Упрощенная система налогообложения как специальный налоговый режим и ее эффективность

 

Курсовий проект

на тему: «Випал вапна в обертових печах»

Зміст

Вступ

. Опис роботи теплової установки

. Технологічні параметри та режим роботи установки

. Розрахунок горіння палива

. Матеріальний баланс

. Тепловий баланс

. Розрахунок розмірів печі

. Аеродинамічний розрахунок з вибором обладнання

. Техніко-економічні показники підприємства

Література

Вступ

Повітряним вапном, називається вяжуче, що добувається помірним випалюванням (що не доводиться до спікання) карбонатних порід, які містять до 8% глинистих домішок.

Повітряне вапно буває таких видів:

а) негашене грудкове - продукт випалювання карбонатних порід;

б) негашене мелене - продукт помелу грудкового вапна;

в) гідратне гашене вапно - порошкоподібній продукт гідратації негашеного вапна.

Повітряне вапно забезпечує тверднення та збереження міцності будівельних розчинів за повітряно-сухих умов.

Сировинні матеріали.

Для виробництва вапна застосовують, гірські породи, що складаються з карбонату кальцію. Карбонат кальцію трапляється в природі у вигляд двох кристалічних модифікацій: кальциту та арагоніту.

Вапнякові породи є осадовими утвореннями органогенного або хімічного походження.

Колір вапнякових порід залежить від домішок. Чисті вапняки звичайно мають біле забарвлення. Домішки оксидів заліза і марганцю забарвлюють їх у жовтуваті, бурі, червонуваті тони, домішки вуглецевмісних речовин - у сірі і чорні. Найхарактернішими домішками у вапняках є карбонат магнію, кремнезем, глинисті речовини, гіпс, пірит. У невеликих кількостях трапляються сполуки фосфору.

Фізичні властивості сировини (міцність, стиранність) визначають вибір агрегату для випалювання, а хімічний склад кількість домішок - температуру випалювання.

Основним технологічним процесом під час добування вапна є випалювання вапняку. Від нього залежать властивості кінцевого продукту. Тому питання дисоціації карбонату кальцію в науковій літературі присвячено дуже багато досліджень.

1.Опис роботи теплової установки

Вибір того чи іншого агрегату для випалювання вапняку залежить від фізико-механічних властивостей сировини, виду палива. Під час випалювання щільного вапняку перевагу віддають шахтним, під час випалювання мяких порід - обертовим печам. Якщо у вапняку міститься багато домішок (глинистих або магнезіальних), випалювання найкраще виконувати в печах з винесеними топками або в обертових печах, де легше регулювати температуру. Інтенсифікувати роботу шахтних і обертових печей для випалювання вапняку можна, використовуючи добавки хлоридів. При цьому потужність шахтних печей збільшується на 10%, а цикл випалювання в обертових печах різко скорочується. Під час транспортування і зберігання грудкового вапна потрібно оберігати його від зволоження, оскільки при цьому не тільки погіршується його якість, але й може статися самозаймання деревяних предметів, з якими вони стикаються.

2.Технологічні параметри та режим роботи установки

Обертові печі дають змогу випалювати дрібні фракції, а також мякі породи і діставати мяко випалене вапно. Довжина таких печей від 30 до 100м. Чим довша піч, тим менша питома витрата палива. Для поліпшення теплотехнічних показників обертових печей за ними встановлюють парові котли-утилізатори, оскільки температура відхідних газів досягає 700-800°С. Застосовують також підігрівники вапняку, і тоді матеріал надходить у піч з температурою 500 - 700 °С. Підігрівники бувають шахтні, циклонні й у вигляді конвеєрної гратки. Якщо витрата теплоти без додаткових пристроїв становить 25 - 30%, то в печах з підігрівниками вона знижується до 16-20%. Піч устаткована барабанними холодильниками для охолодження вапна, що виходить з неї. Потужність печей 200-500 т/добу. В подальшому впроваджуватимуться печі потужністю до 1000 т/добу.

Переваги обертових печей полягають у повній механізації та автоматизації процесів, а також у тому, що в них можна випалювати мякі породи і шлами, чого не можна зробити у шахтних печах, і використовувати будь-який вид палива. Основні техніко-економічні показники обертових печей наведено у табл.1.

