Выбор и технологический расчет основного оборудования

Масса пульпы, выходящей из мешалок, суммируется из массы пульпы и массы конденсата водяного пара. Пар вводится из расчета нагревания пульпы от 95 до 110^о С и возмещения тепловых потерь в окружающую среду.

Общий часовой расход пара Р^а_п, кг/ч:

где Q^a₁ – количество тепла для нагревания пульпы

от 95 до 110^о С, кДж/ч;

Q^a₂ – количество тепла для возмещения потерь, кДж/ч

i – удельная этальная пара, кДж/кг

i – средняя этальная конденсата.

Q^a₁ = (m₁ c₁ + m₂ c₂ + m₃ c₃) (t_k – t_н)

m – массы оборотного раствора, боксита

с – удельная теплоемкость

В – производительность установки.

Q^a₁ = (14214,68. 3,35 + 2977,62. 0,96) (11095). 125 =

= 94,65. 10⁶ кДж/ч

Для определения теплопотерь в окружающую среду необходимо знать число мешалок. Примем потери 3 % от общего количества тепла, вносимого паром.

Q^a₃ = (2,93. 10⁶) кДж/ч

1’ = 794,21 кДж/кг

Расход пара для нагревания пульпы, кг/ч:

Расход пульпы G, кг/ч:

G = G_n + G_к

G_n – расход пара, кг/ч

G_к – расход конденсата, кг/ч

G = 17192. 125 + 48564,9 = 2197564,9

Плотность пульпы 1,37 г/м³.

Секундный объем разбавленной пульпы

V_сек = 0,61 м³/с

V_час = 2200 м³/ч

Для обеспечения необходимого времени выщелачивания 7 ч общая емкость должна быть: 2200. 7 = 15400 м³

Учтем, что заполнение мешалок на 75 %, равно 20533 м³.

Принимаем мешалку Ø 8 м и высотой 12 м. Рабочий объем V=602,9 м³

n = 20533: 602,9 = 34 мешалки

Чтобы обеспечить заданную производительность, линейная скорость пульпы W должна составлять, м/с:

При общей продолжительности пребывания пульпы, равной 7 ч, суммарная высота всех мешалок составит:

Н = 0,012. 25200 = 302,4 м

Заполнение на 75 %, 403,2 м

ч – продолжительность пребывания пульпы, с.

При высоте 12 м необходимое число

h = H/h = 403,2/12 = 34 мешалки

Расчет теплоизоляции

К теплоизоляционным относятся материалы, коэффициент теплопроводности которых не превышает 0,23 вТ/м.^о С в пределах температур 50100^о С. Известно много природных материалов, отвечающих этому требованию, например, асбест, слюда, торф, земля, пробка, дерево, опилки, каменный уголь. Иногда материалы применяют в качестве тепловой изоляции в естественном виде, но чаще материалы готовят искусственно – либо смешивают в определенных пропорциях. В качестве теплоизоляционных материалов используют отходы производства. Так, шлаковая вата является продуктом грануляции шлаков металлургических печей и широко применяется в качестве теплоизоляционного материала. Широко применяется также асбослюда (смесь асбеста и слюдяной щелочи), зополит – продукт прокалки слюды при 700800^о С, совелит, асбозурит и др.

Исходные данные: температура теплоносителя t_т = 100^о С, температура окружающей среды t_o = 30^о С, характер изоляции – двухслойная.

где 34 – число мешалок

502,4 – поверхность одной мешалки, м²

2,93 – коэффициент изоляции

а_н = 9,42 + 0,045 (t_н – t_о)

а_н = 9,42 + 0,045 (45 –30) = 10,095

Отсюда

Обычно после нанесения изоляционного слоя по нему проводится штукатурка из асбозуритовой мастики а затем обклейка изоляции тканью. Толщину покровного слоя принимаем 10 мм.