Теплотехнический расчет вращающейся печи

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2013 в 10:13, курсовая работа

Краткое описание

Исходные материалы — боксит и известняк после дробления поступают в мельницы мокрого размола. Размол происходит в среде маточного раствора, содержащего оборотную соду. Кро¬ме того, в мельницу поступает свежая сода для возмещения по¬терь в процессе и белый шлам, остающийся после обескремнивания. Перед подачей в мельницу компоненты шихты дозиру¬ют в необходимом соотношении; окончательно корректируют шихту после помола путем смешивания шихт различного соста¬ва. Откорректированную шихту (пульпу) спекают при 1150—1200° С.

Содержание

Введение 5
1 Расчет горения газообразного топлива 6
2 Расчет сопротивлений в газоходном тракте 10
3 Расчет теплопередачи через фрагмент стенки печного агрегата 16
Заключение 19
Список литературы

Вложенные файлы: 1 файл

raschet_shyryn.docx

— 92.52 Кб (Скачать файл)

Содержание

 

 

Введение 5

1 Расчет горения газообразного топлива 6

2 Расчет сопротивлений в газоходном тракте 10

3 Расчет теплопередачи  через фрагмент стенки печного агрегата 16

Заключение 19

Список литературы 20

Приложение А 21

Приложение Б 22

Приложение В 23

 

 

Введение

 

       В настоящее время теплосиловые и тепловые установки получили широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства. На промышленных предприятиях они составляют основную важнейшую часть технологического оборудования. Наука, изучающая методы использования энергии топлива, законы процессов изменения состояния вещества, принципы работы различных машин и аппаратов, энергетических и технологических установок, называется теплотехникой. Теоретическими основами теплотехники являются термодинамика и теория теплообмена. Термодинамика опирается на фундаментальные законы, которые являются обобщением наблюдений над процессами, протекающими в природе независимо от конкретных свойств тел. Этим объясняется универсальность закономерностей и соотношений между физическими величинами, получаемых при термодинамических исследованиях.

Русские и советские ученые внесли большой вклад в развитие теплотехники. М. В. Ломоносов еще  в середине XVIII в. высказал мысль: «теплота — вращательное движение материи, функция  скорости движения корпускул». В 1766 г. И. И. Ползунов построил паровую машину. В XVIII—XX вв. во многом усилиями русских  и зарубежных ученых был обеспечен  дальнейший прогресс этой науки, особенно в последние десятилетия.

Огромное значение имеют  работы Всесоюзного теплотехнического  им. Ф. Э. Дзержинского, Энергетического  им. Т. М. Крыжановского АН СССР, Центрального котлотурбинного им. И. И. Ползунова и других институтов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       1 Расчет горения газообразного топлива

 

 

1)Низшая теплопроводность  рабочего топлива:

 

=+152.3,.                                                       (1)

 

= 85,6 94 + 2183,1 + 349 0,3+ 141,1 0,7- 4,82 0,9 = 8921,332 [ккал/м3]

 

2) Теоретическое количество  воздуха необходимая для горения:

 

=                   (2)

 

 

Lт = = 9,07[м33]

 

3) Практический расход  воздуха:

 

                                                       (3)

 

Lпр= 1,2 9,07 = 10,884 [м3 3]

 

4) Количество продуктов  горения:

 

(4)

 

VСО2= [0,2+94+(4 ] [м33]

 

=   (5)

 

  VН2О = [2][м33]

 

=(6)

 

VN2 = [0,8 + (100-21)][м33]

 

=(7)

 

2=[21 (1,2-1)][м33]

 

(8)

 

VSO2 =0[м33]

 

5) Общее  количество продуктов горения:

 

=+                                  (9)

 

 

Vг=11,8643[м33]

 

6) Состав продуктов горения:

 

                  (10)

 

СО2=

 

          (11)

 

Н2О =

 

.                                             (12)

 

N2 =

 

                                              (13)

 

О2=

 

=                                              (14)

 

=0%.

 

 

 

 

7) Плотность продуктов горения:

 

(15)

 

 

Ρ = = 1,24[кг/м3]

 

Полученные данные сведем в таблицу 1

 

Таблица 1

Количество и состав отходящих  газов

 

Наименование

кг

% массы

мм3

% объемные

СО2

3,552

8,08

0,958

8,09

Н2О

2,898

16,10

1,909

16,10

N2

20,328

72,10

8,60636

72,10

2

0

0

0

0

О2

1,0272

3,21

0,38094

3,21

Итого

27,8

100

11,8

100


 

Находим секундную производительность печи:

 

= 9.84 [кг/сек]

 

Рассчитаем расход топлива:

 

= 0.98[кг/сек]

 

Пересчитаем таблицу 1 с учетом расхода топлива и полученные данные сведем в таблицу 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

Количество и состав отходящих  газов с учетом расхода топлива

 

Наименование

кг/сек

% массы

мм3/сек

% объемные

СО2

0,9375

17,455

0,898

17,455

Н2О

2,7168

25,475

1,7896

25,475

N2

19,0575

81,475

8,0684

81,475

2

0

0

0

0

О2

0,963

12,585

0,3571

12,585

Итого

26,0673

100

11,1131

100


Полученные данные сведем в таблицу 3 материального баланса

 