Недоліком обертових печей порівняно з шахтними є підвищена витрата палива, запиленість відхідних газів, що вимагає встановлення пиловловлювачів, велика витрата металу на 1т потужності, підвищені капіталовкладення, значна витрата електроенергії.

Обертова піч являє собою стальний барабан, зварений з окремих частин і футерований всередині вогнетривом. Печі встановлюють під кутом 2-5° до горизонту.

Таблиця 1. Основні показники роботи обертових печей

ПоказникиТип печіЗ внутрішнім теплообмінником З конвеєрною ґраткоюЗ шахтним підігрівомЗ циклонним теплообмінникомЗ паровим котлом-утилізаторомРозмір печі Довжина діаметр корпусу 118 3,6 50 3,6 50 3,6 50 2,7 75 3,6Потужність, т/год.12,512,712,77,515,0Витрати умовного палива, кг/т380234204138286Вид сировиниКрейдяний шламкрейдаВапнякКарбонатиВапнякВологість,%4016,52,03,04,0Розмір кусків, мм - 10-25 25-5010-20 20-400,088-0,1025-50Тип холодильникаБарабанний 2,3*38м2,5*25м2,5*38м2,5*20м2,5*38Т вапна, що вивантаж.,°С150200200200150Т газів на вих. з тепло об. пристрою,°С 250250430145200

Сировину подають в один кінець печі через спеціальний завантажувальний пристрій. Повітря, необхідне для спалювання палива, підводить у піч з протилежного кінця. Піч працює під дією розрідженням, на вимушений тязі, що створюється димососом. У нижній частині вентилятором створюють надлишковий тиск.

По довжині печі умовно можна поділити на окремі зони. Перша - зона нагріву, що займає до третини довжини печі. В ній вапняк втрачає залишкову вологу і нагрівається до 850°С.

У зоні декарбонізації і випалу, що займає близько 20% довжини печі, температура піднімається до1100°С, повністю виділяється хімічно зв'язана волога і проходить дисоціація СаСОз. Ця зона є найбільш термічно зв'язана напруженою, оскільки на неї затрачено 1740 кДж теплоти на 1 кг СаСОз. В наступній зоні охолодження - матеріал охолоджується до 700°С, розплав кристалізується, а для подальшого різкого охолодження застосуються холодильники.

Таблиця 2. Технічні характеристики обертової печі

ПоказникиЗначенняТип печіIIIДіаметр барабана, м:зовнішній3,6 внутрішній3,2Довжина барабана, м110 Робочий об'єм агрегату, м3: загальний880 у тому числі барабана880 підігрівача сировини-Маса агрегату без випалювального матеріалу, т: всього1200 у тому числі металу730 вогнестійкого470Тип теплообмінних пристроївНавіска жаростійких ланцюгівЧастота обертання, хв.0,б...1,2Потужність приводу, кВт125Димосос: подача,м3/с50 тиск, кПа2 потужність, кВт125Система пиловловлюючих газівГоризонтальний електрофільтр Розміри шматків,до 500 ммПродуктивність за виходом вапна агрегатна, кг за 1с питома, кг/(м3-С)3,9 4,43-10*3

При випалі сировини відбувається дисоціація вуглекислого кальцію і магнію, причому активно проходить тверднофазні реакції. У результаті цього виділяється оксид кальцію, який взаємодіє з глинистими і тонко дисперсними піщаними домішками, утворюючи в результаті низько основні силікати, ферити, алюмінати і алюмоферити кальцію. В даній печі використовується камяне вугілля Львівсько-Волинського басейну. За необхідною потужністю обираємо обертову піч, технічні характеристики якої наведені в таблиці 2.

Так як продуктивність однієї печі 14т/год., а потрібна годинна продуктивність 18,5 т/год., приймаємо дві печі.

Шахтний протиточний підігрівач сировини падаючого шару конструкції ВНИИстром є порожнистою круглою теплоізольовану шахтою змінного перетину висотою 10 і Внутрішній діаметр трьох пережимів 1,2 м. Усередині шахти змонтований порожнистий металевий керн змінного перетину, закритий знизу конусом.

Матеріал фракції 0-3 мм живильником подається в кільцевий простір шахти зверху. Пічні гази входять в кільцевий простір підігрівача знизу і піднімаються вгору в протитечії з матеріалом. Частки матеріалу розміром менше 0,3 мм виносяться газами з теплообмінника в пилоосаджуючу установку, де виділяються з потоку. Частки більше 0,3 мм опускаються в кільцевому просторі шахти, підігріваються газами і виділяються у футерувальному (гарячому) циклоні, розташованому нижче за підігрівач, і з під нього по тічці поступають в піч.

