抽力必須是足夠克服煙氣在煙道內(nèi)流動過程中產(chǎn)生的阻力損失 因 此在煙囪計算時首先要確定煙氣總的阻力損失的大小 3 1 煙氣的阻力損失 煙氣在煙道內(nèi)的流動過程中造成的阻力損失有以下幾個方面 摩擦阻力損失 局部 阻力損失 此外 還有煙氣由上向下流動時需要克服的煙氣本身的浮力 幾何壓頭 流動速度由小變大時所消耗的速度頭 動壓頭等 3 1 1 摩擦阻力損失 摩擦阻力損失包括煙氣與煙道壁及煙氣本身的粘性產(chǎn)生的阻力損失 計算公式如下 mmH2O tm h d L h mmH2O 1 2 h 0 2 0 4 t g w 式中 摩擦系數(shù) 砌磚煙道 0 05 L 計算段長度 m d 水力學直徑 4 m u F d 其中 F 通道斷面積 u 通道斷面周長 m 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 27 煙氣溫度 t 時的速度頭 即動壓頭 mmH2O t h 標準狀態(tài)下煙氣的平均流速 Nm s 0 w 標準狀態(tài)下煙氣的重度 NM3 0 體積膨脹系數(shù) 等于 273 1 t 煙氣的實際溫度 3 1 2 局部阻力損失 局部阻力損失是由于通道斷面有顯著變化或改變方向 使氣流脫離通道壁形成渦流 而引起的能量損失 計算公式如下 H2O 1 2 0 2 0 t g w KKhh t 式中 K 局部阻力系數(shù) 可查表 3 1 3 幾何壓頭的變化 煙氣經(jīng)過豎煙道時就會產(chǎn)生幾何壓頭的變化 下降煙道增加煙氣的流動阻力 煙氣 要克服幾何壓頭 此時幾何壓頭的變化取正值 上升煙道與此相反 幾何壓頭的變化取 負值 幾何壓頭的計算公式如下 H2O ykj Hh 式中 H 煙氣上升或下降的垂直距離 m 大氣 即空氣 的實際重度 kg m3 k 煙氣的實際重度 kg m3 y 3 2 煙道計算 3 2 1 煙氣量 煙氣在進入煙道時過?？諝饬枯^燃燒時略大 而且在煙道內(nèi)流動過程中由于不斷地 吸入空氣而煙氣量在不斷地變化 尤其在換熱器 煙道閘板和人孔等處嚴密性較差 空 氣過剩量都有所提高 在煙囪根處空氣過剩量變得最大 因此 在計算煙道時 在正常 煙氣量的基礎(chǔ)上根據(jù)煙道嚴密性的好壞應(yīng)做適當?shù)恼{(diào)整 以使計算煙氣量符合實際煙氣 量 空氣吸入量大約可以按爐內(nèi)煙氣量的 10 30 計算 爐子附近取下限 煙囪附近取 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 28 上限 3 2 2 煙氣溫度 煙氣溫度指煙氣出爐時的實際溫度 而不是爐尾熱電偶的測定值 應(yīng)是用抽氣熱電 偶測出的煙氣本身的溫度 煙氣溫度與爐型及爐底強度有關(guān) 連續(xù)加熱爐的煙氣溫度比 較穩(wěn)定 均熱爐和其他熱處理爐等周期性的間歇式工作的爐子不單煙氣量隨著加熱工藝 變化 而且煙氣溫度也有較大的變化 因此 煙道計算時應(yīng)采用典型工藝段的煙氣出爐 溫度 煙氣在煙道內(nèi)的流動過程中由于空氣的吸入和散熱 吸熱現(xiàn)象的發(fā)生 使煙氣溫度 不斷發(fā)生變化 因此煙道計算中采用每算階段的實際溫度 一般采用計算算段的平均煙 氣溫度 3 2 3 煙氣流速與煙道斷面 煙道內(nèi)煙氣流速可參考下列數(shù)據(jù)采用 煙道煙氣流速 表 15 1 煙氣溫度 400 400 500500 700700 800 煙氣流速 Nm s 2 5 3 52 5 1 71 7 1 41 4 1 2 煙道為砌磚煙道時 根據(jù)采用的煙氣流速計算煙道斷面積 然后按砌磚尺寸選取相 近的標準煙道斷面 再以此斷面為基礎(chǔ)計算出該計算段的煙氣流速 3 2 4 煙道計算 混合煤氣發(fā)熱量 Q 2000Kcal Nm3 煤氣消耗量 B 7200Nm3 h 當 1 1 時 查燃料 燃燒圖表得煙氣量為 2 87Nm3 Nm3煤氣 煙氣重度 1 28 Kg Nm3 當 1 1 時 出爐煙氣量為 V 7200 2 87 20660 Nm3 h 5 75 Nm3 S 計算分四個計 算段進行 第 計算段 爐尾下降煙道 煙道長 2 5m 豎煙道入口煙氣溫度為 900 采用煙 氣流速時 煙道斷面 選用 1044 696 斷面 smw 5 2 1 2 1 77 0 5 23 75 5 mf 此時煙氣速度 當量直徑 2 1 727 0 mf smw 64