Пример расчета состава сырьевой смеси
Расчет вращающихся печей. Геометрические размеры вращающихся печей, их тепловую мощность и производительность можно определять на основе эмпирических соотношений, полученных при статистической обработке технических характеристик действующих печей. Печи мокрого способа производства. Lм = 41 (Dп –0,5)Кп; Nт.м. = 29 Dп2LмКп; Qм = 3,6 Nт.м.Кп/ qм, где: Lм – длина печи мокрого способа производства, м; Dп – внутренний диаметр корпуса печи, м; 0,5 – двойная толщина футеровки печи, м; Nт.м. – тепловая мощность печи мокрого способа производства, кВт; Qм – производительность печи мокрого способа по клинкеру, т/ч; qм – удельный расход теплоты на обжиг клинкера, кДж/кг; Кп- поправочный коэффициент =0,97÷1,03. Приближенно удельный расход тепла на обжиг можно вычислить по формуле: qм= 17•103Кw, где Кw– коэффициент влажности шлама, доли единицы.
Тепловой баланс вращающейся печи мокрого способа производства (без холодильника) Приход теплоты. 1. Теплота от горения топлива: Qтх = Qнр В, кВт. Где Qнр- теплотворная способность топлива кДж/кг (м3), В – расход топлива кг(м3)/с. 2. Физическая теплота топлива: Qтф =Стt·т·В, кВт Температура подогрева мазута 70-900С, пылевидного топлива – 500С, газ не подогревается. Ст – средняя теплоемкость топлива кДж/кг град. Для мазута Ст = 2,05 кДж/кг град, для пылевидного Ст – 0,97 кДж/кг град а) Физическая теплота первичного воздуха Qвп = К· Lд·tвп ·св·В, кВт, температура первичного воздуха – 200С. Теплоемкость воздуха при 20оС составляет 1,297 кДж/кг град б) Физическая теплота вторичного воздуха: Qввт. = (1-К) · Lд·tввт. ·св·В, кВт, температура вторичного воздуха – 400 - 8000С. в зависимости от типа холодильника. Для определения теплосодержания воздуха используют i-tдиаграмму. К – доля первичного воздуха (зависит от вида топлива: для жидкого –0,1-0.25, для пылевидного – 0,2-0,3). Расход теплоты. 1. Расход теплоты на нагрев материала: Qм = Рк· ск·Тк - Рс·См·Тм, кВт, где: Рк–секундная производительность печи по клинкеру кг/с Рс – секундный расход сухого сырья Рс = Рк · 100 / 100- ппп (потери при прокаливании); ск и см- теплоемкости клинкера и сухого сырья соответственно кДж/кг град (ск = 1,05 и см = 0,875) Тк – температура клинкерообразования =12500С, Тм – температура исходного шлама – 200С. 2. Расход тепла на испарение влаги: Qисп =(qисп+ i/pвл – свtв) Wвл, кВт, Где qисп – скрытая теплота парообразования при 0оС, кДж/кг влаги, принимается равной 2500кДж/кг влаги; i– энтальпия водяных паров при температуре отходящих продуктов горения, кДж/кг влаги (принимается равной 304,4) pвл –плотность водяных паров при температуре отходящих продуктов горения, кг/м3(принимается равной 0,804) св – теплоемкость воды при температуре исходного шлама = 4,19 кДж/кг град tв – температура исходного шлама, оС Wвл– секундное количество испаряемой влаги, кг, определяют по уравнению Wвл= (W/ 100 – W) •Рс 3. Расход теплоты на реакции клинкерообразования: Qкл = qкл· Рк, кВт, где qк – удельная теплота реакций клинкерообразования, кДж/кг клинкера, определяют по уравнению: qк = Gcт ( 4,52 Al2O3 + 29,64 CaO+ 17,0 MgO) – 285, кДж/кг где 4,52 Al2O3, CaO, MgO– содержание соответствующих оксидов в сырьевой смеси, масс.%; Gcт – теоретический расход сухого сырья равный Рс / Р, 4. Потери теплоты с уходящими продуктами диссоциации сырьевых компонентов Qдис = V со2· iсо2 +Vн2о· i н2о, кВт, Где V со2- объем удаляемого углекислого газа, м3/с, определяется по формуле: V со2= 0,01Рс (0,4 СаО + 0,553MgO); Vн2о – объем удаляемых паров влаги, м3/с, определяют по формуле: Vн2о= 0,0124Рс (п.п.