Рис.1. Шахтний протиточний підігрівач сировини конструкції ВНИИстрома;

- вивантажувальний отвір; 2 - механізм вивантаження; 3 - патрубок, 4 - кільцевий газохід; 5 - керн; 6 - шахта; 7 - двоклапаний механізм завантаження; 8 - тяга; 9 - клапан; 10 - плита; 11- піч, що обертається; 12 - тічка

3.Розрахунок горіння палива

Розрахувати процес горіння вугілля такого умовного складу:

Кам'яне вугілля (вугільний пил) Львівсько-Волинського басейну (ГЖ).

СГНГОГNГSГСума81,45,57,21,24,7100.0

Спалювання проводиться у печі. Вміст золи Ас = 35%; вміст вологи WP = 8%. Початкова температура повітря: tпов = 200С. Початкова температура палива: tпал = 200С.

Вологовміст повітря: d = 10 г/кг сухого палива.

1.Визначаємо склад робочого палива.

Вміст золи в робочому паливі:

Вміст інших елементів в робочому паливі:

Результати розрахунків зводимо в таблицю:

2. Визначаємо значення теплоти згорання робочого палива.

- нижча теплота згорання:

339*48,68+1030*3,3-109*1,2-25*8= =19570 кДж/кг

. Теоретично необхідна кількість повітря для горіння:

- сухе повітря:

0,0889*48,68+0,265*3,3-0,0333*1,2= 5,16 м3/кг.

вологе повітря (з врахуванням вологості атмосферного повітря):

(1+0,0016*10)5,16=5,24 м3/кг;

де d - вологовміст повітря (приймаємо 10 г /кг сух. пов.).

Горіння палива з теоретичною кількістю повітря є ідеальним випадком. Па практиці при спалюванні палива в топках і печах необхідно давати дещо більшу кількість повітря через недосконалість процесу спалювання.

Відношення дійсної кількості повітря, що надходить на горіння, до теоретичної називається коефіцієнтом надлишку повітря:

Коефіцієнт а залежить від виду та способу спалювання і складає:

- для твердого палива: пилоподібного 1,2...1,25

4. Дійсна кількість повітря для горіння. Приймаємо коефіцієнт надлишку повітря для горіння =1.2. Тоді витрати:

• сухого повітря

1.2*5,16=6,19 м3/кг;

• атмосферного повітря

1.2*5,24=6,29 м3/кг;

5. Склад і кількість продуктів згорання при ?=1.2:

0,01855*48,68=0,903 м3/кг;

0,112*3,3+0,0124*8+0,0016*10*6,19=0,568 м3/кг;

0,007*2,8=0,0196 м3/кг;

0,79*6,19+0,008*0,72=4,89 м3/кг;

0,79*(0,2)5,16=0,815

• Загальна кількість продуктів горіння при ?=1.2:
• V?=0.903+0.568+0.0196+4,89+0.815= 7,195 м3/кг.
• 6. Складаємо матеріальний баланс процесу горіння на 100 кг вугілля, при ? = 1,2.
• Таблиця 3. Матеріальний баланс процесу горіння

Прихідна частинакгВитратна частинакгВугілля Повітря: O2=100*6,19*0.21*1.429 N2=100*6,19*0.79*1.251 H2O=100*0.0016*10*6,19*0.804100,0 185,6 611,8 7,96Зола (шлак) АP Продукти згорання: СO2=100*0.903*1,977 SO2=100*0.0196*2.852 Н2О=100*0.568*0.804 N2=100*4,89*1.251 O2=100*0.815*1.429 Нев'язка32,2 178,5 5,59 45,7 611,74 116,4 -14.71Всього905,36Всього905,36

Нев'язка балансу складає:100*14.71/905,36 = 1,62%.

7. Визначимо калоричну (теоретичну) температуру горіння (tт). Для цього запишемо рівняння теплового балансу процесу горіння 1 кг палива:

• Дійсні витрати атмосферного повітря по масі:

кг /кг;

Витрати димових газів за масою складуть (див. табл. матеріального балансу):

V?=1.78+0.55+0.45+6.11+1.16=10.05 кг

• Для проектних розрахунків можна користуватись наближеними формулами:

для твердих видів палива і мазуту [кДж/кг?°С];

Калоричну температуру можна визначити методом послідовного наближення (підбору) або шляхом розв'язку квадратного рівняння.

