粘土烘干機課程設計

1、 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 1目錄目錄摘摘要要1英文摘英文摘要要2第第 1 章章 前前言言31.任務來源32.設計依據33.工藝流程的選擇154.氣候條件165.環(huán)境要求16第第 2 章章 產量及燃料燃燒的有關計產量及燃料燃燒的有關計 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 2算算171.烘干機的每小時產量172.燃料燃燒的有關計算17 2.1 單位燃料燃燒的空氣需用量17 2.2 煙氣生成量18 2.3 燃燒溫度19第第 3 3 章章 粘土粘土烘干機的選型計烘干機的選型計算算19191.烘干機的物料平衡及熱平衡計算20 1.1 確定水的蒸發(fā)量20 1.2求20 1.3 廢氣生成量 明德

2、至善明德至善 博學篤行博學篤行 3212.選定蒸發(fā)強度 A 值，確定烘干機容積 V 及烘干機的規(guī)格（DL）223.電機拖動功率復核234.烘干機熱效率的計算245.廢氣出烘干機的流速246.根據廢氣量及含塵量選型收塵設備和排風設備及管路布置24 6.1 收塵設備選型24 6.2 總的收塵效率25 6.3CLT/A 型旋風收塵器原理和性能描述257.確定燃燒室及其附屬設備25 7.1 燃燒室的型式選擇26 7.2 計算爐篦面 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 4積26 7.3 計算爐膛容積26 7.4 計算爐膛高度26 7.5 燃燒室鼓風機鼓風量計算26第四章第四章 煙道阻力損失及煙囪計煙道阻

3、力損失及煙囪計算算27271.煙道計算27 1.1 煙氣流速與煙道斷面27 1.2 煙道總阻力及煙氣溫度計算272.煙囪高度計算303.煙囪的直徑32 3.1 煙囪出口直 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 5徑32 3.2 煙囪底部直徑32第五章第五章 總總結結3232參考文參考文獻獻3434致致謝謝3535 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 13.53.5 噸噸/ /年粘土烘干機的設計年粘土烘干機的設計摘要：摘要：本課題設計的是 3.5 萬噸/年粘土回轉烘干機，粘土是生產水泥的主要原料，回轉烘干機對粘土的烘干對水泥生產有重要的作用。針對課題設計采用順流式烘干機，回轉烘干機內部裝置選擇抄板

4、式，根據產量可以確定烘干器的規(guī)格。物料從進料口進入烘干機，煙氣從相同的方向進入烘干機，對物料進行烘干。本設計用煤是從課本上提供的銅川煙煤對煙氣進行計算，以確定廢氣量、功率。燃燒室選用層燃燃燒室，收塵設備選用旋風收塵器。關鍵詞關鍵詞：3.5 萬噸/年礦渣 ， 順流式 ，烘干機 ，收塵設備， 鼓風設備， 管路布置。 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 2The design of the 3.5 tons/year clay dryerEnglish abstract: This topic design the rotary dryer is 35000 tons/year clay, clay

5、 is the main raw material, the production of cement rotary dryers for the drying of clay of cement production has an important role. In view of the subject design USES th dryers, rotary dryer internal device select copy plate, according to the production can be sure of the specifications of the drye

6、r. Material from the inlet into the dryer, the direction of the flue gas from the same into the dryer, drying the supplies. This design coal from textbook provides tongchuan coal for calculation, the flue gas to determine the exhaust and power. Choose layer combustion chamber combustion chamber, the

7、 dust collecting equipment selection of cyclone dust collector. Key words: 35000 tons/year slag, th, dryers, dust collecting equipment, air blast equipment, piping layout. 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 3第一章第一章 前言前言1.任務來源年產量為 3.5 萬噸的黏土，初水分為 25%（濕基），終水分為 2%（濕基），的干燥過程設備選取及工藝設計。2.設計依據物性：粘土的絕干比熱容 0.94kJ/(kg) 14 物料離開

8、干燥器的溫度 801 天然粉狀粘土密度為 1.82-1.90(g/cmcmcm) 9 進烘干機高溫混合氣溫度：tm1=9001 粉質粘土粒徑小于 0.005mm。 8 出烘干機混合氣溫度：tm2=801 進料溫度：201 出料溫度：801煤粉的有關物性：煤粉的 =1.1-1.31 常溫下煤的比熱容為 1.26 kJ/ （kg K) 11 ./296. 13NmkJca1 ./36. 13NmkJcf1煤的工業(yè).元素分析表1種類產地工業(yè)分析MarMadAadAdVdaf煙煤銅川1.620.7017.18-15.58種類產地元素分析CdafHdafQdafNdafSdaf煙煤銅川84.233.30

