Смекни!
smekni.com

Расчет вращающейся печи для изготовления керамзита (стр. 6 из 8)

Длина печи 40 м, диаметр 2,5 м; топливо- мазут марки 20, производительность печи

, формовочная влажность глины W=22%, влажность гранул на выходе из сушильного барабана Wc=7,5%, температура сырца при загрузке в печь tc=66◦С, температура керамзита на выходе из печи tк=830 ◦С, температура отходящих газов tог=430◦С, температура воздуха, подаваемого на горение tв=200◦С, насыпная плотность керамзита 450кг/м3, масса сырца, загружаемого в печь Gc=6562,94 кг/ч, химический состав глины, %: СаО- 0,93; MgO- 4; ППП-7,7.

Приход тепла

1. От горения топлива:

кДж,

где В- часовой расход топлива, м 3 или кг.

2. Тепло, вносимое топливом:

кДж,

где Ст- удельная теплоемкость топлива, кДж/кг*К; tT- температура топлива, поступающего на горение, ◦С; tT=75 ◦С.

Удельная теплоемкость определяется по формуле:

для мазута

Ст=4,2(0,415+0,0006 tT)=4,2(0,415+0,0006

75)=1,932, кДж/кг*К.

3. Тепло, вносимое сырцом:


кДж,

Где GC- масса сырца:

кДж;

кг/м3;

СС- удельная теплоемкость сырца, кДж/кг*К:

кДж/ кг*К.

4. Физическая теплота воздуха, подаваемого на горение:

кДж,

где СВ- удельная теплоемкость воздуха, равная 1,344 кДж/м3*К;

- теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1м3 или 1 кг топлива. Принят из расчета горения топлива для

; tВ- температура воздуха, подаваемого на горение. Принята tВ=200◦С.

5. Физическая теплота воздуха, подсасываемого через неплотности головки печи:

кДж,

Где

’- коэффициент избытка воздуха со стороны выгрузки печи, обычно принимают 1,4…1,5.

6. Физическая теплота вторичного воздуха, поступающего в печь из холодильника:

кДж,

Где

- температура воздуха, выходящего из холодильника, равная 150…180оС.

Расход тепла

1. На испарение влаги из сырца

кДж,

Где 2499- скрытая теплота парообразования воды при 0 оС, кДж/кг;

- часовая производительность печи по обожженному керамзиту, кг;
- объем воды, выделяющейся при обжиге сырца, приходящегося на 1 кг керамзита, кг.

Определяем

. При насыпной плотности керамзита
=450 кг/м3 и производительности печи 12,66 м3

= 450
12,66=5697 кг/ч,

=
,

Где

- расход абсолютно сухой глины на 1 кг обожженного керамзита.

кг/кг.

Расход сырца на 1 кг обожженного керамзита

кг/кг,

Тогда

=1,17-1,083=0,087кг/кг керамзита.

2. На химические реакции:

2.1. На разложение СаСО3.

кДж,

Где 1587,6- эндотермический эффект декарбонизации СаСО3, кДж/кг.

;
,

Где СаО- содержание оксида кальция в глине, %;

100 моль СаСО3; СаО- 56.

.

2.2. Разложение MgCO3:

кДж,

Где 1318,8- эндотермический эффект декарбонизации MgCO3, кДж/кг.


;
,

Где MgО- содержание оксида кальция в глине, %;

84,32- моль MgCO3, 40,32- моль MgO.

.

2.3. Дегидратация глинистых материалов:

кДж,

Где 6720- эндотермический эффект дегидратации глинистых материалов, кДж/кг;

- расход тепла на дегидратацию глинистых материалов.

,

Где

2.4. Плавление силикатной массы:

кДж,

Где 315 кДж- удельный расход теплоты на образование стекловидной фазы, отнесенной к 1 кг обожженного керамзита.

Общий расход тепла на химические реакции

кДж.

3. Потери тепла с керамзитом на выходе из печи:

кДж,

Где tK- температура керамзита на выходе из печи, оС, Ск- удельная теплоемкость обожженного керамзита при температуре tK, кДж/кг*К, вычисляется по формуле

кДж/кг*К.

4. Потери тепла в окружающую среду

кДж.

Потери тепла в окружающую среду можно принимать в размере 20% от теплоты горения топлива.

5. Потери тепла с отходящими газами.

5.1. С физической теплотой продуктов горения

кДж,

Где

- объем продуктов горения на 1 м3 или 1 кг топлива при
принимают из расчета горения топлива;

С ог- удельная теплоемкость отходящих газов при их температуре на выходе из печи. Определяют по формуле:

кДж/куб.м*К.

5.2. С физической теплотой водяных паров гигроскопической и химически связанной влаги:

кДж,

Где

- удельная теплоемкость водяных паров при температуре отходящих газов принимаем из табл. Приложения.

5.3. С физической теплотой:

кДж,