Якщо прийняти початкову температура палива та повітря рівною 20°С та підставивши решту відомих значень в рівняння теплового балансу процесу горіння, отримаємо:

19570+6.29*1*20+1*20 = 10.05

+6.29*1*20+1*20 = 10.05

Таким чином, маємо квадратне рівняння, розв'язавши яке отримаємо:

tт = 1915°С.

8. Знайдемо дійсну температуру горіння з врахуванням величини пірометричного коефіцієнту

Для даних умов при tт = 0.7*1915=1340°С

В пічних установках в зоні випалу необхідно підтримувати значення температури горіння (а в сушильних установках - теплоносія), що відповідають технологічним умовам теплової обробки.

Тому задавшись необхідним значенням температури із рівняння теплового балансу можна визначити додаткову кількість повітря, що необхідно подати в зону горіння, або для розбавлення димових газів після топки.

Розраховуємо необхідну кількість повітря для підтримання в печі 1100°С

- необхідна додаткова кількість повітря.

= 1.72 [кДж/кг?°С];

Тоді:

19570+1*20+(6,29+XПОВ)*1*20 = 10,05

Звідси Хпов = 4,49 кг/кг палива.

Тоді загальна кількість повітря, що витрачається на горіння:``=6,29+4,49= 10,78 кг/кг палива або 8,9 м /кг палива.

Дійсний коефіцієнт витрати повітря:

Визначимо загальну кількість продуктів горіння при новому

0,01855*48,68=0,903 м3/кг; без змін

0,112*3,3+0,0124*8+0,0016*10*8,9=0,61 м3/кг;

0,007*2,8=0,0196 м3/кг; без змін

0,79*8,9+0,008*0,74=7,03 м3/кг;

0,79*(0,69)5,16=2,8 м3/кг;

Загальна кількість продуктів горіння при ?Д=1,69:?=0,903+0,61+0,0196+7,03+2,8= 11,36 м3/кг.

4.Матеріальний баланс

Розрахунок матеріального балансу ведеться на 1 кг вапна. Для вяжучого з однокомпонентної шихти, яким і є вапно, витрати сировини ведуться з урахуванням фізико-хімічних процесів, які лежать в основі їх технології. Визначимо витрату вапняку Любомирського родовища на отримання 1 кг випаленої продукції.

Таблиця 4

SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOCaCO3SO3ВПП5,421,940,6350,230,7791,350,6640,35

витратна частина:

. Паливо - X кг;

. Сировина

сухої сировини:c=1/(1-0.353)=1.676 кг

вологого вапняку з вологістю 15%:в=1/(1-0.353)*(100-15)=1,802 кг

3. Повітря

? Х = 11.7*X м3/кг

або тпов= L? рпов Х =11.7*1.29*X=15.12 кг/кг.

Прихідна частина:

1. Вихід вапна - 1 кг;

. Вихід технологічної вуглекислоти:

m(CO2)=(mc*CO2)/100=1.676*40/100=0.671 кг

V(CO2)=m/?=0.671/1.977=0.339 м3

.Вихід фізичної води сировини:

WФ=mв-mс=1,802-1,676=0,126 кгWФ=m/? =0.126/0.805=0,157 м3.

. Вихід гідротехнічної води:

WГ=(0,35*mc*Al2O3)/100=0.35*1.676*1.94/100=0,011 кгWГ=m/? =0.011/0.805=0,014 м3.

.Вихід газів з палива:

Д.Г.=12,84*Х кг/кг Д.Г= VД.Г*х+Хco2+XWГ= 12.847*X+0.339+0.157+0.014= 12.847*X+ 0.51м3

Таблиця 5. Матеріальний баланс

Сировина, що надходить у пічкгВихід матеріалу КгВапно Вихідні гази Вуглекислота Волога фізична Волога гідратна Димові гази Всього1 0,671 0,126 0,011 12,847+х 12,847*х+1,808Паливо Сировина повітря всьогоХ 1,802 15,128*х 15,128*х+1,802

.Тепловий баланс

Розрахунок теплового балансу ведеться на один кілограм вапна.