9、5.511.135.83低位放熱量 Qnet（MJ/kg）28.45其它參數：燃燒室熱效率一般為 75%左右1 水的比熱容 4.19kJ/(kg)1 干燥器表面與環(huán)境之間的傳熱系數 k2505 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 17二2501.8三4002.5四7004.0200-50010干機新，改，擴建二-四1501.120015第二章第二章 產量及燃料燃燒的有關計算產量及燃料燃燒的有關計算1.根據給定的終水分 2%的物料年產量 3.5 萬噸每年確定烘干機的實際每小時的產量 Gw2。)/(89.4845%)31 (85. 02436535000000)-K0(124365GG1W2hkg

10、2.燃料燃燒的計算 2.1 單位燃料燃燒的空氣需用量基間的轉換：17.6923.84100)18.177 . 0(100100)(100dafadadadCAMC53.6817.6970.010062.1100100100adadararCMMC71. 23 . 3100)18.1770. 0(100100)(100dafadadadHAMH68.271.270.010062.1100100100adadararHMMH52. 451. 5100)18.1770. 0(100100)(100dafadadadOAMO48.452.470.010062.1100100100adadararOMM

11、O93. 013. 1100)18.1770. 0(100100)(100dafadadadNAMN 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 1892.093.070.010062.1100100100adadararNMMN79. 483. 5100)18.1770. 0(100100)(100dafadadadSAMS74.479.470.010062.1100100100adadararSMMS02.1718.177.010062.1100100100araradadAMMA理論需氧量：)/(43.11004.22)3248.43274.4468.21253.68(1004.22)32324

12、12(302kgNmOSHCVoarararar理論空氣量：)/(82.6)48.474.4(033.068.2267.053.68089.0)(033.0267.0089.02110032燃料kgNmOSHCVVararararOa實際空氣量：)/(18.882.62.13燃料kgNmVVaa2.2 煙氣生成量)/3(03. 748. 40263. 092. 0008. 074. 4033. 062. 10124. 068. 2323. 053.68089. 00263. 0008. 0033. 00124. 0323. 0089. 00kgNmONSMHCVarararararar)/(3

13、9. 882. 6)12 . 1 (03. 7)1(300kgNmVVVa（2）煙氣的成分和密度)/(28.1100124.2253.681004.2212322kgNmCarVcoCO量為： 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 19)/3(32. 01004 .22)1862. 1268. 2(1004 .22)182(ar22kgNmMHVOHarOH量為：)/(03. 01004 .223274. 41004 .22323ar22kgNmSVSOSO量為：)/(46.6217943.12.11004.222892.021791004.222823022kgNmVoNVNarN量為：)/(

14、29. 043. 1) 12 . 1 () 1(30222kgNmVVOOO量為：)/(38.30)2809.77325 . 3644 . 0188 . 3443 .15(01. 001. 0,kmolkgMMigasxigas)/(36. 14 .2238.304 .220kmolkgMgas2.3 燃燒溫度設進窯爐的煤和空氣的溫度均為 20 度，差表可知,./36. 13NmkJcf./296. 13NmkJca燃料的收到基低位放熱量：)/(91.2597962.125)48.474.4(10968.2103053.6833925)(1091030339,煤kgKJMOSHCQararar

15、arararner05.312539. 820296. 118. 82036. 191.259791ctcvctcvtcQtthaaaffnetth1.6818003125.05,68. 1,1900/CtthCtth0th15.18603024319205.312531921800-1900t-1900實際溫度：11.139515.186075.0thptt第三章第三章 粘土粘土烘干機的選型計算烘干機的選型計算 10 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 201.烘干機的物料平衡及熱平衡計算1.1 確定水的蒸發(fā)量）（每小時水分蒸發(fā)量：hKgvvvGmww/07.148625-1002-2589

16、.48451001212假設廠址地區(qū)平均溫度為環(huán)境冷空氣溫度 20 度，則011. 0%7000 x，1.2 求 干煙氣水汽）（）（高溫煙氣濕含量：KgKgMHAVMHxVxarararaararafl/034.0%62.168.2902.17-182.62.1293.1%62.168.29011.082.62.1293.1)%9(1293.1)%9(293.11000)/(15.1837)%62. 168. 2902.17(182. 62 . 1293. 14782. 62 . 1293. 12036. 162. 168. 292591.2597975. 0)%9(1293. 1293. 1