Таблица 3

Материальный баланс горения  топлива

 

Приход

м3

%

расход

м3

%

1.Газ

2.Воздух 

1

13,334

10

90

СО2

Н2О

N2

2

О2

Невязка

1,025

1,988

10,549

0

0,8

- 0,028

7,151

13,869

73,594

0

5,581

-0,195

Итого

14,334

100

Итого

14,334

100


 

 

2 Расчет сопротивления в газоходном тракте

 

 

Удельный вес газа составит:

 

0 =                                                            (16)

 

0 = =1,25 [кг/сек]

 

Объем газа составит:

 

V0=14,219 [мм/сек]

 

Температура отходящих газов  t0=600

Для расчета примем:

1)Подсос воздуха на всех участках 5%.

2)Падение температуры на каждый погонный метр t=5

3)Действительная скорость  газа t=5[м/с]

 

Для удобства расчетов весь газоходный тракт разделим на участки:

1)Печь – циклон

2)Циклон – электрофильтр

3)Электрофильтр – дымосос

 

1)Участок «печь – циклон»

Рассчитаем действительный объем газа на участке с учетом насоса воздуха:

 

=V0                                                             (17)

 

=14,219[нм3/сек]

 

Находим температуру газа на этом участке с учетом подсоса  воздуха:

 

t1=                                                                                             (18)

 

t1==571,43

 

Находим температуру газа на входе в циклон:

 

t2 =t1-lt                                                                (19)

 

t2 = 571,43-12

 

Находим среднюю температуру  газов на данном участке:

 

t= =541,43

 

Находим действительный объем  газов на данном участке:

 

=                                                 (20)

 

= 14,93 )=44,54 [м3 /сек] =44,54 [3/час]

 

Рассчитаем площадь поперечного сечения газохода и его диаметр:

 

                                                              (21)

 

S==8,91[м2]

 

                                                         (22)

 

Д= =3.37[м]

 

Рассчитаем удельный вес газа:

 

 

             t=

(23)


 

t= =0,42 [кг/м3]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитаем потери напора от трения:

 
                                                (24)

 

где - коэффициент потери напора от трения, = 0,05;

       l – Длина участка газохода, м;

       D – Диаметр газохода;

        wt – Действительная скорость газа, м/с;

        g – Ускорение свободного падения, g = 9, 81 м/с2;

        gt – Действительный удельный вес газа, н/м2.

 

hпот=0.05

 

По расчетам выбираем циклон марки СЦН – 40, характеристика которого приведена в приложении А.

Потери напоров в циклоне  составляет:

 

136 кПа = =138,6 мм.вод.ст.

 

Принимаем температуру газов  на выходе из циклона 250.

2) Участок циклон – электрофильтр:

Рассчитаем действительный объем газа на участке с учетом подсоса воздуха (по формуле 17) :

 

=14,931,05=15,68 [км2/сек]

 

Находим t газа на этом участке с учетом подсоса воздуха(по формуле 18):

 

t1= ==238,095

 

Находим t газа на входе в электрофильтр (по формуле 19):

 

t2=238,095-175=153,095

 

Находим  среднюю температуру:

 

tср= =195,595

 

 

Находим действительный объем  газов на данном участке (по формуле 20):

 

=15,68=26,91[м3/сек]=96876 [м3/час]

 

Рассчитаем площадь потерянного сечения газохода и его диаметр(по формуле 21,22):

 

S==5,38[м2]

 

Д==2,62 [м]

 

Рассчитаем удельный вес газа (по формуле 23):

 

t= = 0,73 [кг/м3]

 

Рассчитаем потери напора от трения (по формуле 24):

 

hпот=0,05 = 0,39 [мм.вод.ст.]

 

Рассчитаем потери напора при местное сопротивление:

һм.с.=λt                                                           (25)

 

һм.с= 2[мм.вод.ст.]

 

По расчетам выбираем электрофильтр  марки ГК, характеристика которого приведена в приложении Б.

Потери напоров в циклоне  составит:

 

150Па = = 15,29 [мм.вод.ст.]

 

Принимаем температуру газов  на выходе из электрофильтра 90 .

3. Участок электрофильтр  - дымосос:

Рассчитаем действительный объем газа на участке с учетом подсоса воздуха (по формуле 17):

 

= 15,68[мм3/сек]

 

Находим t газа на этом участке с учетом подсоса воздуха (по формуле 18):

 

t1 = = 85,71

 

Находим t газа на выходе в дымосос (по формуле 19):

 

t2= 85,71-75=55,71

 

Находим среднюю температуру :

 

tср= = 70,71

 

Находим действительный объем газов на данном участке (по формуле 20):

 

= 16,464 = 20,73 [м3сек] = 74622 [м3/час]

 

Рассчитаем площадь поперечного сечения газохода и его диаметр(по формуле 21,22):

 

S == 4,146 м2

 

Д== 2,298 м

 

Рассчитаем удельный вес газа (по формуле 23):

 

t= = 0,99 [кг/м3]

 

Рассчитаем потери напора от трения (по формуле 24):

 

hпот= 0,05 = 0,16 [мм.вод.ст.]

Информация о работе Теплотехнический расчет вращающейся печи