Спочатку визначаємо загальний тепловий баланс.

Тепловий баланс печі на 1 кг вапна

Прихідна частина:

1.Від згоряння палива:

19570*Х кДж;

2.Внесемо шламом;

(1.676*0.875+0.126)15=24 кДж,

де Сс - питома теплоємність сировинної суміші,

.З присмоктаним повітрям:

11.86*0.03*1.29*15*x= 7* X кДж;

де Сп - теплоємність повітря;

. Ентальпія вторинного повітря при і=400°С:

23,42(1-0,03)*1,32*400*Х=12080*Х кДж.

Витратна частина:

1. На дисоціацію СаС03:

1658* mс *СаСO3 =1658 *1.67* 0.9135 = 2538 кДж,

де 1658 кДж/кг - кількість теплоти на дисоціацію СаСO3;

. На випаровування вологи:

=2500* mWФ = 2500 0,126 = 315 кДж,

де 2500 кДж/кг - питома теплота пароутворення;

. Кількість теплоти з вихідними газами:

((1,03*1,78+9,22*1,29+2,21*1,52+0,41*1,33)*х+0,339*1,78+

,15*1,52+0,014*1,52)*200=3547*х+173 кДж.

де V - відповідні об'єми, м3, С - теплоємність продуктів згорання при 1=200°С;

. Ентальпія вапна на виході з печі

Cвапна*tвапна= 0,905 *1100 = 995,5 кДж.

. Втрати в навколишнє середовище (п=8% від кількості теплоти, що

надійшла в зону охолодження):

де S - площа поверхні печі, м3, Q- питома витрата теплоти з 1 м3 печі, кДж/м3, П - продуктивність, т/год.

Таблиця 6. Тепловий баланс обертової печі на 1 кг вапна

Прихідна частинакДжВитратна частина кДжВІД згоряння палива Внесено матеріалом З присмоктаним повітрям З вторинним повітрям19570х 22 7х 12080хНа розпад СаС03 На випаровування вологи 3 відхідними газами Ентальпія вапна Втрати в навколишнє середовище2538 315 3597х+173 995,5 1172Всього48664х+22всього3597х+5193,5

З балансу отримуємо рівняння:

. X + 22 = 3597 *X + 5193.5

*Х = 5171.5.

На 1 кг вапна йде Х=0,115 м3/кг:

= 19570 0,115 = 19570* 0.115 = 2250 кДж теплоти.

Для побудови графіків температури повітря по довжині печі розбиваємо її на зони і складаємо тепловий баланс окремо для кожної зони.

Тепловий баланс зони охолодження і спікання на 1 кг вапна

Прихідна частина:

1. Від охолодження матеріалу:

= 19570 0,115 = 19570* 0.115 = 2250 кДж

. Повітря, нагріте в холодильнику:

Споа (700 - 100) = 1,3 600 = 780 кДж.

Витратна частина:

1. Втрати в навколишнє середовище (по експериментальним даним [3]):

кДж

. Ентальпія вихідних газів: І

Таблиця 7. Тепловий баланс зони охолодження і спікання на 1 кг вапна

Прихідна частинакДжВитратна частинакДж3 матеріалом 3 повітрям2250 780В навколишнє середовище 3 вихідними газами165 І Всього4986Всього165+ І

= 165 +І

І=4821 кДж.

Визначаємо температуру газів методом підбору (при 2000°С):

(0,16*2,4+ 1,43*1,48+ 0,34*1,96+ 0,06*1,5)2000 = 6576 кДж

при 2100°С (розраховуємо аналогічно):

І=6945 кДж

Тоді температура газів:=2000+(2865-6576/6945-6576)*100=1524 °С

Тепловий баланс зони декарбонізації (випалу) на 1 кг вапна

Прихідна частина:

1. Ентальпія газів, що надійшли: 977 кДж;

. Ентальпія СО2 із сировини:

со2 =Vсо2 *?* Cсо2 *1100 = 0.339*0.7*2.2*1100 = 574кДж;

. Від згоряння палива: 2250 кДж.

