9A文每小時20噸礦渣烘干系統(tǒng)計算

1、MeiWei 81 重點借鑒文檔】20t/h 礦渣烘干系統(tǒng)的計算 唐山黎河實業(yè)有限公司常暉 064200 近兩年，隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)增長和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模的增大，水泥和水泥制品持續(xù)走俏； 同時， 水泥行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行和水泥技術(shù)的提高， 水泥中礦渣摻入量也有提高。 這就要求礦 渣烘干和礦渣粉磨技術(shù)的對應(yīng)提高。這里我就 20t/h 礦渣烘干系統(tǒng)的烘干設(shè)備、熱風(fēng)設(shè)備及 配套的風(fēng)機管道等進行簡單的計算選型。一、設(shè)定條件：1、礦渣初水分 4-20% （平均按 12%），終水分 2%。鋼廠來的礦渣水分一般在 20-25% 左右，但隨著礦渣的堆積，水分沉入土地和蒸發(fā)到空氣中，因此設(shè)定這個參數(shù)。2、烘干產(chǎn)量：

2、 20t/h 。這個產(chǎn)量是基于上述礦渣水分，如果原料水分再低些或控制出料 水分稍高，產(chǎn)量可以更高。3、進烘干機熱氣體溫度 t1=750，出烘干機氣體溫度 t3=120 ；進烘干機物料溫度 （等 于環(huán)境溫度） t2=20，出料溫度 t4=110；筒體表面溫度取 120，筒體表面與環(huán)境 溫差 t=100 ；4、采用沸騰爐燃燒室供熱，燃煤采用唐山本地石煤，煤的低位發(fā)熱值為 7536kJ/kg （ 1800kcal/kg ）；其中固定碳 16.2%，揮發(fā)份 15.6%，灰分 67.8%，內(nèi)水 0.4%，外水 2.5%。 密度按 1800kg/m3 。二、烘干機的選型和計算：由設(shè)定條件知：采用轉(zhuǎn)筒式烘干

3、機，烘干礦渣。W1=12% ；W2=2% ；t1=750； t2=20； t3=120； t4=110； t=100；表 1 筒式烘干機單位容積的蒸發(fā)強度 A物料名稱初水分 W1 ，%不同規(guī)格烘干機的蒸發(fā)強度， kg 水/m3 h1.5122.212-142.418石灰石420.517.217.9524.422.821.5626.525.523.61035.033.734.0黏土1028.528.519.5153838262043433225474739礦渣1035353015404035204545372549493930525240表 2 ：出烘干機物料的比熱 c4物料名稱石灰石黏土礦渣煤

4、比熱， kJ/kg0.920.840.841.26表 3 ：筒式烘干機筒表傳熱系數(shù) Kt，4050100150200250K， W/m2 k47581161752332911、 烘干機容積的計算由公式G 1000(W1 W2)100 W1MeiWei_81 重點借鑒文檔】MeiWei 81 重點借鑒文檔】式中： G 物料終水分為 W2 時的烘干機產(chǎn)量， 25t/h；V 烘干機筒體容積， m3；W1 物料的初水分， %；12%W2 物料的終水分， %；2%A 烘干機單位容積蒸發(fā)強度， kg 水/m3h；45；見表 1 V=50.5m 3根據(jù)筒式烘干機的標(biāo)準(zhǔn)系列，選用 2.2 14米轉(zhuǎn)筒式烘干機，

5、 D=2.2m ； L=14m 。2、烘干機小時烘干水量計算：見公式W1 W2W 1000G（）100 W1 其中： W 烘干機小時烘干水量， kg 水 /h； W=2288kg 水 /h3、濕物料中水分（被蒸發(fā)部分， 1kg ）帶入熱量 q2： 見公式q2=c2 t2，kJ/kg 水式中： c2水的比熱， c2=4.1868kJ/kg Kt2 進烘干機物料溫度（等于環(huán)境溫度） ， q2=83.7kJ/kg4、蒸發(fā)水分所消耗的熱量 qw， kJ/kg 水 見公式qw=2490+1.8922t3-4.1868t2 ， kJ/kg 水 式中： t3出烘干機氣體溫度，qw =2633kJ/kg 水5