17、1000干煙氣）（熱含量：kgkJMHAVIVtcQIarararaaffgrfl)(7525.11002519.41002510094.01001001001111為水的比熱為石灰石絕干比熱，wmwmwmccvcvcc09.198207525. 107.148689.48452019. 411121mwwwmcmGcq005. 1100219. 41002-10094. 01001001002222vcvccwmwm08.6409.19817.26217.26280005. 107.148689.4845122222mmmwmwwmqqqcmGq)/(73.6665. 208.64)/(65

18、. 207.1486609 .8222. 06 . 3)(9 .82122 . 214. 3,6 . 321kgkJqqkgkJqmDLFmtkFqlmll 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 21)/(59.1009)0236. 0333. 0(73.6624.1030)(1212干空氣KgKgxxII23. 30236. 0333. 01112xxlm每小時干燥介質用量：)/(480023. 307.148611hkglmLmwm干混合氣825. 0011. 00236. 00236. 0034. 0211Aflxxxxn混合比：當時，蒸發(fā) 1Kg 水的燃料消耗為：0 )/k(159.08

19、25.01%62.168.2902.17-182.62.1293.123.3)1)%(9(1293.1101水）（）（kggnMHAVlmarararamf）（每小時燃料消耗：hkgmmMwff/29.23607.1486159. 01.3 廢氣生成量)/(07.1486)/(14.2630825.011480011)/(86.2169825.01825.048001hkghkgnLhkgnnLiimm水汽：煙氣：干空氣：出口的廢氣為 80，則 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 22)/(74.7360854. 007.6286)/(07.628607.14864800)/(854. 029

20、33. 0%64.2300. 1%52.3405. 1%84.41%64.2334.52%84.41/2933. 0/05. 1/k00. 13/3333hNmmVhkgmLmmkgVVVmkgmkgmgiimwm平均密度，比例分別為三種物質在廢氣中所占水汽空氣煙氣水汽煙氣空氣2.選定蒸發(fā)強度 A 值，確定烘干機容積 V 及烘干機的規(guī)格（DL）幾種回轉烘干機水分蒸發(fā)強度 A 值（Kg/m3h） 2 粘土 1 粘土 2礦渣 石灰石水 分A 值水 分A 值水 分A 值水 分A 值1022 10 28.5 10 35 2 12.3 15 29 15 38 15 40 3 1

21、6.520 33 20 43 20 45 4 20.5 25 36 25 47 25 49 5 24.4 30 52 6 26.51.512 10 351022 10 28.5 10 35 2 10.5 15 29 15 38 15 40 3 15.320 33 20 43 20 45 4 17.2 25 36 25 47 25 49 5 22.8 30 52 6 22.52.212 10 33.71022 10 19.5 10 30 2 9.6 15 29 15 26 15 35 3 13.8 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 2320 33 20 32 20 37 4 17.9 25 3

22、6 25 39 25 39 5 21.5 30 40 6 23.62.418 10 34烘干機規(guī)格烘干物料初水分干料產量單位容積蒸發(fā)強度蒸發(fā)水量熱耗10600028.560061101549003880054002038004390050701.512粘土2531004710004860101300028.5130058201510500381730515020830043196048002.212粘土2567004721404690101590019.51590603015130002621305360201100032258049802.418粘土251000039318047303222

23、m6 .45122 . 2414. 34122 . 2LDV，則烘干機容積定選取規(guī)格為根據產量可以由下表決3.電機拖動功率復核系數系數 k k 值值物料填充率 （%）00.25單筒回轉烘干機的 k值0.0490.0690.0820.092 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 24kW4.383.6947.4122.2092.0Nm/kg3.6946.455)07.148689.4845(Vt )mG(h5min2.297)210200(5.25)210(190015.0120)vv200(Avv120tm/gk1900069.0k15.0(%)LnkDN33w2wm2121

24、3m3停停）（粘土密度查到為，則填充率為根據上表，假定取物料4.烘干機熱效率的計算%5.63%10001.25979159.020-8089.12490%100Qmttc24901netf12w5.廢氣出烘干機的流速smDtVWiimm/93. 010025-1002 . 2414. 336002738027374.7360100)100(436002732732122）（6.根據廢氣量及含塵量選型收塵設備和排風設備及管路布置6.1 收塵設備選型排風量：)2 . 1)(/(89.883274.73602 . 113111，一般取考慮漏風和儲備的系數khmVkVm)/(46.1689.88321

25、0%389.484533112mgVGcw廢氣含塵濃度：之間）值應在（m75-5548. 31056 .19652ttgw)(80048. 34360007.6286436001mmwQD)/(07.6294414.348.38.03600436003221/hmwDq 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 25個，因此需要所需旋風筒的個數：240. 107.629489.8832/1qVn6.2 總的收塵效率%21.99%1001646013016460%1001211ccc6.3CLT/A 型旋風收塵器原理和性能描述 因此，選用 CLT/A 型旋風收塵器，它的特點是結構完善，能在阻力較小的條