Витратна частина:

1.На нагрівання матеріалу до 1100°С:

2. На декарбонізацію:

=29.64*1.54*50.2*0.7=1611 кДж;

.Втрати в навколишнє середовище (по експериментальних даних [3]) 281 кДж;

. ентальпія вихідних газів:

Таблиця 8. Тепловий баланс зони декарбонізації і підігріву на 1 кг вапна

Прихідна частинакДжВитратна частинакДж3 продуктами горіння Ентальпія СО2 з сировини Від горіння палива977 574 2250На нагрівання матеріалу На завершення декарбонізації В навколишнє середовище 3 димовими газами і СОг411 1610 281 ІВсього5757Всього2303+І

= 2303+І

І= 3454 кДж.

Визначаємо температуру газу методом підбору:

при 1000°С: І = 3035 кДж;

при 1100 І=3373 кДж

Тоді температура газів=1000+(3454-3035/3373-3035)*100=1223 °С

Тепловий баланс зони нагріву на 1 кг вапна

Прихідна частина:

1.Ентальпія газів, що надійшли:3457 кДж

2.Ентальпія водяної пари

Витратна частина:

1. На нагрівання матеріалу до 8500С:.

. На випаровування вологи

. Втрати в навколишнє середовище (по експериментальним даним):

45кДж;

4. Ентальпія вихідних газів (із загального балансу): 1731кДж.

Таблиця 9. Тепловий баланс зони нагріву на 1 кг вапна

Прихідна частинакДжВитратна частинакДж 3 продуктами горіння 3 водяною парою3451 21,5На нагрівання матеріалу На випаровування В навколишнє: середовище 3 димовими: газами і СО2 Нев'язка1367 291 45 1731 38,5Всього3472,5Всього3472.5

Невязка складає 38,5*100/3472,5=1,1%

Визначимо температуру газів методом підбору:

при 800°С: І= 2376 кДж;

при 900°С: І = 2701 кДж.

Тоді температура газів:=800+(3472,5-2376/2701-2376)*100=1137 °С

6. Розрахунок розмірів печі

Теплова потужність печі

Ф=0,278*П*Q=0.278*14*2250=16.37 МВт.

де П - годинна продуктивність печі, т/год.;- кількість теплоти на 1 кг вапна, кДж.

Внутрішній діаметр труби:

Зовнішній діаметр печі:

ЗОВ= DВН +2*?=3.1 + 2*0,23 = 3.56 м,

Приймаємо 3,6м;

? - товщина футеровки, м.

Зона охолодження:

де t - час перебування матеріалу в зоні охолодження;

і - нахил корпуса печі (3,5%);

п- частота обертання печі (1,2 об/хв);

? - кут природного укосу;

Зона спікання:

Зона екзотермічної реакції:

Зона декарбонізації:

кількість теплоти, яка передається матеріалу в даній зоні, визначається із теплового балансу зони, Q= 411+ 1610 + 281 = 2302 кДж

?- коефіцієнт тепловіддачі від газового потоку до матеріалу в даній зоні;

S - площа поверхні футеровки і теплообмінників на 1 м довжини печі=3.14*2.3 = 7.2 м2

?t - середньо логарифмічна різниця температур газів даній зоні.

Загальна довжина печі складає:

+ 58.6 + 39 = 106.6 м.

Приймаємо стандартну піч 110x3,6 м.

Час перебування матеріалу в печі:

Зйом продукції з 1 м2 площі футеровки:

Зйом продукції з 1 м:

7. Аеродинамічний розрахунок з вибором обладнання

обертова піч вапняк вугілля

Витрати газів в аеродинамічному тракті становить:

до печі (повітря):

*X*П = 6,29 0.115 14000 = 10127 м3/год., або 2,81 м3/с;

після печі (димових газів):

(Vа X +1.838) П = (11.36 0.115 + 0.51) 14000 = 25430 м3/год. або 7.06 м3/с.

Визначаємо аеродинамічний опір труби:

Оскільки піч повинна працювати під розрідженням, а загальний опір печі 600 Па, приймаємо два вентилятори ЦП-7-40, які працюють по паралельній схемі, тобто загальний тиск 500 Па і витратою 5000м3/год. кожний.

Таблиця 10

№показникЗначення 1.Продуктивність, м3/год.50002.Повний тиск, кПа0,53.Частота обертання, хв.-111504.ККД0,4…0,55.Температура, 0C200

По ділянці повітропроводу між нагнітаючими вентиляторами і піччю, довжиною 8 м, проходить повітря з температурою 20°С і швидкістю 10 м/с.

