4.6 Конструктивный расчет вращающейся печи
Теплосодержание
воздуха и топлива, поступающих в печь:
qг' =
+
·cв·tв+
+
(4.105)
qг' = 172,4+0,514·0,31·20+15,6·0,42 = 191,6 ккал/кг кл
на 1 нм3 газового топлива:
qг'* = qг'/ Vт (4.106)
qг'* =
= 1740,2 ккал/кг кл
теплосодержание отходящих из печи газов и пыли:
=
·(
·
+
+
+
+
·cпл) (4.107)
= 921·(0,333·0,5324+0,895·0,334+0,103·0,412+0,235·0,335+0,27·0,25) =
= 616,1 ккал/кг кл
Степень теплоиспользования:
ηтеп = qп+qг' - / qп+qг' (4.108)
ηтеп
=
= 0,45
4.6.1 Теоретическая температура горения
Теплосодержание продуктов горения:
Qнизр+ qг'* = 8396+1740,2 = 10136,2 ккал/нм3 топл. (4.109)
Теоретическая
температура определяется методом
подбора.
Теплосодержание продуктов горения при температуре 23000 С:
+
+
+
=
0,986·1351,5+ (4.110)
+8,125·824,6+0,196·873,3+2,133·1109,1 = 10569,4 ккал/нм3 топл.
Теплосодержание продуктов горения при температуре 22000 С:
+ + + = 0,986·1286,6+ (4.111)
+8,125·785,6+0,196·831,8+2,133·1051,4 = 10057,2 ккал/нм3 топл.
Искомая теоретическая температура горения составляет:
tтеор = 2200+
·100
= 22150 С
Tтеор
24880 К
Тепловая мощность печи:
Өп = qп·Вкл·1000 (4.112)
Өп = 924,4·125·1000 = 115·106 ккал/ч
Поверхность теплообмена:
ηтеп = 0,124·
(4.113)
0,45
= 0,124·
;
=
;
=47,8;
0,016191·Fп = 47,8;
откуда внутренняя поверхность печи Fп = 2952 м2
Удельная производительность печи:
=
= 26,7 кг/м2 ч (4.114)
Внутренний диаметр печи:
·115 ·106=
; (4.115)
115 =
;
D=
≈5,67м;
Наружный диаметр печи с учётом толщины футеровки составит dп = 6,2 м
D=5,67+0,4=6,07
Что
не превышает значение, допустимое по
условия клинкерообразования.
7/6,4
Длина печи:
L=Dср ∙K=6,7∙14,2=90,88
Принимаю размеры вращающейся печи 6,4/7*95 м.
5 Охрана окружающей среды и охрана труда
5.1 Мероприятия по охране окружающей среды
Основные технологические процессы производства цемента сопровождаются выделением большого количества пыли. Источниками пылевыделения служат печные агрегаты, мельницы, сушилки, а также дробильные установки и, склады сырья, топлива, добавок, клинкера, цемента, упаковочные машины цемента, узлы пересыпок и сброса пылящих материалов при их транспортировании, посты выгрузки цемента в железнодорожные вагоны и автотранспортом.
Для обеспыливания выбрасываемых в атмосферу отходящих газов аспирационного воздуха применяют специальные пылеулавливающие установки, которые предотвращают загрязнение воздуха и потери перерабатываемых материалов. Более 80% пыли, выносимой газами на цементных заводах, выделяется клинкернообжигательными печами. Если отсутствует или неудовлетворительно работают печные пылеуловители, пыль рассеивается вне завода на площади, радиусом до 20 км. При неудовлетворительной аспирации транспортирующего, дробильно-размольного и другого оборудования в цехах завода возможно выделение пыли, ухудшающей условия труда и ускоряющей изнашивание машин и контрольно измерительных приборов. Эта пыль, попадая в органы дыхания, может вызвать заболевание легкий – пневмокониоз.
В соответствии с Санитарными нормами (СН 245-71) допустимая концентрация пыли цемента, известняка, глины и других материалов в воздухе рабочих помещений не должно превышать 6 мг/м3. Запыленность же отходящих газов и аспирационного воздуха, выбрасываемых в атмосферу после обеспыливания в пылеуловителях должно быть не больше 0,1 г/м3 с таким расчетом, чтобы при рассеивании пыли в атмосфере среднесуточная запыленность воздуха за пределами санитарно-защитной зоны предприятия не превышало 0,15 мл/м3.
Для
постоянного обеспечения норм пылевыбросов
необходимо применять соответствующие
пылеуловители.
Выбор схем и конструкции пылеуловителей обусловлен такими физическими характеристиками обеспыливаемых газов, как температура и влагосодержание газа, концентратность и крупность пыли, ее плотность образивность и электрическое сопротивление.
Пыль из газового потока выделяется под действием сил, вызывающих движение частиц пыли относительно самого потока.
Принцип действия электрофильтров основан на использовании явлении – ионизации пыли при воздействии электрического поля.
В стальной или железобетонный камере устанавливают коронирующие и осадительные электроды , частицы пыли заряжаются отрицательно и осидают на электродах положительных ,а очищенный газ удаляется, пыль под воздействием встряхивающих механизмов отделяется от электродов в бункер и удаляется шнеком на склад.
В зависимости от направления газового потока могут быть:
-вертикальные;
-горизонтальные .
Чаще всего используют на предприятиях ,горизонтальные.
Степень обеспыливания электрофильтров 96-99%.
Принцип действия рукавных фильтров основан на фильтрации .В металлическом корпусе на специальных рамах ,сверху и снизу закреплены длинные полосы ткани в виде рукавов.
Фильтр обычно разделен на несколько секций в каждой 8-20 рукавов. Рукава периодически встряхиваются , пыль попадает в бункер.
Рукава могут быть из натуральных тканей ,и искусственных.
Степень очистки рукавных фильтров 97-99%. Температура газов в этих фильтрах допускается 150-350ºС.