Приход тепла

1) Теплосодержание топлива химическое

где х — удельный расход газа на обжиг 1 кг клинкера в нм³.

2) Теплосодержание шлама

3) Тепло, внесенное присосанным воздухом,

4) Теплосодержание вторичного воздуха при температуре 430 °С

5) Тепло экзотермических реакций клинкера принимаем (ори­ентировочно)

6) Общий приход тепла:

Расход тепла

7) Расход тепла на диссоциацию СаСОз

8) Расход тепла на испарение влаги:

9) Теплосодержание отходящих газов:

где С_СОг, C_N2 и т. п.— средние объемные теплоемкости газов при температуре 250 °С.

10) Теплосодержание клинкера, выходящего из печи:

11) Теплосодержание уноса:

12) Потери тепла в окружающую среду:

Откуда:

где F_n — поверхность корпуса печи, м²:

Aq — потери тепла в окружающую среду 1м² корпуса печи; при принятых условиях составляют около 19260 кДж/м²-ч.

13) По опытным данным, расход тепла на образование жидкой фазы:

14) Общий расход тепла:

Определение удельных показателей работы печной установки

1) Удельный расход топлива определяем из уравнения тепло­вого баланса:

2) Удельный расход тепла:

3) Общий расход воздуха, потребного для горещя топлива:

4) Количество вторичного воздуха:

5) Количество газов на выходе из печи:

Определение температуры избыточного воздуха из холодильника

Тепловой баланс холодильника на 1 кг клинкера

Приход тепла

1) Теплосодержание клинкера, поступающего в холодильник:

2) Теплосодержание воздуха, поступающего под решетку:

3) Общий приход тепла:

Расход тепла

1) Теплосодержание клинкера после холодильника:

2) Теплосодержание вторичного воздуха:

3) Потери тепла в окружающую среду согласно опытным дан­ным:

4) Тепло, уносимое избыточным воздухом. Оцениваем предва­рительно температуру воздуха 100 °С

5) Общий расход тепла:

Температура избыточного воздуха определяется из уравнения теплового баланса холодильника:

откуда имеем:

Определение часовых расходов газа и воздуха и выхода отходящих газов

1) Часовой расход природного газа:

2) Количество газов на выходе из печи по объему при тем­пературе 250 °С:

3) Количество влажного вторичного воздуха, поступающего в печь при температуре 430 °С:

4) Количество влажного воздуха, поступающего под решетку холодильника, при температуре 15 °С:

5) Количество избыточного воздуха от холодильника при тем­пературе 136 °С:

Выбор вспомогательного оборудования

Выбор электрофильтров. Для очистки избыточного (сбросного) воздуха от холодильников и очистки газов от вращающихся пе­чей рекомендуется принимать к установке электрофильтры. Ти­поразмеры электрофильтров выбираются в зависимости от рас­хода газов (воздуха) по площади активного сечения электрофильтра.

Для очистки избыточного воздуха от холодильника с темпе­ратурой 100—170 °С, с целью улучшения работы электрофильтра (повышения коэффициента очистки), необходимо предусматри­вать впрыск в холодильник распыленной воды в количестве 20— 50 г/кг кл. Температура газов при вводе воды должна быть на 20—25 °С выше температуры точки росы.

Принимаем величину удельного расхода воды — 25 г/кг кл.

Температура водовоздушной смеси может быть определена из условия:

t_{r эл} = 64 °С, что допустимо по условиям конденсации воды в электрофильтре.

Объем газов в электрофильтре:

где К_э — нормативный подсос воздуха в электрофильтре = 1,15, принимаемый по нормативным документам; К_зап — нормативный коэффициент запаса 1,15, учитывающий возможные режимные изменения температуры клинкера.

Секундный расход воздуха:

То же при временном отключении воды:

К установке принимается трехпольный электрофильтр УГ-2— 3—26 с площадью активного сечения — 26 м². Скорость в элек­трофильтре при нормальном режиме:

То же при временном отключении воды:

что допустимо в обоих режимах работы.

Аналогично производится выбор электрофильтра для очистки отходящих газов от вращающейся печи.

Определяется количество газов в электрофильтре:

где Kj и Kg — коэффициенты подсоса воздуха, принимаемые по нормативным документам; K_t — коэффициент подсоса воздуха в камере холодного конца и через уплотнение печи «1,2; К_э — коэффициент подсоса воздуха в электрофильтре „1Д5.

Температуру газов после электрофильтра — 1_г.эл находим из теплового баланса участка камера — электрофильтр:

Подсос воздуха в электрофильтре — 4,95 — 3,59 = 1,36 нм^/кг- кл.

принимаем ориентировочно С_г= 1,423 при температуре ^,._эл = 200 °С

Принимаем трехпольный электрофильтр УГЗ-3-177 с пло­щадью активного сечения 177 м² (табл. 7.43.). Скорость газов в электрофильтре:

Параметры тягодутьевых машин *.

* Тягодутьевые машины поставляются в комплекте с печным агрегатом.

Количество воздуха, подаваемого вентилятором острого дутья, составляет около 8% от общего количества воздуха, поступаю­щего под решетку холодильника. Необходимая производитель­ность вентилятора острого дутья с запасом 15% составит:

где 1,15 — нормативный коэффициент запаса по производитель­ности .

Сопротивление воздуховодов, решетки и слоя клинкера на этом участке составит, по опытным данным, около 5,0 кПа.

Необходимый общий напор вентилятора с запасом 15% со­ставит:

Мощность, потребляемая вентилятором:

Вентилятор общего дутья Производительность вентилятора с запасом 15% составит:

Сопротивление слоя клинкера на решетке для холодильников «Волга» может быть по опытным данным принято равным «2,0 кПа.

Потребный напор вентилятора общего дутья Нвод = 2,0-1,152 = 2,65 кПа.

Мощность, потребляемая вентилятором:

Потребная производительность дымососа (вентилятора) для из­быточного воздуха от холодильника с температурой 72—136 °С:

или 106000 м³/ч при температуре 67 °С.

где К_г — коэффициент подсоса воздуха в газоходе электро­фильтр — дымосос = 1,05; К — то же в дымососе (вентиляторе) = = 1,05.

Гидравлическое сопротивление газоходов в зависимости от их протяженности может быть оценено — 0,50-f-0,80 кПа.

Гидравлическое сопротивление электрофильтра — 0,30 кПа. Потребный напор дымососа

Печной дымосос

Потребная производительность:

где К₃ — коэффициент подсоса воздуха в газоходах электро­фильтр — дымосос — 1,05| К4 — в дымососе — 1,05; К_зап — коэф­фициент запаса — 1,15; 1_Г._Д — из теплового баланса тракта элек­трофильтр — дымосос — 153 °С. Потребный напор дымососа Н_д:

где Н_п — гидравлическое сопротивление печи и теплообменных устройств »1,70 кПа; Н_газ — гидравлическое сопротивление га­зоходов дымовая камера — труба«0,40 кПа; Н_эл.ф.— гидравличе­ское сопротивление электрофильтра«0,25 кПа; Н_д — гидравли­ческое сопротивление дымососа и входа в трубу = 0,20 кПа; Н_тр — самотяга трубы высотой 100—120 м при температуре газов 150 °С»0,45 кПа