6、、加熱物料消耗的熱量 q4，kJ/kg 水 見公式100 W1 100 W2 W2q4（c4c2 ）（ t4 t2）W1 W2 100 100 式中： c4出烘干機物料的比熱， kJ/kg K t4出烘干機物料溫度， q4=266kJ/kg 水6、筒體表面散失的熱量 q5，kJ/kg 水 見公式q51.15 DLK tW式中： 1.15烘干機齒輪及輪帶增加散熱面積系數(shù)；D烘干機筒體直徑，米；L烘干機筒體長度，米；K表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， W/m2K ；116 t筒體表面與環(huán)境溫差，；W 烘干機小時烘干水量， kg 水 /h ；q5=564.16kJ/kg 水qw q4 q5 q2 l7、蒸發(fā) 1kg

7、水所需的熱氣體量 l ，kg/kg 水 見公式1.3c1t1 c3t3式中： c3出烘干機氣體比熱， kJ/kg K；t3出烘干機氣體溫度，； 120 c1入烘干機氣體比熱， kJ/kg K； 1.4 t1入烘干機氣體溫度，； 750MeiWei_81 重點借鑒文檔】MeiWei 81 重點借鑒文檔】l=3.78kg/kg 水三、沸騰爐的參數(shù)選取及計算：1、沸騰爐熱效率 的選定： q2排煙熱損失，在蒸發(fā) 1kg 水所消耗的熱氣體量計算中已考慮排煙損失，此處取 0%； q3化學(xué)不完全燃燒熱損失，忽略不計，取0%；q4機械不完全燃燒熱損失，一般為20-35% ，取 25%q5鍋爐本體散熱損失， 3

8、% ； q6排渣熱損失， 1.5%； 沸騰爐熱效率取 =70.5%；2、蒸發(fā) 1kg 水的耗煤量 q ：Rq=lRc 1Rt 1/（ Q dw） 式中： q 蒸發(fā) 1kg 水的耗煤量， kg/kg 水；燃燒室的熱效率， %， （人工加煤按 0.8，機械加煤按 0.85）；取 70.5% QyDW煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱值， kJ/kg 煤； 7536q=0.747kg/kg 水Gc=Wq=2288 0.747=1709kg （作為沸騰爐的 B 計用）3、沸騰爐空氣系數(shù)選擇： 垂直段過量空氣系數(shù)取 1.1； 擴散段實際空氣系數(shù)取 1.2； 懸浮段漏風(fēng)系數(shù)取 0.05。4、理論空氣量的計算：0 QGd

9、450 vd990 03v0=2.28Nm 3/kg5、煙氣量的計算：V 0煙=1.04Q gd/1000+0.54V 0煙=2.412Nm 3/kg6、垂直段截面積的計算： F底=（B計R沸虛RV） /3600W 底+（273+t送）/273 B 計計算燃料消耗量， kg/h ； V燃料燃燒所需理論空氣量， Nm 3/h； W 底 底部垂直段冷態(tài)沸騰工作風(fēng)速， m/s； 0.95 t 送 送風(fēng)溫度，； 沸虛 沸騰段的虛假過量空氣系數(shù)； 1.1；2F 底 =1.588m7、小孔風(fēng)速的計算與選?。?考慮到在低負荷下運行時，要保證在降低鼓風(fēng)量后，小孔風(fēng)速仍能保證流化質(zhì)量， 小孔風(fēng)速取計算風(fēng)速 （顆

