3.3 Материальный баланс туннельной печи

Производительность печи по сырому материалу составит

(27)

Часовое поступление материалов в печь.

1. Абсолютно сухой массы 6413 кг.

2. Влаги 7195- 6413 = 782 кг.

3. Топлива 458 м ³,или m = pV = 0,79 · 458 = 361,8 кг,

где p – плотность природного газа, кг/м³.

4. Воздуха при а = 1,6.

G_в = B_чV_вρ_в, (28)

где V_в — объем воздуха, поступающего для горения 1 кг топлива, прини­маем из расчета горения по таблице 1;

р_в — плотность воздуха, р_в = 1,29 кг/м

G_в = 361,8 · 15,04 · 1,29 = 7019,5 кг/ч

Всего приход

6413 + 782 + 361,8 + 7019,5 = 14576кг.

Образуется за час в результате обжига материалов

1. Газов от сгорания топлива (кг/ч)

G_газ = В_чV_газ ρ_газ , (29)

где V_газ — объем газов (при а = 1,6), образовавшихся при сгорании 1 кг топлива, принимаем из расчета горения по таблице 1;

р_газ - плотность газов указанного в таблице 1 состава,

ρ_газ = ρ_CO2 r _CO2 + ρ_н2о r _н2о + ρ_N2r _N2 + ρ_O2 r_O2, (30)

где ρ_CO2 , ρ_н2о ... и т.д. - плотности отдельных компонентов смеси;

r _CO2 , r _н2о... и т.д. - объемные доли компонентов в смеси.

ρ_газ = 1,97 · 0,06 + 0,8 · 0,11 + 1,25 · 0,71 + 1,43 · 0,1 = 1,23 кг/м ³

G_газ = 361,8 · 16,3 · 1,23 = 7254 кг/ч.

2. Количество продуктов разложения из сырьевых материалов.

Количество продуктов разложения определяем по величине п.п.п., которая составляет 8%.

G_CO2+H2O=G_ч’·п.п.п./100 (31)

G_CO2+H2O =6413·8/100=513кг/ч.

3. Готовой продукции g_ч = 5900 кг/ч.

4. Водяных паров 782 кг/ч.

Всего за час образуется продуктов

7254 + 513 + 5900 + 782 = 14450 кг.

Невязка баланса

14450 - 14576/14450 · 100% = 0,87%

Невязка баланса < 1%, что находится в пределах разрешающей способ­ности.

4 Аэродинамический расчет туннельной печи

Аэродинамический расчет тепловых установок сводится в основном к оп­ределению сопротивлений на пути движения газовых потоков, подбору и расче­ту тягодутьевых устройств вентиляторов, дымовых труб.

Определяем поперечное сечение канала

F_K = В_ч /(3600 · υ · ρ_t) (32)

где В_ч - часовой расход газа, кг/ч;

υ - допустимая скорость движения газа, 2-3 м/с;

p_t - плотность газа при данной температуре, кг/м ³.

F_K = 458/(3600·3·0,75) = 0,057 м²,

p_t = p₀ ·273/(273+t) (33)

p_t =1,3· 273/(273+200) =0,75 кг/м³

Выбираем прямоугольное сечение 0,2 х 0,2 м

Р_дин = υ²/2·ρ_t (34)

Р_дин = 3²/2· 0,75 = 3,375 Н/м²

Р_м =ζ·P_дин

где ζ - коэффициент местного сопротивления, принимаем ζ=0,5;

Р_дин – динамический напор.

Р_м = 0,5 · 3,375 = 1,688 Н/м² (35)

Для подачи воздуха в зону охлаждения туннельной печи применяются вентиляторы типа WOR. Вентилятор способен перемещать воздух в прямом и обратном направлении с одинаковой производительностью. Реверсивный осевой вентилятор состоит из следующих основных узлов: корпуса вентилятора, рабочего колеса и специального электродвигателя. Корпус вентилятора имеет цилиндрическую форму с отбортованными фланцами, изготавливается из алюминиевого сплава и имеет жесткую конструкцию. Рабочее колесо также состоит из 8 - 9 алюминиевых лопастей, имеющих аэродинамический профиль. Материал - алюминиевый сплав.

Рисунок 1 – Реверсивный вентилятор осевого типа

Характеристика вентилятора WOR 900/9/3.3: номинальная мощность – 3,3кВт; сила тока – 7,3А; максимальная производительность – 35000м³/ч; интенсивность шума – 86Дб; вес – 60кг.