4 Расчет топки

При расчете топки требуется рассчитать лишь расход топлива и объем топочного пространства. Расход топлива G_т, кг/с, определяется по [9] формула (31):

где L_с.г – расход сухих топочных газов в сушилке, кг/с;

α – коэффициент избытка воздуха;

L₀ – теоретическое количество сухого воздуха на сжигание 1 кг топлива, кг/кг.

Рассчитываем по формуле (32) из [9] тепловую мощность топки Q_т, Вт.

где низшая теплотворная способность топлива, Дж/кг.

, рассчитывается по [2] формула (1.18):

где ρ_г – плотность природного газа, кг/м³,

ρ_г = 0,726 кг/м³ из данных, приведенных в [2] c. 295:

Q_т = 0,02292 48903,26 = 1120,863 кВт.

По тепловой мощности из [10] выбираем устройство для сжигания топлива (газовая горелка ELCO типоряд VG06.1600).

Объем топочного пространства V_т, м³ рассчитывается по [9] формула (33):

где q_т – тепловое напряжение топки, Вт/м³;

Принимаем q_т = 0,7 МВт/ м³– по данным, приведенным в [9].

5 Подбор вспомогательного оборудования

5.1 Подбор циклона

В сушильном барабане неизбежно происходит частичное истирание материала. Наиболее мелкие частицы выносятся из барабана потоком газа. Для улавливания последних чаще всего используют циклоны.

Расчет начинают с произвольного выбора типа и диаметра циклона. Затем с помощью графиков и номограмм определяют коэффициент извлечения.

Исходные данные для расчёта:

Расход газа – 3826 м³/ч (расход газа разделим между 2 циклонами по1913 м³/ч на каждый).

Средний диаметр пылевых частиц – 25 мкм;

Требуемая степень очистки газа (коэффициент извлечения) – 98%;

Плотность твёрдой фазы ρ = 1500 кг/м³;

Плотность газа ρ_г = 0,8982 кг/м³.

Примем произвольно циклон ЦН-24. Подбор по номограммам ведем согласно[11].

1. По расходу газа V = 1913 м³/ч выбираем по рисунку 5.1 диаметр циклона 450 мм. При этом величину принимаем 75 м. Как видно, диаметр соответствует нормализованным размерам, а укладывается в требуемый диапазон 55 – 75 м.

2. По среднему диаметру частиц определяем, по графику для стандартных условий, коэффициент извлечения для стандартного циклона (рисунок 5.2). Получаем η = 97,5%.

3. Корректируем полученный коэффициент извлечения в зависимости от типа циклона (по рисунку 5.3). Получаем η = 97,5%.

4. Корректируем полученный коэффициент извлечения, учитывая принятый диаметр 450 мм (рисунок 5.4). Получаем η = 98%.

5. Корректируем η, учитывая плотность твёрдой фазы ρ = 1500 кг/м³, получаем η = 98% (рисунок 5.5).

6. Корректируем, учитывая = 75 м (рисунок 5.6), получаем окончательно η = 98%.

Рисунок 5.1 – Номограмма для определения диаметра циклонов ЦН

Рисунок 5.2 – Номограмма для определения степени очистки газа от пыли в циклоне ЦН-15

Рисунок 5.3 – Номограмма для определения зависимости степени очистки газа от типа циклона

Рисунок 5.4 – Номограмма для определения зависимости степени очистки газа от диаметра циклона

Рисунок 5.5 – Номограмма для определения зависимости степени очистки газа от плотности пыли

Рисунок 5.6 – Номограмма для определения зависимости степени очистки газа от плотности пыли

Расчёт действительного значения сопротивления циклона ведут по [9] формула (12):

где ξ – коэффициент сопротивления циклона;

ρ_t – плотность газа в циклоне при условиях очистки, кг/м³;

ω – фиктивная скорость газа в циклоне, м/с.

ξ = 60 для ЦН-24 по данным, приведенным в [9] с. 12; ρ_t = 0,8982 кг/м³ – по данным, приведенным выше.

Скорость газа в циклоне ω, м/с, рассчитывается по формуле (5.2):

где V – расход газа в циклоне, м³/с;

d – диаметр циклона, м.

Сопротивление группы циклонов , Па, принимают на 20 - 30% больше сопротивления одиночного циклона:

Основные размеры циклона находим по [11] и сводим в таблицу 5.1.

Таблица 5.1– Основные размеры циклона ЦН-24

Размер	Обозначение	Величина в долях от D	Значения, м
1	2	2	4
Наружный диаметр выхлопной трубы	Dт	0,6	0,27
Внутренний диаметр пылевыпускного отверстия	d1	0,3-0,4	0,135
Ширина входного патрубка	b	0,2	0,09
1	2	3	4
Ширина входного патрубка на входе в циклон	B1	0,26	0,117
Длина входного патрубка	l	0,6	0,27
Длина средней линии циклона	dср	0,8	0,36
Высота установки фланца	hср	0,24-0,32	0,108