26、件下具有較高的收塵效率，收塵器的阻力系數為105，根據氣體流量和含塵濃度的大小選用直徑為回轉式烘干機的生產型旋風收塵器的ACLTmmD/8001流程如圖所示，其主要附屬設備有烘干機燃燒室，喂料與卸料設備，收塵器和排風機等。濕物料由皮帶機 2 送至喂料端鍛，經下料溜子進入烘干機 5?；剞D式烘干機筒體轉速一般為 2r/min5r/min,傾斜度一般為 3%6%.物料在筒體回轉時,由高端向低端運動,從低端落入出料罩,經翻板閥卸出,再由皮帶機運走.而熱氣體由燃燒室 3 進入烘干機筒體,與物料進行熱交換,使物料強烈脫水,氣體溫度下降.廢氣經出料罩,收塵器 6,由排風機 7 經煙囪 8 排至大氣.，所需旋

27、風筒的個數為 2.7.確定燃燒室及其附屬設備 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 267.1 燃燒室的型式選擇 燃煤量小于 200Kg/h 時可以選人工操作+燃燒室，燃煤量大于 200Kg/h 選用機械化操作燃燒室。由于hkghkgMf/200/29.236故選擇機械化操作燃燒室。7.2 計算爐篦面積燃燒室爐蓖面積熱強度)/(3mkWqF燃燒室型式通風方式及煤種人工操作燃燒室回轉爐蓖燃燒室傾斜推動爐蓖燃燒室振動爐蓖燃燒室人工通風煙煤無煙煤8109309301050930105058081081093081093093011609001160自然通風煙煤無煙煤350580470700520700

28、520700從表中可以看出，取，則爐蓖面積：3/1000mkWqF2705. 11000360091.2597929.2363600mqQMFFnetf7.3 計算爐膛容積，燃用揮發(fā)分較高的煤（如煙3/k350290mW度一般為層燃燃燒室的容積熱強煤）時可取低值，燃用揮發(fā)分較低的煤（如無煙煤）時可取高值。則取。3/300mkJqV)(68. 5300360091.2597929.2363600312mqQMVvnetf7.4 計算爐膛高度mFVH33.3705.168.527.5 燃燒室鼓風機鼓風量計算 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 27)/(3 .8711011012732027329

29、.23618. 82 . 15 . 07 . 02732737 . 0303hmpptMVkVaafaKpaPCthmVkaa101:20:/10. 8:2 . 1:%50:03當地大氣壓，燃燒室冷空氣進入溫度理論空氣用量，為空氣系數，取鼓風機儲備系數，取根據風量鼓風機可以選型為 D900-2.8/0.98 離心式鼓風機，其具體參數如下：第四章第四章 煙道阻力損失及煙囪計算煙道阻力損失及煙囪計算1.煙道計算1.1 煙氣流速與煙道斷面混合煤氣發(fā)熱量 Q=2000Kcal/Nm3,煤氣消耗量 B=7200Nm3/h。當=1.2 時，上面計算得煙氣量為 8.39Nm3/ Nm3煤氣，煙氣重度=1.0

30、5Kg/ Nm3。出爐煙氣量為 V=72008.39=60408 Nm3/h=16.78Nm3/S.計算分四個計算段進行。煙道內煙氣流速可參考下列數據采用： 煙道煙氣流速 煙氣溫度（）400400500500700700800煙氣流速（Nm/s）1.41.2 1.2 煙道總阻力及煙氣溫度計算 第計算段：爐尾下降煙道，煙道長 2.5m，豎煙道入口煙氣溫度為 900。采用煙氣流速時，煙道斷面，選用 1044696 斷smw/8121699. 08378.16mf面，此時煙氣速度；當量直徑21727. 0mf smw/7 . 7727. 0378.161；muFd

31、835. 0)696. 0044. 1 (2727. 0441 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 28煙道溫降/m 時 ,第計算段內煙氣平均溫度51t，末端溫度 ；此計算段煙894)5 . 25(5 . 09001t8885 . 259001 t氣速度頭OmmHtgwht22102115 .16)2738941 (28. 16 .197 . 7)2731 (2（1）動壓頭增量：th爐尾煙氣溫度為 900，流速為 1.2m/s 時，動壓頭 hOmmHt2240. 0273900128. 16 .192 . 1動壓頭增量OmmHhhhttt2110.1640. 05 .16（2）幾何壓頭:jih

