Sг = (П * б) / (3600 * w0) м2

Dг = 1,18 * Sг0,5 м

Sг = (66000 * 0,158) / (3600 * 300) = 0,00966 м2

Dг = 1,18 * 0,009660,5 = 0,116 м

Потребное давление газа:

Р = (1,2 * wм2 * rм ) / 2 = (1,2*3002*0,58)/2 = 31,3 кПа

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ

2.1 Расчет размеров колосникового

холодильника

Зададимся температурой клинкера, поступающего в холодильник tk’=1100oC и выходящего из холодильника tk’’=50oC.

Холодильник делим на две камеры. В горячей камере клинкер охлаждают вторичным воздухом, в холодной дополнительным воздухом, который после очистки выбрасывается в атмосферу или частично используется для других целей.

Рис. Распределение потоков воздуха и клинкера в колосниковом холодильнике

I – горячая камера холодильника; II – холодная камера

В начале горячей камеры устанавливают зону острого дутья для обеспечения равномерного распределения клинкера по ширине колосниковой решетки. Расход воздуха на острое дутье принимают 15% от вторичного воздуха. Расчет зоны острого дутья сводится к определению температуры подогрева воздуха острого дутья в следующей последовательности:

1. Определяем расход воздуха на острое дутье:

Vод = 0,15 * Lвт * б м3/кг кл.

Vод = 0,15 * 10,08 * 0,158 = 0,239 м3/кг кл.

2. Рассчитаем количество тепла, отдаваемое клинкером при охлаждении в этой зоне:

Qk’ = ik’ – ikiv кДж/кг кл.

где ikiv – энтальпия клинкера при температуре в конце зоны острого дутья

tkiv = 1000 oC, кДж/кг кл.

Qk’ = 1114,3 – 1000,5 = 113,8 кДж/кг кл.

3. Температура воздуха острого дутья при входе в печь находим из уравнения теплового баланса зоны по полученной энтальпии. Потерями в окружающую среду на этом участке пренебрегают:

iвx = Qk’ / Vод + iв' кДж/м3

где iв’ – начальная энтальпия воздуха

iвx = 113,8 / 0,239 + 13,02 = 489,17 кДж/м3

tвх = 300 + ((489,17-397,3)/(535,9-397,3)*100 = 366 oC

4. Расчет горячей камеры холодильника ведем исходя из определенного аэродинамического сопротивления слоя клинкера на решетке колосникового холодильника, которое не должно превышать 2 кПа. Уравнение аэродинамического сопротивления слоя сыпучего материала имеет следующий вид:

DР = (m * Н * wв2 * rв) / d Па

где rв – плотность воздуха в камере при средней действительной

температуре, кг/м3

m - коэффициент аэродинамического сопротивления материала, для

горячей камеры по опытным данным принимаем 0,043

Н - высота слоя гранул клинкера на решетке, равная 0,15-0,2 м

d – средний диаметр зерен клинкера, может быть принят равным 0,01 м

wв – скорость воздух

DР может быть принята, исходя из опытных данных, равной 1000 Па

Средняя температура воздуха в камере:

tвср = (tв’ + tвх) / 2 oC

где tв’ – температура окружающего воздуха

tвх – принимаем предварительно равной температуре воздуха, нагретого

в зоне острого дутья

tвср = (10 + 366) / 2 = 188 oC

Определим плотность воздуха в камере при tвср:

rв = r0 * (273 / (273 + tвср)) = 1,293 * (273 / (273 + 188)) = 0,766 кг/м3

Определяем скорость воздуха:

wв = ((DР * d) / ( m * Н * rв ))0,5 м3/м2с

wв = ((1000 * 0,01) / (0,043 * 0,2 * 0,766 ))0,5 = 1,23 м3/м2с

Далее рассчитываем площадь решетки горячей камеры:

F1 = ((Lвт*б - Vод)*П*(1+b*t) / (3600*wв) м2

F1 = ((10,08*0,158 – 0,239)*75000*(1+188/273) / (3600*1,23) = 38,7 м2

Для холодильников «Волга» ширина решетки зависит от производительности печи и при П=75 т/ч равна а=4,2 м. Тогда длина составит:

L1 = F1 / а = 38,7 / 4,2 = 9,2 м

5. Время пребывания клинкера в горячей камере определяют по скорости его движения:

wк = П / ( rк * а * Н) м/ч

где rк – насыпная плотность клинкера, rк=1550 кг/м3

wк = 75000 / (1550 * 4,2 * 0,2) = 57,6 м/ч

Отсюда находим время пребывания клинкера в камере:

t1 = L1 / wк = 9,2 / 57,6 = 0,16 ч (10 мин.)

6. Температуру клинкера в конце горячей камеры ( tk‘‘‘ ) определяем из уравнения степени охлаждения клинкера:

w0 = wв / ( 1+b*t) = 1,23/(1+188/273) = 0,73 м/ч

(tk‘‘‘-tв’) / (tkiv- tв’) = 1 / exp( К * w00,7 * t1 + А)

где К и А – коэффициенты, зависящие от средней теплоемкости клинкера,

для горячей камеры принимают соответственно 9,0 и 0,79

(tk‘‘‘- 10) / (1000 - 10) = 1 / exp( 9 * 0,730,7 * 0,16 + 0,79)

tk‘‘‘ = 152 oC

ik‘‘‘ = 78,7 + (165,8-78,7) * ((152-100) / (200-100)) = 124 кДж/кг кл.

7. Температуру воздуха, поступающего из горячей камеры холодильника в печь, находим из уравнения теплового баланса камеры, составленного на 1кг клинкера:

ikiv – ik‘‘‘ =( Lвт * б - Vод)*( iв’’ – iв’ ) + qп’

где iв’’ - энтальпия воздуха, поступающего из горячей камеры холодильника

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10