10、粒在布風(fēng)板上不滯留的風(fēng)速） 的 2 倍。取小孔風(fēng)速 32m/s。8、根據(jù)小孔風(fēng)速計算風(fēng)帽各小孔截面積的總合即小孔總面積：47946.6 平方毫米9、布風(fēng)板的排列： 布風(fēng)板采用風(fēng)帽式，布風(fēng)板上風(fēng)帽孔為 34.5；排列為正三角排列，邊長為 65；風(fēng)帽總數(shù) 402=924+825-14（冷料排口各占 7 個風(fēng)帽口）；冷料排口 2-110； 布風(fēng)板的長寬 =1635 980；每個風(fēng)帽鉆 6 個小孔； 風(fēng)帽上的小孔直徑計算：結(jié)果 5；帽沿風(fēng)速的核算： 1.887m/s（符合 1.8-2.2m/s 的范圍）10、風(fēng)箱進口處風(fēng)速： 5m/s； 風(fēng)箱斷面風(fēng)速： 1.5m/s； 風(fēng)箱結(jié)構(gòu)采用等壓風(fēng)箱，進口截面積

11、大于 0.36 平米，風(fēng)箱截面積大于 1.43 平米；MeiWei_81 重點借鑒文檔】MeiWei 81 重點借鑒文檔】11、懸浮段截面積的計算：公式F懸=（B 計RV 煙）/3600W 懸+（273+懸）/273B 計計算燃料消耗量， kg/h ；V 煙懸浮段平均煙氣量， Nm 3/h；V 煙=V煙+（沸+0.5懸-1）v0，沸 沸騰段過量空氣系數(shù)，取 1.1 懸懸浮段漏風(fēng)系數(shù)，取 0.05（28 頁）W 懸 懸浮段的熱態(tài)風(fēng)速， m/s； 0.95 懸懸浮段的平均煙溫，； 懸=0.5（懸入+懸出）=0.5（沸出+對出 ） =0.5（ 900/950+700/800 ） 取 850F 懸=6

12、.656m 212、爐體各段高度的選取：見 四、計算選取的技術(shù)參數(shù)13、風(fēng)機選?。汗娘L(fēng)機： 風(fēng)量計算： V=1.1沸B 計V0（273+t）/273（760/b） 1.1風(fēng)量儲備系數(shù)； 沸沸騰層的過量空氣系數(shù)；B 計計算的燃料消耗量；V 0每公斤燃料燃燒所需的理論空氣量 t進入風(fēng)機的空氣溫度， 20 b當(dāng)?shù)卮髿鈮海?mmHg ；海拔高度低于 200 米，取 760。3V=5060m /h 風(fēng)壓估算：布風(fēng)板阻力： 200mmH 2 O 料層阻力： 450mmH 2O 風(fēng)管及局部阻力： 10mmH2O 風(fēng)壓儲備系數(shù)： 1.2 總風(fēng)壓： H=792mmH 2O=7920Pa 引風(fēng)機：風(fēng)量計算： V=

13、1.2 （1+K 1）（ 1+K 2）（1+K 3） B 計 V 煙（273+t）/273 （760/b）1.2風(fēng)量儲備系數(shù)；K1烘干機入口迷宮密封漏風(fēng)系數(shù)；K2烘干機出口迷宮密封漏風(fēng)系數(shù)； K3旋風(fēng)除塵器翻板閥漏風(fēng)系數(shù)； B 計計算的燃料消耗量； V 煙 每公斤燃料燃燒所產(chǎn)生的煙氣量； t引風(fēng)機前的煙氣溫度， 120； b當(dāng)?shù)卮髿鈮海?mmHg ；海拔高度低于 200 米，取 760。V=25029m 3/h 風(fēng)壓估算：旋風(fēng)除塵器阻力： 120mmH 2O 風(fēng)管及局部阻力： 10mmH2O 烘干機阻力： 0mmH 2O 風(fēng)壓儲備系數(shù)： 1.2 總風(fēng)壓： H=156mmH 2O=1560Pa四

