Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Тепловые установки и основы теплотехники. Лабораторный практикум
.pdf
21
т
G
т т т
ρGX
т
ρ
т
с
G
пр P
т
т
с
100 A
100 ППП
XG
Р
А
пр
т
X
пр
пр
т
р
н
Q
XQ
р
н
Q
пр
Q
пр
Q
пр
Q
пр
Q
пр
Q
д
с
G
дт
сс
б
пыл
100
100 а
GG
Массовый расход газообразного топлива
, кг/кг кл.
,
где
- плотность газообразного топлива, кг/м3 топл. (см. лаборатор-
ную работу № 1).
2. Расход сырья с учетом безвозвратного уноса пыли и влажности
2.1. Теоретический расход сухой сырьевой смеси
, кг/кг кл.
.
Здесь
– содержание золы в рабочей массе топлива, % (см. прил.
2);
– предварительный удельный расход топлива, кг/кг кл. (для твер-
дого и жидкого топлива) или м3/кг кл. (для газообразного топлива). Он
рассчитывается по формуле:
,
где
– теплота сгорания топлива, кДж/кг топл. или кДж/м3 топл. (из
лабораторной работы № 1);
– предварительный удельный расход тепла на обжиг 1 кг клинке-
ра, кДж/кг кл.
принимается по опыту работы заводов:
– для мокрого способа производства
– для сухого способа производства
– для комбинированного способа
2.2. Действительный расход сухого сырья
= 6000 – 6500 кДж/кг кл;
= 3200 – 3700 кДж/кг кл;
= 3600 – 4400 кДж/кг кл.
, кг/кг кл.:
2.3. Расход влажного сырья, кг/кг кл.:
.
22
шл
G
д
шл с
шл
100
100
GG
W
см
G
д
см с
см
100
100
GG
W
к
G
д
кс
к
100
100
GG
W
в
G
д
в в т
G G X
вт
вв
GG
перв вт
в в в
G G G
д
в
G
перв
в
G
– расход шлама для печей мокрого способа производства
, кг/кг
кл.:
;
– расход сырьевой муки для печей сухого способа производства
кг/кг кл.:
;
– расход кека для печей комбинированного способа производства
кг/кг кл.:
.
3. Расход воздуха для горения топлива
, кг/кг кл.:
.
Необходимо учитывать, что на сжигание газообразного топлива ис-
пользуется только вторичный воздух, поступающий в печь из холодильника, поэтому
*.
Для горения твердого или жидкого топлива применяется первичный
(окружающий) воздух, подаваемый вместе с топливом в печь, и вторичный воздух, поступающий в печь из холодильника, поэтому
*.
Здесь
– действительный расход воздуха для горения 1 кг твер-
дого и жидкого топлива, кг/кг топл. (см. лабораторную работу № 1,
табл. 1), или 1 м3 газообразного топлива, кг/м3 топл. (см. лабораторную
работу № 1, табл. 2);
– количество первичного воздуха для горения топлива, кг/кг кл.;
,
,
23
вт
в
G
перв
в
G
перв д
в в в т
G k G k G X
вт
в
G
вт д
в в в т
11G k G k G X
0,15...0,3k
0,1...0,25k
0k
возвр
пыл
G
общ б
возвр т
пыл пыл
пыл с
общ б
пыл пыл
аа
.
100 а 100 а
GG
расх
G
возвр
расх т в шл пыл
G G G G G
расх т в см
G G G G
– количество вторичного воздуха для горения топлива, кг/кг кл.
* В печных установках сухого способа, работающих с реактором-
декарбонизатором, на горение топлива в декарбонизаторе используется
горячий третичный воздух из холодильника. Количество третичного
воздуха учтено в данном расчете в расходе вторичного.
3.1. Расход первичного воздуха для горения топлива
;
3.2. Расход вторичного воздуха для горения топлива
,
где k – доля первичного воздуха. При выборе значения k следует
ориентироваться следующими данными в зависимости от вида топлива:
– для твердого топлива
– для жидкого топлива
– для газообразного топлива
;
;
.
4. Возврат пыли в печь для печей мокрого и комбинированного
способов производства
, кг/кг кл.:
, кг/кг кл.:
, кг/кг кл.:
5. Итого сумма расходных статей материального баланса
кг/кг кл.
– для цементных печей мокрого способа
– для цементных печей сухого способа
– для цементных печей комбинированного способа
,
;
;
24
возвр
расх т в к пыл
G G G G G
кл
G
ог
G
тс
ог пг г
,G G G
т
пг
G
с
г
G
т
пг
G
2 2 2 2 2
т т т т т т
пг CO H O SO N O
G G G G G G
22
т
CO CO т
G G X
22
т
H O H O т
G G X
22
т
SO SO т
G G X
22
т
NNт
G G X
22
т
OOт
G G X
2 2 2 2 2
CO H O SO N O
, , , ,G G G G G
с
г
G
2 2 2
с ф г с
г H O H O CO
.G G G G
2 2 2
ф г с
H O H O CO
,,GGG
2
ф
HO
G
.