Діаметр труби

Густина повітря при 20°С:

Опір ділянки, при коефіцієнті тертя ?= 0.09 становить:

Для попереднього очищення газів при 190°С по продуктивності приймаємо

Мультициклон з 4 елементів типу ЦП -І, діаметром 2500мм і продуктивністю 30000м3/год. Швидкість газу в циклонах V = 5 м/с.

Гідравлічний опір одного циклону ?= 105.

Опір циклонів:

По ділянці повітропроводу між піччю і циклонами, довжиною 6м, проходить

Повітря з температурою 200°С і з швидкістю 10м/с.

Опір ділянки, при коефіцієнті тертя ?= 0.02 становить:

По ділянці повітропроводу між циклонами і електрофільтром, довжиною 6м, проходить повітря з температурою 180°С і з швидкістю 10м/с.

Густина газів при 180°С:

Опір ділянки, при коефіцієнті тертя ? = 0.02 становить:

Для останнього очищення газів при 170°С по продуктивності приймаємо електрофільтр типу УВП-10 з технічними характеристиками, що наведені в таблиці 11. Опір електрофільтра складає 666 Па

Таблиця 11

Технічні характеристики електрофільтра типу УВП-10 ПоказникиЗначенняПродуктивність, м3/год.32000Швидкість газів, м/с1Можлива температура, °С80...130Гідравлічний опір, Па666Площа активного перерізу, м210Кількість секцій (полів)1

Тиск перед трубою повинен бути приблизно рівним атмосферному. Він становить:

-2-600-891-1-666+Р9-10= Р9-10-1660

Димосос повинен створювати тиск близько 1660 Па. Вибираємо три димососи марки ВД-8, які працюють по паралельній схемі, щоб забезпечити необхідну продуктивність.

Таблиця 12

№ВД-8Значення 1.Продуктивність, м3/с2,82.Повний тиск, кПа1,73.Частота обертання, хв.-17304.ККД0,675.Температура, 0C200

По ділянці повітропроводу між електрофільтром і димососами, довжиною 10м, проходить повітря з температурою 150°С із швидкістю 158 м/с.

Діаметр труби:

Густина газів при 150°С становить:

Опір ділянки при коефіцієнті тертя л = 0.02, становить:

По ділянці повітропроводу між димососами і димовою трубою довжиною 10м, проходить повітря з температурою 140°С і з швидкістю 15м/с

Діаметр труби:

Густина газів при 140°С становить:

Опір ділянки, при коефіцієнті тертя ? = 0.01, становить:

Швидкість газів в гирлі труби ? = 8 м/с.

Діаметр гирла труби

г=?(4П)/(??)=?(4×3,9)/(3,14×8)=1,1 м

Діаметр основи труби

0=1.5dг=1.5×1,1=1,65 м

Середній діаметр труби

ср=(d0+dг)/2=(1,65+1.1)/2=1,38 м

Швидкість газів в трубі

?=(4П)/(? dср2)=(4×3,9)/(3,14×1,382)=2,6 м/с

Для викиду відпрацьованих газів в атмосферу приймаємо димову трубу висотою 30 м.

Температура газів в гирлі труби :

г=tосн-H×?t=60-30×1,5=20 оС, де

осн - температура газів на вході в трубу (в основі), оС ; ?t - падіння температури по висоті труби (для цегляних труб - 1…1,5 оС/м).

Середня температура газів в трубі :

ср=(tосн+ tг)/2=(60+20)/2=40 оС

Тоді величину розрідження, що створюється димовою трубою, можна знайти з виразу:

?P=Pг-?Pтр-?Pм

?Pтр - втрати тиску на тертя по довжині труби;

?Pм - місцеві втрати при виході газів із труби в атмосферу.

Геометричний напір можна знайти за наведеним нижче виразом, з перерахунком густин газів на дійсну температуру:

г=Hg(?повt-?гt)г=Hg(?повt-?гt)=30×9,81×(1,29/(1+(20/273))-1,3/(1+(40/273)))=38 Па

Втрати на тертя по довжині труби:

?Pтр=?×H/ dср×?ср2/2×?гt=5,5 Па

?- коефіцієнт тертя газів об стінки труби, для цегляних труб - 0,035…0,05.