14、、計算機及選取的技術(shù)參數(shù)： 1、烘干機設(shè)備規(guī)格 2.2 14m物料初水分 %4-20% ，取 12%物料終水分 %2%MeiWei_81 重點借鑒文檔】MeiWei 81 重點借鑒文檔】設(shè)計干料產(chǎn)量20t/h（烘干強度取 45kg 水 /m3h）2、熱風(fēng)爐風(fēng)速：熱爐體段風(fēng)箱進口處風(fēng)速5m/s布風(fēng)板下的風(fēng)箱斷面風(fēng)速1.5m/s風(fēng)帽帽頭之間間隙的斷面風(fēng)速2-2.5m/s垂直段冷態(tài)風(fēng)速0.90m/s擴散段冷態(tài)風(fēng)速0.45m/s懸浮段熱態(tài)風(fēng)速0.95m/s3、 風(fēng) 爐 各 高垂直段510mm擴散段800mm懸浮段2500mm爐體總高度3810mm4、熱 風(fēng)爐 各段 截面積：7 、布風(fēng) 板：燃料熱值 燃

15、料小時耗量 B 計7536KJ/kg (1800kcal/kg )1709kg8、燃燒所需理論空氣量 燃燒生成理論煙氣量沸布騰風(fēng)層板煙有效氣量面積 鼓耐懸火浮段混凝煙氣土厚量度 風(fēng)混凝土表層至小孔中心高 機風(fēng)帽個數(shù)2.28Nm 3/kg32.41Nm 3/kg 2.99Nm23/kg 1.588m233.14Nm 3/kg100mm10mm40232m/s計算風(fēng)量5060m3/h選用風(fēng)機型號9-19-6.3A風(fēng)機風(fēng)量3220-5153m3/h風(fēng)機風(fēng)壓9149-9055Pa估算風(fēng)壓7920Pa風(fēng)機電機功率R180M-222KW電機轉(zhuǎn)速2900rpm風(fēng)機轉(zhuǎn)速2900rpm小孔風(fēng)速開孔率2.99%5

16、、熱垂直段1.6=1.6350.98風(fēng)爐、擴散段上口烘干懸浮段6.65655機、旋風(fēng)除塵器的空氣系數(shù)：垂直段假空氣系數(shù)1.1擴散段實際空氣系數(shù)1.2懸浮段漏風(fēng)系數(shù)0.05烘干機入口迷宮密封漏風(fēng)系數(shù)0.5烘干機出口迷宮密封漏風(fēng)系數(shù)0.5旋風(fēng)除塵器翻板閥漏風(fēng)系數(shù)0.26、熱 風(fēng)爐 燃料 及煙 氣量：9、引風(fēng)機計算風(fēng)量325029m3/h選用風(fēng)機型號C6-48NO10C風(fēng)機風(fēng)量325610-36417m 3/h風(fēng)機風(fēng)壓1787-1381PaMeiWei_81 重點借鑒文檔】MeiWei 81 重點借鑒文檔】估算風(fēng)壓1560Pa風(fēng)機電機功率22KW風(fēng)機電機轉(zhuǎn)速1460rpm風(fēng)機轉(zhuǎn)速1000rpm10、旋風(fēng)除塵器入口尺寸 mm300750上節(jié)直徑上節(jié)高度 mm15002200排渣口直徑錐節(jié)高度 mm5003000出口管直徑伸入上節(jié)深度mm80080011、管道直徑烘干機至旋風(fēng)除塵器， mm620旋風(fēng)除塵器至煙筒， mm800五、結(jié)束語從計算中可以看到： 烘干機入口和出口的漏風(fēng)系數(shù)選取較大， 這是因為烘干機采用簡易迷宮 密封， 又要予留熱膨脹間隙，縫隙較大； 不好采取其它措施； 單位容積的蒸發(fā)強度選取偏于 保守， 目前烘干機揚料板形式日益合理， 因此單位容積蒸發(fā)強度可以適當(dāng)放大選取