Приходные статьи материального баланса
1. Выход клинкера
2. Выход отходящих газов
где
– масса продуктов сгорания топлива, кг/кг кл.;
– масса газов, выделившихся из сырьевой смеси при обжиге клин-
кера, кг/кг кл.
2.1. Выход продуктов сгорания топлива
= 1 кг.
, кг/кг кл.:
, кг/кг кл.:
;
;
;
;
Здесь
сгорания 1 кг твердого и жидкого топлива, кг/кг топл., или 1 м3 газообразного топлива, кг/м3 топл. (из лабораторной работы №1, табл. 1 и 2).
2.2. Выход газов, выделившихся из сырьевой смеси при обжиге
клинкера
, кг/кг кл.:
Здесь
кислого газа соответственно, кг/кг кл.
а) выход физической влаги
– для цементных печей мокрого способа из шлама
;
.
– масса соответствующих продуктов
– масса физической, гидратной влаги и угле-
, кг/кг кл.:
25
2
фд
HO шл с
G G G
2
фд
HO см с
G G G
2
фд
HO кс
G G G
2
г
HO
G
2
г
гт
2
HO с
HO
100
GG
г
2
HO
г
2 2 3
H O 0,35 Al O
23
Al O
2
с
CO
G
2
с
ст
2
CO с
CO
100
GG
т
с
G
с
2
CO
сг
22
CO ППП H O
общ
пыл
G
общ
общ т
пыл
пыл с
общ
пыл
а
100 а
GG
;
– для цементных печей сухого способа из сырьевой муки
;
– для цементных печей комбинированного способа из кека
;
б) выход гидратной (химической) влаги
Здесь
– содержание гидратной влаги в сырьевой смеси, %,
рассчитывается по формуле:
где
– содержание оксида алюминия в сырьевой смеси, % (см.
прил. 4).
в) выход углекислого газа из сырьевой смеси
, кг/кг кл.:
.
,
, кг/кг кл.:
Здесь
– содержание химически связанного углекислого газа в сырьевой
смеси, %:
3. Количество уносимой газами пыли (общий пылеунос)
кг/кг кл.:
.
– теоретический расход сухой сырьевой смеси, кг/кг кл.;
.
,
.
26
прих
G
общ
прих кл ог пыл
G G G G
расх прих
GG
т
a b X
т
a b X
т
X
Приход
материалов
Количество
Расход
материалов
Количество
кг/кг
кг/кг
1. Клинкер
2. Отходящие газы
в том числе
2.1. Из топлива
в том числе
– углекислый газ
– водяной пар
– сернистый газ
– азот
– кислород
2.2. Из сырья
в том числе
– углекислый газ
– физическая влага
– гидратная влага
3. Пылеунос общий
1. Топливо
2. Сырье
3. Воздух
в том числе
– первичный
– вторичный
4. Пылевозврат
Итого
т
a b X
Итого
т
a b X
4. Итого сумма приходных статей материального баланса цемент-
ных печей мокрого, сухого и комбинированного способов производства
вращающейся печи, приравняв сумму расходных статей сумме приходных
подобные члены в левой и правой частях. Полученное выражение является тождеством –
вестном и свободные члены левой и правой частей уравнения тождественно равны), поэтому из уравнения материального баланса вращающейся печи неизвестную величину удельного расхода топлива
определить нельзя.
, кг/кг кл.:
.
Результаты расчетов сводят в уравнение материального баланса
, и в табл. 3.
Составив уравнение материального баланса, необходимо привести
=
(коэффициенты при неиз-
Таблица 3
Предварительный материальный баланс
цементной вращающейся печи
27
шл
W
мел
W
б
V
шл
γ
мел
B
общ
пыл
а
2 2 3 2 3
SiO , Al O , Fe O , CaO, MgO
23
RO
изв
А
изв
B
б
б шл пыл
изв шл
т
мел
3600 100 100 а
1
γ
τ 100 100
VW
B
G
б
пыл
а
б
пыл
а
т
мел
G
т
мел
33
100
100 CaCO 0,44 MgCO 0,52
Gn
Известковая вращающаяся печь
Исходные данные приведены в прил. 3, 4, 6:
– влажность мелового шлама для известковых печей мокрого
способа, %;
– влажность мела для известковых печей сухого способа, %;
– объем контрольного бачка, м3;
– время заполнения контрольного бачка, с;
– объемная масса мелового шлама, кг/м3;
– часовой расход мела для известковых печей сухого способа,
кг/ч;
– общий пылевынос из печи, %;
– содержание соответствующих окси-
дов в сырье, мас. %;
– суммарное содержание оксидов алюминия и железа в сырье,
%;
– активность извести, %.
Производительность известковой вращающейся печи
1.1. Производительность известковой вращающейся печи мокрого
способа производства
, кг/ч:
Здесь
– потери сырья с безвозвратным пылеуносом, %. Для
мокрого способа производства
– теоретический расход сухого мела на 1 кг извести, кг/кг изв.
