Курсовая работа: Определение параметров работы циклонного теплообменника, температуры на границе ступеней циклонного теплообменника, необходимых размеров циклонного теплообменника

+0,011нм³/ нм³

, нм³/ нм³

нм³/ нм³

Масса продуктов горения топлива на 1 м³ топлива:

= 1,977 , нм³/кг

= 1,977 нм³/кг

0,805 , нм³/кг

0,805 нм³/кг

1,251 , нм³/кг

1,251 нм³/кг

1,429 , нм³/кг

1,429 нм³/кг

Объем продуктов горения топлива на 1 кг клинкера:

= X_т, нм³/кг

нм³/кг

, нм³/кг

нм³/кг

X_т, нм³/кг

нм³/кг

, нм³/кг

нм³/кг

Масса продуктов горения топлива на 1 кг клинкера:

, нм³/кг

нм³/кг

, нм³/кг

нм³/кг

, нм³/кг

нм³/кг

, нм³/кг

нм³/кг

Таблица 1

Выход продуктов горения топлива

Расчет пылеуноса по ступеням циклонноготеплообменика

Вращающаяся печь

Количество пыли, уносимой газами из вращающейся печи:

где ^- количество , выделяющееся во вращающейся печи из сырья, кг/кг кл;

из печи, % от сухого материала.

где ^- степень декарбонизации материала на входе в печь, %.

V ступень циклонного теплообменника

Количество материала, осевшего в циклоне V ступени теплообменника (поступающего из V циклона в печь):

Общее количество материала, поступающего в циклон V ступени теплообменника:

+

где - количество , выделившееся из сырья в циклоне V ступени теплообменника;

- степень очистки циклона V ступени теплообменника

Количество материала, выходящего из циклона V ступени теплообменника с газами:

IV ступень циклонного теплообменника

Количество материала, осевшего в циклоне IV ступени теплообменника (поступающего из IV циклона в декарбонизатор):

где - масса , выделяющегося из сырья в декарбонизаторе.

Общее количество материала, поступающего в циклон IV ступени теплообменника:

где степень очистки циклона IV ступени теплообменника.

Количество материала, выходящего из циклона IV ступени теплообменника с газами:

III ступень циклонного теплообменника

Количество материала, осевшего в циклоне III ступени теплообменника (поступающего из III циклона в IV):

Общее количество материала, поступающего в циклон III ступени теплообменника:

где степень очистки циклона III ступени теплообменника.

Количество материала, выходящего из циклона III ступени теплообменника с газами:

II ступень циклонного теплообменника

Количество материала, осевшего в циклоне II ступени теплообменника (поступающего из II циклона в III):

Общее количество материала, поступающего в циклон II ступени теплообменника:

где степень очистки циклона II ступени теплообменника.

Количество материала, выходящего из циклона II ступени теплообменника с газами:

I ступень циклонного теплообменника

Количество материала, осевшего в циклоне I ступени теплообменника (поступающего из I циклона в II):

,

Общее количество сухого материала, поступающего в циклон I ступени теплообменника:

,,

где - степень очистки циклона I ступени теплообменника.

Количество материала, выходящего из I циклона с газами (пылеунос):

Общее количество материала, поступающего в циклон I ступени теплообменника:

+ ,

где - количество физической влаги в сырьевой смеси, поступающей в циклонный теплообменник.

Действительный расход сухого сырья:

+ ,

Расход влажного сырья:

= ,

Количество физической влаги в сырьевой смеси:

= ,

Общее количество материала, поступающего в циклон I ступени теплообменника из сырьевого бункера:

-,

Таблица 2

Потоки материала в циклонах теплообменника,

Расчет количества газов на выходе из ступеней циклонного теплообменника и печи

При расчете количества газов на выходе из ступеней циклонного теплообменника принято, что для 5-ступенчатого теплообменника гидратная влага выделяется в III ступени, для 4-ступенчатого - во II ступени. Углекислота из сырья выделяется в декарбонизаторе в соответствии со степенью декарбонизации материала.

1. Углекислота .

Объем на выходе из I-V ступеней циклонного теплообменника:

=+ ,

Объем на выходе из декарбонизатора:

=+ ,

Объем на выходе из печи

=+ ,

где - объем , выделившегося из сырья в печи,;

- объем , выделившегося из топлива в печи,

2. Водяной пар .

Объем водяного пара на выходе из I ступени циклонного теплообменника:

=+ ,

где - объем гидратной и физической влаги, выделившейся из сырья, /кг кл.

/кг кл

/кг кл

/кг кл

Объем водяного пара на выходе из II-III ступеней циклонного теплообменника:

=+,

Объем водяного пара на выходе из IV-V ступеней циклонного теплообменника:

=,

Объем водяного пара на выходе из декарбонизатора:

=,

Объем водяного пара на выходе из печи:

=,

где объем водяного пара, выделившегося из топлива в печи,

3. Азот .

Объем азота на выходе из I-V ступеней циклонного теплообменника и декарбонизатора:

,

Объем азота на выходе из печи:

,

где -объем азота, выделившегося из топлива в печи,

4. Кислород.

Объем кислорода на выходе из I-V ступеней циклонного теплообменника и декарбонизатора:

,

Объем кислорода на выходе из печи:

,

где- объем кислорода, выделившегося из топлива в печи,/кг кл.

5. Воздух, присосанный по ступеням циклонного теплообменника.

Объем воздуха, присосанного в циклонном теплообменнике, рассчитывается для каждой ступени и декарбонизатора с учетом коэффициента избытка воздуха:

= ,

где - коэффициент избытка воздуха на выходе из соответствующей ступени циклонного теплообмнника; - коэффициент избытка воздуха, с которым сжигается топливо.

Таблица 3

Количество газов на выходе из ступеней теплообменника, декарбонизатора и печи на 1 кг кл

Поступенчатый тепловой баланс циклонного теплообменника

I ступень циклонного теплообменника

Расход тепла

1. Потери тепла на испарение физической влаги:

,

2. Потери тепла с отходящими газами:

3.

,

4. С пылеуносом:

,

5. Потери тепла в окружающую среду

,

6. Потери тепла с материалом на выходе из циклона I ступени:

7.

,

6. Итого расход тепла:

,

Приход тепла

1. Приход тепла с присосанным воздухом:

,

2. Приход тепла с сырьём:

,

3. Приход тепла с газами и пылью из циклона II ступени:

,

4. Итого приход тепла:

,

Таблица 4

Тепловой баланс I ступени циклонного теплообменника

Температура газа и пыли на выходе из циклона II ступени :

- теплосодержание газов и пыли при температуре :

,

- теплосодержание газов и пыли при температуре :

,

,

II ступень циклонного теплообменника

Расход тепла

1. Потери тепла с газами и пылью в циклон I ступени ,

2. Потери тепла в окружающую среду , кДж/кг кл.

3. Потери тепла с материалом, поступающим в циклон III ступени:

,

4. Итого расход тепла:

Приход тепла

1. Приход тепла с присосанным воздухом:

,

2. Приход тепла с материалом из циклона I ступени ,

3. Приход тепла с газами и пылью из циклона III ступени:

,

Итого приход тепла:

,

Таблица 5

Тепловой баланс II ступени циклонного теплообменника

Температура газа и пыли на выходе из циклона III ступени рассчитываем таким же образом, как и .,

:

:

,

III ступень циклонного теплообменника

Расход тепла

1. Потери тепла с газами и пылью в циклон II ступени ,

2. Потери тепла в окружающую среду ,

3. Потери тепла с материалом, поступающим в декарбонизатор:

,

4. Потери тепла на дегидратацию глины:

,

5. Итого расход тепла:

,

Приход тепла

1. Приход тепла с присосанным воздухом

,

,

2. Приход тепла с материалом из циклона II ступени ,

3. Приход тепла с газами и пылью из циклона IV ступени:

,

4. Итого приход тепла:

,

Таблица 6

Тепловой баланс III ступени циклонного теплообменника

По результатам расчёта теплового баланса III ступени циклонного теплообменника рассчитывается температура газа и пыли на выходе из циклона IV ступени .

:

,

:

,

IV ступень циклонного теплообменника

Расход тепла

1. Потери тепла с газами и пылью в циклон III ступени ,

2. Потери тепла в окружающую среду ,

3. Потери тепла с материалом, поступающим в декарбонизатор:

,

4. Итого расход тепла:

,

Приход тепла

1. Приход тепла с присосанным воздухом

,

2. Приход тепла с материалом из циклона III ступени ,

3. Приход тепла с газами и пылью из циклона V ступени:

,

4. Итого приход тепла:

Таблица 7

Тепловой баланс IV ступени циклонного теплообменника