Конструктивный расчет  вращающейся печи

 

Теплосодержание воздуха и топлива, поступающих в печь:

                                    q_г' = + ·c_в·t_в+ +                                         (4.105)

q_г' = 172,4+0,514·0,31·20+15,6·0,42 = 191,6 ккал/кг кл

на 1 нм³ газового топлива:

                                                             

                                          q_г'* = q_г'/ V_т                                                                    (4.106)

q_г'* =  = 1740,2 ккал/кг кл

теплосодержание отходящих из печи газов и пыли:

                 = ·( · + + + + ·c_пл)  (4.107)

 = 921·(0,333·0,5324+0,895·0,334+0,103·0,412+0,235·0,335+0,27·0,25) =

= 616,1 ккал/кг кл

Степень теплоиспользования:

                                          η_теп = q_п+q_г' - / q_п+q_г'                             (4.108)

η_теп =  = 0,45

4.6.1 Теоретическая температура горения

 

Теплосодержание продуктов горения:

                   Q_низ^р+ q_г'* = 8396+1740,2 = 10136,2 ккал/нм³ топл.     (4.109)

Теоретическая температура определяется методом подбора.

Теплосодержание продуктов горения при температуре 2300⁰ С:

                  + + + =  0,986·1351,5+    (4.110)

+8,125·824,6+0,196·873,3+2,133·1109,1 = 10569,4 ккал/нм³ топл.

Теплосодержание продуктов горения при температуре 2200⁰ С:

                 + + + = 0,986·1286,6+    (4.111)

+8,125·785,6+0,196·831,8+2,133·1051,4 = 10057,2 ккал/нм³ топл.

Искомая теоретическая температура горения составляет:

t_теор = 2200+ ·100 = 2215⁰ С

T_теор  2488⁰ К

Тепловая мощность печи:

                                               Ө_п = q_п·В_кл·1000                                  (4.112)

                      Ө_п = 924,4·125·1000 = 115·10⁶ ккал/ч

Поверхность теплообмена:

                                        η_теп = 0,124·                            (4.113)

                           0,45 = 0,124· ;

 = ;

 =47,8;

0,016191·F_п = 47,8;

откуда внутренняя поверхность печи F_п = 2952 м²

Удельная производительность печи:

                                   =  = 26,7 кг/м² ч                     (4.114)

Внутренний диаметр печи:

 ·115 ·10⁶=  ;                                         (4.115)

                                           115 =  ;

                                       D= ≈5,67м;

Наружный диаметр печи с учётом толщины футеровки составит d_п = 6,2 м

D=5,67+0,4=6,07                                      

Что не превышает значение, допустимое по условия клинкерообразования.

7/6,4

Длина печи:

L=D_ср ∙K=6,7∙14,2=90,88

Принимаю размеры вращающейся печи 6,4/7*95 м.

5 Охрана окружающей среды и охрана труда

5.1 Мероприятия по охране окружающей среды

 

Основные технологические процессы производства цемента сопровождаются выделением большого количества пыли. Источниками пылевыделения служат печные агрегаты, мельницы, сушилки, а также дробильные установки и, склады сырья, топлива, добавок, клинкера, цемента, упаковочные машины цемента, узлы пересыпок и сброса пылящих материалов при их транспортировании, посты выгрузки цемента в железнодорожные вагоны и автотранспортом.

Для обеспыливания выбрасываемых в атмосферу отходящих газов аспирационного воздуха применяют специальные пылеулавливающие установки, которые предотвращают загрязнение воздуха и потери перерабатываемых материалов. Более 80% пыли, выносимой газами на цементных заводах, выделяется клинкернообжигательными печами. Если отсутствует или неудовлетворительно работают печные пылеуловители, пыль рассеивается вне завода на площади, радиусом до 20 км. При неудовлетворительной аспирации транспортирующего, дробильно-размольного и другого оборудования в цехах завода возможно выделение пыли, ухудшающей условия труда и ускоряющей изнашивание машин и контрольно измерительных приборов. Эта пыль, попадая в органы дыхания, может вызвать заболевание легкий – пневмокониоз.

В соответствии с Санитарными нормами (СН 245-71) допустимая концентрация пыли цемента, известняка, глины и других материалов в воздухе рабочих помещений не должно превышать 6 мг/м³. Запыленность же отходящих газов и аспирационного воздуха, выбрасываемых в атмосферу после обеспыливания в пылеуловителях должно быть не больше 0,1 г/м³ с таким расчетом, чтобы при рассеивании пыли в атмосфере среднесуточная запыленность воздуха за пределами санитарно-защитной зоны предприятия не превышало 0,15 мл/м³.

Для постоянного обеспечения норм пылевыбросов необходимо применять соответствующие пылеуловители.

Выбор схем и конструкции пылеуловителей обусловлен такими физическими характеристиками обеспыливаемых газов, как температура и влагосодержание газа, концентратность и крупность пыли, ее плотность образивность и электрическое сопротивление.

Пыль из газового потока выделяется под действием сил, вызывающих движение частиц пыли относительно самого потока.

Принцип действия электрофильтров основан на использовании явлении – ионизации пыли при воздействии электрического поля.

В стальной или железобетонный камере устанавливают коронирующие и осадительные электроды, частицы пыли заряжаются отрицательно и осидают на электродах положительных,а очищенный газ удаляется, пыль под воздействием встряхивающих механизмов отделяется от электродов в бункер и удаляется шнеком на склад.

В зависимости от направления газового потока могут быть:

-вертикальные;

-горизонтальные.

Чаще всего используют на предприятиях,горизонтальные.

Степень обеспыливания электрофильтров 96-99%.

Принцип действия рукавных фильтров основан на фильтрации.В металлическом корпусе на специальных рамах,сверху и снизу закреплены длинные полосы ткани в виде рукавов.

Фильтр обычно разделен на несколько секций в каждой 8-20 рукавов. Рукава периодически встряхиваются, пыль попадает в бункер.

Рукава могут быть из натуральных тканей,и искусственных.

Степень очистки рукавных фильтров 97-99%. Температура газов в этих фильтрах допускается 150-350ºС.