32、)(ykjiHh30/3 . 02738941128. 111mkgty（H2O）48. 2)3 . 0293. 1 (5 . 2jih（3）局部阻力損失：jih由爐尾進入三個下降煙道，查表得局部阻力系數 K=2.3,W)(95.375 .163 . 221OmmHhkhtj(4)摩擦阻力損失：1mh)(47. 25 .16835. 05 . 205. 021111OmmHhdLhtm第計算段阻力損失為：)(00.5947. 295.3748. 210.162OmmHhI 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 29第計算段：換熱器前的水平煙道，煙道長 9m。煙道斷面為 13921716，其面積

33、F2=2.18，當量直徑查表得 d2=1.55m溫降/m 時平均溫度末端溫度42t870)94(5 . 08882tCt02852)94(888；)(25.16)2738701 (28. 16 .197 . 7222OmmHht（1）動壓頭增量: th )(25. 05 .1625.162122OmmHhhhttt（2）局部阻力損失: 2jhK1=1.5, K2=1.1, K=K1+K2=1.5+1.1=2.6K1K2 )(25.4225.166 . 2222OmmHhKhtj（3）摩擦阻力損失: 2mh)(25. 525.16392. 1905. 0222OmmHhdLhtm第計算段阻力損失

34、為：)(25.4725. 525.4225. 02OmmHh第計算段：換熱器部分要注意的是，由于換熱器安裝時煙道封閉不嚴，吸入部分冷空氣，因此，計算此段煙氣量時，應考慮增加的過?？諝饬?。計算中設定換熱器內煙氣阻力損失 h=8H2O。第計算段：換熱器出口至煙囪入口，煙道長 11m,設有煙道閘板。 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 30 煙道斷面為 13921716，面積 F3=2.18m2,當量直徑 d4=1.55m,溫降t=2.5/m；煙氣經熱器后溫度降為 500，考慮換熱器與閘板處吸風，由 1.2 增為 1.4，即煙氣量增加至 16806.8Nm3/h(4.67Nm3/s),此時煙氣溫度可

35、由下式計算：式中計算段開始煙氣量、溫度和比熱，2211222111cVcVctVctVt1 1 1ctV吸入空氣量、溫度和比熱222ctV還可以從煤氣燃燒計算圖查取煙氣溫度。500的煙氣由增至2 . 1后其溫度降為 440，因此，此計算段煙氣平均溫度4 . 1，末端溫度,煙氣流速426)115 . 2(5 . 04404t413)115 . 2(4404 t，此計算段煙氣速度頭smw/14. 218. 267. 44OmmHht224766. 0)2734261 (28. 16 .1914. 2 (1)動壓頭增量：4th)(48.1525.16766. 024OmmHht(2)局部阻力損失:4

36、jh55. 245. 11 . 121KKKOmmHhKhtj24495. 1766. 055. 2(3)摩擦阻力損失：4mhOmmHhdLhtm244272. 0766. 055. 11105. 0第 IV 計算段阻力損失為：OmmHhIV295.1258. 095. 148.15煙道總阻力為：I+h+h+h=59+47.25+8-12.95=101.3H2Ohh 總阻力損失是計算煙囪的主要依據，因此，要采取合理的措施，盡量減小 明德至善明德至善 博學篤行博學篤行 31煙道阻力損失。2.煙囪高度計算在煙道計算中煙道總阻力損失h=101.3H2O,煙囪底部溫度 t=413/m,煙囪底部=1.6

37、，此時煙氣量為 19156.09N/m3=5.32Nm3/s，煙囪溫降/m，1t夏季平均溫度=30，當地大氣壓煙氣重度.0t,760mmhgB 30/23. 1Nmkgv 假設煙囪高度為 45m 時煙囪頂部溫度，煙囪內煙氣368) 145(21tt平均溫度；391)(5 . 021ttt采用煙囪出口速度時煙囪頂部直徑sNmw/31，底部直徑，煙囪mwVd50. 1332. 513. 113. 110mdd25. 25 . 15 . 15 . 112平均直徑，煙囪底部煙氣速度md875. 1)25. 25 . 1 (5 . 0，)/(335. 125. 232. 527. 127. 12222sNmdVw煙氣平均速度 ；)/(168. 2)335. 13(5 . 0)(5 . 021sNmwww煙囪頂部煙氣速度頭，煙OmmHtgwh221021137. 1)2733681 (28. 16 .193)1 (2囪底部煙氣速度頭，煙囪OmmHtgwh222022229. 0)2734131 (28. 16 .19335. 1)1 (2內速度頭增量，煙氣平均速度頭OmmHhhh22108. 129. 037. 1；OmmHtgwh220275. 0)2733911 (28. 16 .19168.