ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Производительность печиПроизводительность печи зависит от многих факторов. Наиболее важными являются гранулометрический состав шихты, температура в печи, время пребывания шихты в печи и габариты печи. С уменьшением размеров кусков карбонатного сырья возрастет интенсивность теплопередачи от газа к обжигаемому материалу, и обжиг ускоряется. Температура в печи зависит от количества подаваемого топлива и размеров его кусков. С уменьшением размеров кусков топлива интенсивность его сгорания увеличивается. Гранулометрический состав шихты характеризуется насыпной массой его компонентов. Для определения производительности печи следует сначала рассчитать время пребывания шихты в печи. Время пребывания шихты в печи обычно рассчитывают по зонам: в зоне нагревания τн, в зоне обжига τоб и в зоне охлаждения τох. τ= τн+ τоб+ τох (41) Ввиду малого содержания карбоната магния в меле, при расчете времени пребывания мела в печи карбонат магния не учитывается. Количество тепла, переходящее от среды к телу, зависит от температурного перепада, площади тела, времени соприкосновения фаз и от коэффициента К, выражающего число ватт, переходящее в 1 сек через 1 м2 площади при температурном напоре 1 град. вт/м2*град (42) Где –коэффициент теплоотдачи от газа к телу, вт/м2*град, – толщина подогреваемого куска мела, равная радиусу куска r, м. – коэффициент теплопроводности мела, вт/м*град, или (43) Принимаются следующие значения : для зоны нагрева н=13.96, для зоны обжига об=20.93, для зоны охлаждения ох=11.63. Для мела принимается =0.89.
3.1.Время пребывания шихты в зоне нагрева. Чтобы нагреть кусок мела от Тпоступающего мела=14°С (температура поступающего мела в печь) до температуры его разложения Тразложения мела=854 °С (температур начала разложения мела в печи), ему следует сообщить тепла: q1=m*0.816*(Тразложения мела- Тпоступающего мела) кДж (44) Где, m – масса шара, кг m=4/3 * π*r3*2650 (45) Где, 2650 – плотность мела, кг/м3 q1=4/3 * π*r3*2650*0.816*(Тразложения мела- Тпоступающего мела) (46) q1=4/3 * π*r3*2650*0.816*(854-14)= 4/3 * π*r3*1816604 кДж С другой стороны, количество тепла, сообщаемое куску мела радиусом r за время τн: q2=KH*F*Δtн* τн*10-3 ,кДж (47) Где, КН – коэффициент теплопроводности, вт/м2*граад, F – поверхность куска мела, м2, Δtн – температурный перепад, град, τн – время пребывания в зоне нагрева, сек. Находим коэффициент теплопроводности, КН: (48)
Находим температурный перепад, Δtн: Δtн= (49) Δtн= q2=6.65*4* π*r2*171* τн*10-3=1.13715*4* π*r2*τн Из равенства q1=q2 находим: 4/3 * π*r3*1816604=1.13715*4* π*r2*τн ,откуда τн: τн=(4/3 * π*r3*1816604)/(1.13715*4* π*r2*3600) τн=(0,07*1816604)/(3*1,13715*3600)=10.35 часов.
3.2.Время пребывания шихты в зоне обжига Количество тепла, поступающего при обжиге в шарообразный кусок мела через его поверхность:
q3=Kоб*F*Δtоб* τоб*10-3 ,кДж (50) Для разложения этого куска мела необходимо сообщить ему тепла q4=m*1782.7 кДж (51) Где, 1782.7 – тепло разложения СаСО3 кДж/кг q4=4/3* π*r3*2650*1782.7=4/3* π*r3*4724155 кДж Учитывая, что в меле содержиться 85% СаСО3 и степень обжига 95%, получим: q4=4/3* π*r3*4724155*0.85*0.95 кДж (52) q4=4/3* π*r3*3873098.48 кДж Для определения q3 необходимо учесть коэффициент усадки мела 0.95, среднюю теплопроводность мела и извести. Для извести = 0.62 вт/м*град. Радиус обжига: rоб = (rшара+ rшара*0.95)/2 м (53) rоб = (0.07+0.07*0.95)/2=0.068 м Коэффициент теплопроводности: об=( мела+ извести)/2 вт/м*град (54) об=(0.89+0.62)/2=0.75 вт/м*град Коэффициент теплопередачи: Находим площадь поверхности соприкосновения: (55) Находим температурный перепад: Δtн= (56) Δtн= Находим поступающее тепло: q3=7.22*3.8* *170.5* τоб*10-3=4.68* * τоб кДж Из равенства q3=q4 4.68* * τоб =4/3* π*r3*3873098.48, от сюда τоб: τоб=(4/3* π*r3*3873098.48)/(4.68* *3600)=21.46 часов.