Теоретический расход сухого мела на 1 кг извести рассчитывается
по формуле:
.
= 0,5÷1 %;
,
28
33изв изв 2 3 2
изв
56 CaCO 47,8 MgCO 1 0,01 R O SiO
0,44 56
АА
n
А
3
CaCO
3
CaO
М
CaCO =CaO
М
3
MgCO
3
MgO
М
MgCO = MgOМ
3
CaCO
М =100
CaO
М 56
3
MgCO
М 84
MgO
М 40
изв
B
б
мел пыл
мел
изв
т
мел
100 100 а
100 100
W
B
B
G
б
пыл
а
общ
пыл
а
б общ
пыл пыл
а = а
т
мел
G
где n – содержание неразложившегося карбоната кальция, %, определяемое по формуле:
,
где CaCO3, MgCO3 – содержание карбонатов кальция и магния в сырье,
%, определяют по химическому составу (см. прил. 4) мела (известня-
ка):
– содержание карбонатов кальция магния:
;
.
Здесь CaO, MgO – процентное содержание оксидов кальция и маг-
ния в сырье соответственно, %;
,
,
,
– молекулярные
массы CaCO3, СаО, MgCO3, MgO соответственно, г/моль.
1.2. Производительность известковой вращающейся печи сухого
способа производства
, кг/ч:
.
Здесь
хого способа производства пылеунос из печи является общим
прил. 3) и безвозвратным пылеуносом, поэтому
– потери сырья с безвозвратным пылеуносом, %. Для су-
(см.
.
– теоретический расход сухого мела на 1 кг извести, кг/кг изв.
Расчет приведен в предыдущем п. 1.1.
Материальный баланс известковой вращающейся печи
Расходные статьи материального баланса
Расчет выполняется на 1 кг извести, кг/кг изв.
При составлении материального баланса удельный расход топлива
на обжиг 1 кг извести является величиной неизвестной и обозначается
29
т
X
т
X
т
G
тт
GX
т
X
т т т
ρGX
т
ρ
т
мел
G
д
мел
G
дт
мел мел
б
пыл
100
100 а
GG
шл
G
д
шл мел
шл
100
100
GG
W
вл
мел
G
вл д
мел мел
мел
100
100
GG
W
в
G
через
кг/кг изв. для твердого и жидкого топлива и
м3/кг изв.
для газообразного топлива. Он определяется при решении уравнения
теплового баланса вращающейся печи.
1. Расход топлива на обжиг 1 кг извести
, кг/кг изв.
– расход твердого и жидкого топлива
, кг/кг изв.,
– расход газообразного топлива
, м3/кг изв.
Массовый расход газообразного топлива
, кг/кг изв.,
где
– плотность газообразного топлива, кг/м3 топл. (см. лаборатор-
ную работу № 1).
2. Расход сырья с учетом уноса пыли и влажности
2.1. Теоретический расход мела на 1 кг извести
, кг/кг изв., при-
веден в расчете производительности печи п. 1.1.
2.2. Действительный расход сухого мела
, кг/кг изв.:
.
2.3. Расход влажного сырья, кг/кг изв.
– расход мелового шлама для печей мокрого способа производства
, кг/кг изв.:
– расход влажного мела для печей сухого способа производства
кг/кг изв.:
3. Расход воздуха для горения топлива
;
,
.
, кг/кг изв.:
30
д
в в т
G G X
вт
вв
GG
перв вт
в в в
G G G
д
в
G
перв
в
G
вт
в
G
перв
в
G
перв д
в в в т
G k G k G X
вт
в
G
вт д
в в в т
11G k G k G X
0,15...0,3k
0,1...0,25k
0k
возвр
пыл
G
.
Необходимо учитывать, что на сжигание газообразного топлива ис-
пользуется только вторичный воздух, поступающий в печь из холодильника, поэтому
.
Для горения твердого или жидкого топлива применяется первичный
(окружающий) воздух, подаваемый вместе с топливом в печь, и вторичный воздух, поступающий в печь из холодильника, поэтому
.
Здесь
дого и жидкого топлива, кг/кг топл. (см. лабораторную работу № 1,
табл. 1), или 1 м3 газообразного топлива, кг/м3 топл. (см. лабораторную
работу № 1, табл. 2);
– количество первичного воздуха для горения топлива, кг/кг изв.;
– количество вторичного воздуха для горения топлива, кг/кг изв.
3.1. Расход первичного воздуха для горения топлива
изв.:
3.2. Расход вторичного воздуха для горения топлива
где k – доля первичного воздуха.
При выборе значения k следует ориентироваться следующими
данными в зависимости от вида топлива:
– для твердого топлива
– для жидкого топлива
– для газообразного топлива
4. Возврат пыли в печь для печей мокрого способа производства
, кг/кг изв.:
– действительный расход воздуха для горения 1 кг твер-
, кг/кг
;
, кг/кг изв.:
,
;
;
.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]