Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Q = 1 ,Ш3 млн. ккал/ч,
(79)
следовательно,
(79')
(81)
(80)
528
Если известен удельный расход тепла на обжиг q, кДж/кг (из теплового баланса), внутренний диаметр печи в зоне горения D , м, длина зоны горения Lr, м, и тепловое напряжение зоны горения qv, кДж/(м -ч), то производительность печи:
p=nDcLTqv кг/^
4 q
При заданной производительности Р, кг/ч, внутренний диаметр печи в зоне горения:
D=\-------—------,м, (83)
i 0,785Lr?u ^
По Д. Я. Мазурову для вращающихся печей с мокрым способом обжига цементного клинкера производительность печи
?>3'5
Р = 0,600-----------, т/ч, (84)
2±GCAW У
где G — расход сухого сырья с учетом безвозвратного уноса, кг/кг кл.; AW— поправка на влажность шлама:
A^=(w-35)/(100-w);
w — влажность сырьевой смеси, %.
Диаметр печи по кожуху:
D = 1,4Р°’28, м, (85)
Длина печи:
L = 30Doa. (86)
По Ансельму, внутренний диаметр печи мокрого и сухого способов обжига цементного клинкера:
D = 0,396-(24Р)0’34, м. (87)
Длина печи мокрого способа обжига:
L = 7,63-(24Р)0'45, м. (88)
Объем зоны горения и диаметр печи можно также определить по данным
удельной производительности Рг равной, по Ансельму
18. Лисиенко В.Г. и др. ^29
Pv = 4,4-н4,7 т/(м3-сут.) (мокрый способ);
Ру = 6,25+6,5 т/(м3-сут.) (сухой способ).
Приведем эмпирические формулы Гипроцемента для определения производительности вращающихся печей.
Для вращающихся печей при обжиге цементного клинкера из обычного сырья (известняк, мел и глина, глинистый сланец) с внутренними теплообменными устройствами при мокром способе производства:
(5,0+ 5,5 )bD'jLt°yf
Р = ----г Ju ’ кг/ч’ <89>
{ | (w-35)-l,6 100
где b — коэффициент, учитывающий влияние теплообменных устройств и представляющий собой отношение полной поверхности теплообмена к внутренней поверхности футеровки; ?ух — температура отходящих газов, °С; w — влажность сырьевой смеси, %.
Для вращающихся печей без внутренних теплообменных устройств при мокром способе производства:
(2,0-2,2 )DljLt°yf
Р = “---г ..Г! Г ’ кг/ч‘ (90>
{ | (w — 35) • 1,6
100
Для вращающихся печей без внутренних теплообменных устройств при сухом способе производства:
Р = (2,0^2,2)/?св'-5^ух°’5,кг/ч. (91)
Для вращающихся печей цементной промышленности разработаны более точные методы теплового расчета, учитывающие особенности тепловых процессов. Такой расчет выполняется после расчета теплового баланса печи для уточнения принятых размеров длины печи.
Рассмотрим метод теплового расчета длин отдельных зон, разработанный Е. И. Ходоровым.
Длина зоны навески цепей:
где Р — производительность печи, кг/ч; Qn — количество тепла, передаваемое от газового потока к материалу в цепной зоне, ккал/кг; ац — коэффициент теплоотдачи в зоне навески цепей, равный
W — условная скорость движения газов, отнесенная к свободному сечению печи в свету, м/с; — суммарная поверхность цепей и футеровки на участке печи длиной 1 м;
к — отношение поверхности цепей к поверхности футеровки, равное 3,0—4,0; At — среднелогарифмическая разность температур газов и материала в зоне навески цепей;
— температуры материала при входе в зону и при выходе из зоны, °С.
Длина зон спекания и охлаждения вращающейся печи определяется по продолжительности процесса обжига (формирования трехкальциевого силиката и его стабилизации) и охлаждения в печи по формуле
где v — скорость продвижения материала в печи в м/ч, которая зависит от внутреннего диаметра печи Dc, м, наклона корпуса печи г, %, скорости вращения п, об./мин, угла естественного откоса материала Р:
где sin р = 0,766+0,866 — для зоны спекания и sin р = 0,707+0,766 —для зоны охлаждения; т — продолжительность в ч; для зоны спекания т = 0,3+0,5 ч, для зоны охлаждения т = 0,2+0,25 ч.
Длину других зон вращающейся печи можно определить по формуле теплообмена:
ац = 14,2 fF0,7 ккал/(м2-ч-град);
(93)
Fn = nD( I + kj, м2/м,
(94)
(95)
где trM, trK — температуры газов при входе в зону и выходе из зоны, °С; t ?мк
(96)
tsinp
(97)
(98)
18*
531
где Qx — количество тепла, которое должно быть передано материалу в данной зоне, ккал/кг; а — приведенный коэффициент теплоотдачи от газового притока к материалу в данной зоне, ккал/(м2-ч-°С); F — общая поверхность футеровки и теплообменного устройства на 1 м длины зоны, м2/м; At — среднелогарифмическая разность температур газов и материала в зоне, °С.
Данный метод теплового расчета вращающихся печей является довольно сложным ввиду сложности процессов теплообмена в рабочем пространстве печи.
При определении количества тепла, передаваемого материалу в каждой зоне, Qx в формуле (98) может быть определено только приближенно. Приведенный коэффициент теплоотдачи также находится приближенно. Он зависит от многих факторов, которые трудно учесть расчетом. Однако этот метод теплового расчета вращающихся печей более точно учитывает все особенности тепловых процессов при обжиге материалов.
Пример. Определить размеры вращающейся печи для обжига цементного клинкера производительностью Р = 35 т/ч, наклон печи и скорость вращения.
Диаметр печи по формуле (85):