3.3.Время пребывания шихты в зоне охлаждения Кусок мела начального радиуса после обжига будет иметь массу: (57) При охлаждении этого куска до Твыходящего воздуха=55°С (температура выходящей извести) он отдает тепла: q5=4/3* π*r3* *Cpизвести*(Тмела выхдящего из зоны обжига-Твыходящий золы) (58) Где, Cpизвести – теплоемкость извести, кДж/кг*град, Тмела выхдящего из зоны обжига – температура мела, выходящего из зоны обжига. q5=4/3* π*r3*1435.81*0.795*(935-55) = 4/3* π*r3*1004492.68 кДж Тепло, отдаваемое поверхностью куска полученной извести в зоне охлаждения: q6= Kох*F*Δtох* τох*10-3 ,кДж (59) Коэффициент теплопередачи: (60) Находим температурный перепад, Δtн: Δtн= (61) Δtн= Находи поверхность соприкосновения Fох: Fох=4* π*(0,95*r)2=3,61* π*r2 м (62) Находим теплоту q6: q6=5.18*3.61* π*r2*195.65* τох*10-3=3.6598* π*r2* τох кДж Из равенства q5=q6 следует: 4/3* π*r3*1004492.68=3.6598* π*r2* τох τох=(4/3* π*r3*1004492.68)/(3.6598* π*r2* 3600)=7.12 часов Общие время пребывания шихты в печи τ= τн+ τоб+ τох часов (63) τ = 10.35+21.46+7.12 = 39.33 часов Для подсчета производительности известково-обжигательной печи определяют сначала удельный объем печи, необходимый для обжига 1000 кг карбонатного сырья в сутки. Удельный объем печи U определяют по следеющей формуле, учитывающей время пребывания шихты в печи и объем составных частей шихты по зонам: зона подогрева, зона обжига, зона охлаждения: (64) Где,mм – насыпная масса 1 м3 мела (1200 кг) mк – насыпная масса 1 м3 кокса (910 кг) х – расход кокса на 1000 кг мела (90.1 кг) S – коэффициент усадки шихты при обжиге (0.85) м3/сутки = 2 м3/сутки (по ГОСТу) (65) Полезный объем печи высотой 24 м и диаметром 6.2 м составляет 570 м3. Определяем производительность печи. Если для обжига 1000 кг/сутки карбонатного сырья требуется объем печи Vпечи’=2 м3, то в печи объемом Vпечи=570 м3 можно обжечь: N= (Vпечи*1000)/ Vпечи’ (66) N=(570*1000)/2=285000 кг/сутки мела, Или N1= (Vпечи*∑0*%CaO*1000)/S (67) N1=(570*0.54387*0.85*1000)/0.85=310005,9 кг/ сутки стандартной извести. Вывод: При расчете известково-обжигательной печи, были получены массы потоков веществ входящих в печь и массы потоков выходящих из печи, данные занесены в таблицу материального баланса ( табл4). Так же было получено тепло входящие в печь и выходящие из нее, данные занесены в табл. (табл5). теплового баланса. Было найдено время нахождения шихты в разных областях печи: в зоне нагревая (τн=10.35 часов), обжига (τоб=21.46 часов), охлаждения(τох=7.12 часов), и обхие время нахождения шихты в печи (τ=39.33 часов). Производительность печи кг/сутки для стандартной извести 310005.9 кг/сутки.
Список литературы 1. П.В. Дыбина, А.С. Соловьева, Ю.И. Вишняк “Расчеты по технологии неорганических веществ” издательство “Высшая школа” Москва – 1967 г. Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|