п. – СО2), где СО2 = 0,786 CaO+ 1,09 MgO i – энтальпии углекислого газа и воды при температуре отходящих газов ( 2000С), кДж/м3 (i со2 = 357,8 и i н2о = 304,4) 5. Потери теплоты с уносом. Принимается, что общий унос сухого сырья (φ) составляет 10 мас.%, из этого количества 80 мас.% возвращается обратно в печь при температуре (tун ) 50оС. Степерь полноты декарбонизации уноса (ß) составляет 50 масс.% Qун =Gун•сун•tп.г. - G′ун•с′ун•tун, кВт, Где Gун = Рс• φ/100 ( 1- ß • п.п.п./100) G′ун– количество уноса, возвращаемого в печь, кг/с; сун и с′ун – теплоемкости уноса при температуре отходящих продуктов горения и температуре уноса, возвращаемого в печь соответственно, кДж/кг град (принимаются равными 1,05); tп.г. – и tун – температура отходящих продуктов горения и температура уноса, возвращаемого в печь соответственно, оС 6. Расход теплоты на декарбонизацию и дегидратацию уноса: Qунх = G′ун (23,78Al2O3 + 29,64 CaO+ 17,0 MgO), кВт 7. Qундис= 0,1•0,5• Qдис., кВт 8. Потери теплоты с продуктами горения топлива: Qпгт = Vпгт· iпгт· В, кВт. Где Vпгт – объем продуктов горения топлива м3/кг или м3/м3; Теплосодержание продуктов горения топлива определяется по i-tдиаграмме при температуре отходящих газов 200оС 9. Потери теплоты корпусом печи Qкорп = К (tгазового потока - tокр. среды)F. Считается по зонам, результат суммируется. В контрольной работе задается в % от Qтх 10. Неучтенные потери Qнеучт =0,02Qнр В, кВт. На основе произведенных расчетов значений статей теплового баланса составляют уравнение теплового баланса, определяют удельный расход топлива на процесс обжига и к.п.д. теплового агрегата
Тепловой коэффициент полезного действия η1= [(Qкл + Qисп ) / Qпр] • 100%
Технологический коэффициент полезного действия η2= (Qкл / Qпр) • 100%
Пример расчета состава сырьевой смеси. Предположим, что необходимо получить клинкер следующего минералогического состава:С3S= 55%; С2S = 20%, C3A = 8%, C4AF = 14% (масс.%) Находим состав клинкера в оксидах: СаО = 0,737• 55 + 0,691• 20 + 0,623•8 + 0,461• 14 = 64,99; SiO2 =0,263 • 55 + 0,349 • 20 = 21,45; Al2O3 = 0,377 • 8 + 0,210 • 14 = 5,95; Fe2O3 = 0,329 • 14 = 4,61 Определяем коэффициент насыщения КН = (СaO – 1,65Al2O3 – 0,35Fe2O3) / 2,8 SiO2
Где SiO2; Al2O3; CaO; Fe2O3 – концентрации соответствующих компонентов в клинкере, масс.%.
Состав исходных сырьевых компонентов
Находим отношение концентрации первого компонента к концентрации второго компонента сырьевой смеси:
X= [(2,8·КН·S2 + 1,65·A2 + 0,35F2) – C2] / [C1 - (2,8·КН·S1 + 1,65·A1 + 0,35F1)] =3,560
Где S2, A2, F2, C2 – концентрации SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO во втором компоненте (глине), а S1, A1, F1, C1 – концентрации SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO в первом компоненте (известняке). Следовательно, для получения клинкера с заданным минералогическим составом необходимо приготовит сырьевую смесь, в которой на 1 массовую часть глина приходится 3,560 массовые части известняка. Определяем концентрацию оксидов в сырьевой смеси: CaO = (X· C1 + C2) / (X + 1) = (3,56·5,911 + 2,78) / (3,56 + 1) = 41,13 Al2O3 = (X· A1 + A2) / (X + 1) = (3,56·24,61 + 0,18) / (3,56 + 1) = 5,54 SiO2 = (X·S1 + S2) / (X + 1) = (3,56·54,35 + 0,86) / (3,56 + 1) = 12,59 Fe2O3= (X· F1 + F2) / ( X + 1) =(3,56·7,89 + 0,18) / ( 3,56 + 1) = 1,83 MgO = (X· M1 + M2) / ( X + 1) =(3,56·1,50 + 1,45) / ( 3,56 + 1) = 1,46 П.П.П. = (X· П.П.П.1 + П.П.П.2) / ( X + 1) =(3,56·7,60 + 45,05) / ( 3,56 + 1) = 36,84
Примечание: / - означает деление.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (646)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |