- •Курсовая работа
- •Содержание
- •Шаровые мельницы
- •Зависимость диаметра мелющих тел от крупности поступающего материала[5]
- •1.1 Классификация шаровых мельниц.
- •Техническая характеристика шаровых мельниц[1]
- •1.3.Конструкция мельниц.[1,2]
- •2.Расчетная часть
- •Расчетная аэродинамическая схема сушильной установки для производства гранулированного доменного шлака.
- •2.1.Подбор сушильного барабана
- •2.2.Расчёт горения топлива
- •2.3Материальный баланс процесса горения.
- •2.6.Тепловой баланс.
- •Список литературы
2.Расчетная часть
Расчетная аэродинамическая схема сушильной установки для производства гранулированного доменного шлака.
Расчетные параметры (к аэродинамической схеме)
I-I |
II-II |
III-III |
Q=35047,52 |
|
|
d=133.78 |
dн=70 |
dк=270 |
iобщ=4016,97 |
Iн=910 |
Iк=862 |
t=1950oC |
tн=800oC |
tк=80oC |
2.1.Подбор сушильного барабана
Количество влаги удаляемое при сушке шлака, определяем по формуле:
Количество влаги, содержащейся во влажном материале до сушки:
(1.3)
Принимаем напряженность объема барабана по влаге равной m0=50кг/м3, тогда необходимый внутренний объем барабана без учета заполнения его перегородками:
По данному объему подбираем барабан длиной L=40м и диаметром D=3,5м, внутренний объем этого барабана составляет 342,6 м3
Производительность барабана по высушенному шлаку составляет:
2.2.Расчёт горения топлива
Теплота сгорания газового топлива:
Qнр=358,2*CH4+637,46*C2H6+912,5С3Н8=
358,2*97,64+637,46*0,1+912,5*0,01=35047,519 (кДж/нм3)
Расход воздуха на горение:
Процесс сгорания топлива осуществляется при коэффициенте расхода воздуха α=1,0 для природного газа.
Энергоноситель для тепловой установки – природный газ «Медвежье-Пермь».
Характеристики газа:
Теоретический расход воздуха:
L=0,0476(2CH4+3,5C2H6+5C3H8)=0,0476(2*97,64+3,5*0,1+5*0,01)=9,31 (нм3/нм3)
Действительный расход сухого воздуха:
Lα=α*L=1,05*9,31=9,78 (нм3/нм3)
Действительный расход атмосферного воздуха при влагосодержании d=10:
Lα'=(1+0,0016*d)*Lα=(1+0,0016*10)*9,78=9,93 (нм3/нм3)
Объем продуктов горения.
При полном горении топлива образуются продукты горения в виде CO2, H2O в парообразном состоянии, N2 и SO2 .
Vα=VCO2+VH2O+VO2+ VN2
Теоретический выход продуктов сгорания газового топлива (нм3/нм3):
VCO2=0,01(CO2+CH4+2C2H6+3C3H8)=0,01(0,3+97,64+2*0,1+3*0,01)=0,981
Нм3/нм3
VH2O=0,01(2CH4+3C2H6+4C3H8+0,16*d*Lα)=0,01(2*97,64+3*0,1+4*0,01)=
1,956нм3/нм3
VO2=0,21* Lα'(α-1)=0,21*9,78*(1,05-1)=0,1027нм3/нм3
VN2=0,79Lα+0,01N2=0,79*9,31+0,01*1,95=7,73нм3/нм3
Vα=0,981+1,956+0,1027+7,73=10,77 нм3/нм3
Влагосодержание продуктов горения (г/кг сух.газ):
=133,783г/кг
Температура горения.
Определяем теоретическую температуру горения. Для этого находим теплосодержание продуктов горения с учетом подогрева воздуха до tвоз=600С.
По i-t диаграмме находим теплоту нагрева атмосферного воздуха iвоз=810 кдж/нм3.
Найдем общее тепло продуктов полного сгорания (кДж/м3):
Тепло продуктов сгорания за вычетом потерь в окружающую среду (кДж/м3):
=4016,97*0,9=3615,273 кдж/нм3
ηп – пирометрический коэффициент процесса горения, учитывающий потери тепла при горении топлива в процессе теплообмена от газов и факела на окружающие поверхности.
С помощью i'общ по i-t диаграмме находим действительную температуру горения:
tдейст=1950ºс.
2.3Материальный баланс процесса горения.
Таблица 1
вход |
выход | ||
статья |
расчет |
статья |
расчет |
1. Топливо: |
V*ρ= |
продукты горения |
V*ρ= |
-CH4 |
97,6*0,717=68,9кг |
VCO2 |
0,981*1,977*100=193,94 |
-C2H6 |
0,1*1,356=0,14кг |
VH2O |
1,956*0,804*100=157,26 |
-C3H8 |
0,01*2,02=0,02кг |
VN2 |
7,73*1,251*100=967 |
-N2 |
1,95*1,251=2,44кг |
VO2 |
0,1027*1,429*100=14,67 |
-CO2 |
0,3*1,977=0,59кг |
|
|
|
| ||
2. Воздух: |
76(21)*Vα*ρ | ||
-N2 |
963,30 | ||
-O2 |
292,91 | ||
Итого: |
∑1359,30 |
Итого: |
∑1355,87 |
2.4.Разбавление продуктов сгорания воздухом доt<=8000 С
X – количество вторичного воздуха
iвоз – энтальпия воздуха, поступающего для смешения, принимается в зависимости от температуры наружного воздуха по СНиП 2.01.01-82 "Строительная климатология и геофизика";
iдым, i'воз – энтальпия продуктов сгорания и воздуха при требуемой температуре в рабочем объеме технологической тепловой установки.
i’воз=805 кДж/м3 и iдым=840 кДж/м3 -теплосодержание прод. сгор. и воздуха на выходе из камеры смешения
-энтальпия воздуха при t=-350C
подставим:
X=34,61 (нм3/нм3)
Общее количество воздуха, необходимое для горения и разбавления дымовых газов до заданной температуры:
(нм3/нм3)
Общий коэффициент избытка воздуха:
Влагосодержание разбавленных продуктов сгорания (г/кг):
отдельные составляющие продуктов горения при αобщ (нм3/нм3)
VO2=0,21*(αобщ-1)*L=0,21*9,78*(3,616-1)=7,772
VCO2=0,982
VH2O=1,956
VN2=7,746
г/кг сух воз
Теплосодержние смеси газов при t<=600 0С (кДж/м3):
Расход сухих газов для теоритеческого процесса сушки