Місцеві втрати при виході газів з труби при 4 м/с:

?Pм=?× ?г2/2×?0×(1+ tг/273)=1,1×42/2×1,3×(1+20/273)=12,3 Па

? - коефіцієнт місцевого опору: ? =1,06…1,15 (верхня межа для менших швидкостей, нижня - для більших).

Величина розрідження становить:

?P=Pг-?Pтр-?Pм=38-5,5-12,3=20,2 Па

Загальний аеродинамічний опір тракту становить:

+600+1+891+1+666+3+3=2167

Зведений аеродинамічний розрахунок наведений в таблиці 13

Таблиця 13. Втрати тиску по аеродинамічному тракту

№ ділянки (точки)Назва опоруV, м3/сd, ммb, мv, м/сr0, кг/м3tг, °СlxDp, Паp, Па12.8---1.17720---01-2Dp1-22.8-- -1.17720-+500-22.8--101.17720---5002-3Dp2-32.85778101.177200,09--2-32.8--101.17720---4983-4Dp3-4----0,19-600-47.06--101.677200----1024-5Dp4-57.069936101.6771950,02--1-57.06--101.677190----1035-6Dp5-67.06--51.677185-105-891-67.06--101.677180----9946-7Dp6-77.066276101.6771750,02--1-77.06--81.677170----9957-8Dp7-87.06-411.677165--666-87.06--81.677160----16618-9Dp8-97.0662710151.6771550,02--3-97.06--151.677150----16649-10Dp9-107.06--201.677145--+1700-107.06--171.677140---3610-11Dp10-117.06110010151.6771350,01--3-117.06 2780-81.677130---3311-12Dp11-127.062315303.21.677105--20-127.061400-3.21.67780---0

8. Техніко-економічні показники підприємства

Річна продуктивність печі становить

П 365 = 14 *365 *24 = 123000т/рік,

Де 365*24 год./рік - річний фонд робочого часу цеху випалу.

Визнаємо питомі витрати на 1 кг готової продукції:

Теплової енергії:=19570* 0.145 = 2250 кДж;

Камяного вугілля Львівсько-Волинського басейну: Х=0,115м3/кг;

Умовного палива: 2250/29300=0.076 кг/год.

Питомі витрати на 1 годину роботи печі такі:

Камяного вугілля Львівсько-Волинського басейну:

,115*14000=2016 кг/год.;

Умовного палива:

,076*29300=2227 кг/год.

Питомий зйом вапна:

3 1 м3 робочого об'єму печі:

/880=15,9 кг/(м3*год.)

1 м2 робочої площі футеровки, кг:

14000 = 12.7кг/(м2 *год.).

.14*3.2*110

Зведена техніко-економічні показники подані в таблиці 14.

Таблиця 14. Техніко-економічні показники процесу випалу в обертовій печі

ПоказникиЗначення1. Річна продуктивність, т/рік1230002. Питомі втрати на 1 кг вапна: Теплової енергії, кДж/кг Камяного вугілля Львівсько-Волинського басейну, кг/кг Умовного палива, м3/кг 2250 0,115 0,0763. Питомі втрати на 1 годину роботи печі: Камяного вугілля Львівсько-Волинського басейну, кг/кг Умовного палива, кг/кг 2016 22274. Питомий зйом вапна: 3 1м3 робочого об'єму печі, кг/(м3-год) 3 1м2 робочого площі футеровки, кг/(м3-год) 15,9 12,75. Загальний аеродинамічний опір тракту, Па1467

Література

1.Дворкін Л.Й, Шестаков В.Л. Проектування підприємств для виготовлення вяжучих матеріалів. - Київ: ВІПОЛ, 1996 р.

2.Пащенко О.О., Сербін В.П. «Вяжучі матеріали» Київ: Вища школа, 1995 р.

3.А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В С. Колокольников. Минеральные вяжущие вещества (технология и свойства). - М.. Стройиздат, 1966.

.Роговой М. И. Кондакова М. Н., Сагановский М. Н. Расчеты и задачи по техническому оборудованию предприятий промышленности строительных материалов. - М: Стройиздат, 1976.

.Перегудов В. В. Роговой М. И Тепловые процессы и установки в технологии строительных изделий и деталей. - М.: Стройиздат, 1983.

.А.В. Монастырев, А.В. Александров Печи для производства извести. Справочник.- М.: Металлургия, 1979.

Курсовий проект на тему: «Випал вапна в обертових печах» Зміст Вступ . Опис ро

Больше работ по теме: