Пример теплового расчета печной установки с циклонными теплообменниками и декарбонизатором.

1. Расход воздуха для горения газа и охлаждения клинкера. Теоретический расход воздуха на горение:

V_o=0,0476+[ 2СH₄+0,5H₂+0,5CO+(m+ )C_mH_n+1,5H₂SO₂]

=0,0476[2·98,69+0,5·0,36+3,5·0,5+5·0,04]=9,5 нм³/нм³

Практический расход при коэффициенте избытка воздуха α=1,05

V_в=αV_o=1,05·9,5=9,98 нм³/нм³≈10нм³/нм³.

Воздух присоса — 5%:

V_пр=0,05·10=0,5 нм³/нм³.

Воздух избыточный:

∆V_в= V_в—V_o=10-9,5=0,5 нм³/нм³.

Расход вторичного воздуха:

=V_в·x_т·0.4=10·0,0424=0,424 нм³/кг кл.??

в том числе присос 0,021 нм³/кг кл.

Удельный расход воздуха на горение топлива на 1 кг кл.:

10· =1,06 нм³.

3559 кДж/кг.кл.-удельный расход клинкера в печном агрегате; 33490 кДж/нм³- теплотворная способность топлива

Расход воздуха, подаваемого в декарбонизатор:

V=(V_в—V_пр)X_т·0,6=(10—0,5)0,6·0,106=0,604 нм³/кг кл.

Расход избыточного воздуха от холодильника:

=3—0,424—0,604=1,972 нм³/кг кл.

2. Выход отходящих газов из топлива нм³/нм³ газа:

=0,01[CO+CO₂+CH₄+∑m·C_mH_n+H₂S];

подставляя =1,0:

=0,79·V_в+0,01 =7,9;

=0,21(α—1) V_o=0,099;

=0,01[H₂+2CH₄+∑ C_mH_n+H₂S+H₂O]=1,99.

Всего =10,99≈11.

3. Удельный расход сухой сырьевой шихты.

G_с.ш.= = =1,534 кг/кг кл.

4. Выход газов из сырьевой шихты.

Содержание С0₂ в сырьевой шихте (44=М_СО2; 56=М_СаО; 40,305=МgO)

g_CO2= + = + =33,3+1,24=34,54%

Выход C0₂ из СаСОз сырья:

=0,51 кг/кг кл.,

или =0,258 нм³/кг кл. (1,977 –плотность СО₂)

Выход СО₂ из MgCO₃ сырья:

=0,019 кг/кг кл. или 0,019/1.977=0,0096 нм³/кг кл.

Всего СО₂ в сырье — 0,528 кг /кг кл. или 0,267 нм³/кг кл.

Расход MgCO₃ из сырья:

??????????777

=0,036 кг /кг кл.

Расход СаСО₃ из сырья:

1,16 кг /кг кл.

Выход гидратной влаги:

=1,534—0,529—1=0,005 кг /кг кл.,

или 0,0062 нм³/кг кл.

Выход физической воды из сырья:

= = 0,0155 кг /кг кл.,

или =0,019 нм³/кг кл.

Выход СО₂ из СаСОз во вращающейся печи:

=0,15·0,51=0,0765 кг /кг кл.,

или =0,0387 нм³/кг кл.

Выход СО₂ в декарбонизаторе:

=0,45·0,51=0,229 кг /кг кл.,

или =0,110 нм³/кг кл.

То же в смесительной камере:

=0,4·0,51=0,204 кг /кг кл.,

или =0,103 нм³/кг кл.

То же в циклоне II ст.:

=0,019 кг /кг кл.,

или =0,0096 нм³/кг кл.

5. Распределение и расходы топлива по системе.

Удельный расход топлива в печи:

= = 0,106·0,4=0,0425 нм³/кг кл.

То же в декарбонизаторе:

= =0,6·0,106=0,0637 нм³/кг кл.,

в том числе в вихревой горелке — 7%:

0,07·0,0637=0,00445 нм³/кг кл.

в кальцинаторе 0,0637—0,00445=0,0592 нм³/кг кл.

Удельный расход топлива в печной установке:

=0,0425+0,0637=0,106 нм³/кг кл.

6. Потоки газов в циклонном теплообменнике и декарбониза­торе в нм³/кг кл.

6.1. Количество газов на выходе из печи:

= · + +() =

=11· 0,0425 + 0,0387 4+ (1,1 — 1,05) · 9,5· 0,0425 = 0,525.

На выходе из декарбонизатора:

= · · =11 · 0,0637 + 0,116 = 0,814.

На выходе из смесительной камеры:

= + = 0,525 + 0,814 + 0,103 = 1,44.

На выходе из циклона I ст.:

= +( + )= 1,44 + 9,5·0,106 (1,15 — 1,1)= 1,49.

На выходе из циклона II ст.:

= +()=

=1,49 + 0,0096 + 9,5 ·0,106 (1,2 — 1,15) = 1,55.

На выходе из циклона III ст.:

= +()=

= 1,55 0,5· 0,0063 9,5·0,106·0,05 = 1,605.

На выходе из циклона IV ст.:

= +()=

=1,605 + 0,0537 = 1,676.

Полученные данные сведем в таблицу 8.38

Таблица 8.38

Наименование объекта единицы измерения	Вращающаяся печь	Декарбонизатор	Смесительная камера	Циклоны, ст.
I	II	III	IV
Количество газов в нм^3/кг кл. Углекислоты CO2 Азота N2 Кислорода О2 Водяных паров Н2О Поднос воздуха	0,0811 0,335 0,0042   0,0843 0,021	0,1796 0,502 0,0063   0,126	0,3637 0,837 0,0105   0,21 0,021	0,3737 0,837 0,0105   0,21 0,0713	0,373 0,837 0,0105   0,21 0,12	0,373 0,837 0,0105   0,216 0,17	0,373 0,837 0,0105   0,235 0,22
Всего	0,525	0,814	1,44	1,49	1,55	1,605	1,676

* Количество водяных паров принято без учета водяных паров в воздухе.

7. Запыленность газовых и воздушных потоков по трактам циклонного теплообменника в кг/кл кл.

Согласно п. 18 «Исходных данных» находим концентрацию пы­ли в трактах циклонного теплообменника.

Выход пыли с отходящими газами из циклона IV ст.:

= 0,06· = 0,06·1,676 = 0,1005.

С отходящими газами из печи:

= 0,1·0,525 = 0,0525.

С воздухом из холодильника.

В печь со вторичным воздухом:

= 0,2· 0,424 = 0,0848.

В декарбонизатор:

= 0,03 0,604 = 0,018.

В осадительную камеру:

= 0,1· 0,604 = 0,0604.

Сбросной воздух:

= 0,025·1,972 = 0,049.

Количество материала, поступающего в печь:

=1 =1 + 0,076 + 0,0525 = 1,128.

На выходе из печи (в холодильник):

=1 =1+ 0,0848 = 1,0848.

Количество материала, поступающего в циклон I ст.:

= = =1,41

Количество пыли, выходящей из циклона I ст. с газами:

= =1,41 1,128=0,282.

Количество материала, поступающего в декарбонизатор из

циклона II ст.:

= + + =

=1,41 + 0,229 + 0,204 — 0,0525 — 0,018 = 1,773

Количество материала, поступающее в циклон II ст.:

= =2,085.

Количество пыли на выходе из циклона II ст.:

=2,085—1,773=0,312.

Количество материала, осевшее в циклоне III ст.:

= + — =

= 2,085+0,019 — 0,282 = 1,822.

Количество материала, поступившее в циклон III ст.:

= =2,02

Количество пыли, выходящей из циклона III ст. с газами:

=2,02—1,822=0,198.

Количество материала, осевшее в циклоне IV ст.:

= +0,5 — =

=2,02+0,5·0,005—0,312=1,71.

Количество материала, поступившее в циклон IV ст.:

= =1,8.

Вынос пыли из циклона IV ст.:

1,8—1,71=0,09.

Расход материала из бункера сырьевой шихты:

+0,5 + — =

=1,8 + 0,0025 + 0,0155 - 0,198 = 1,62 кг/кг кл.

Полученные результаты сводим в таблицу 8.39

Таблица 8.39

Наименование	Печь	Холодильник	Декарбонизатор	Смесительная камера	Циклон 1 ст.	Циклон II ст.	Циклон III ст.	Циклон IV ст.
Количество пыли посту­пающей (уходящей) с газами (воз­духом)	+0,0848	- 0,0848	+ 0,018	+ 0,0525	+ 1,41	+ 2,085	+ 2,02	+ 1,8
Количество материала поступающего по течкам и из бункера	+ 1,128	+ 1,0848	+ 1,773	+ 1,79	-	-	-	-
Общее коли­чество Продолжение табл. 8.39 1	1,128 +		+ 0,018
материала, поступающее выходящее в агрегат (из агрегата)	0,0848	0,9876	+ 1,773	-	+ 1,41	- 1,773	1,822	- 1,71
Количество осажденного материала	-	+ 0,0485	-	-	+ 1,128	+ 1,773	+ 1,822	+ 1,71
Количество пыли, материала, уходящих с газами (воздухом)	- 0,0525	- 0,0490 - 0,0604	- 1,357	- 1,41	- 0,282	- 0,312	0,198	- 0,09

8. Материальный баланс холодильника (таблица 8.40)

Таблица 8.40

Приход, параметр, обозначение	кг/кг кл.	%	Расход, параметр, обозначение	кг/кг кл.	%
Клинкер из печи g^пм.п.	1,0848		Пыль вторичного воздуха g^втп.в.	0,0848
			Пыль сбросного воздуха g^х.сбп.в.	0,0490
			Пыль воздуха из холодильника в камеру охлаждения g^окп.в.	0,0604
			Клинкер на выходе из холодильника g^хкл.в.

g^х_кл.в. = 1,0848 – 0,0848 – 0,049 – 0,0604 = 08908 кг/кг кл.

Пыль, уловленная из сбросного воздуха – 0,049 * 0,99 = 0,0485 кг/кг кл.

Пыль, собранная в камере осаждения – 0,0604 * 0,8 = 0,0483 кг/кг кл.

Всего количество клинкера – 0,9876 кг/кг кл.

9. Тепловой расчет печной установки

Таблица 8.41

Дата добавления: 2015-07-15