Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2013 в 10:13, курсовая работа
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.
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
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
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,.
= 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[м3/м3]
3) Практический расход воздуха:
Lпр= 1,2 9,07 = 10,884 [м3 /м3]
4) Количество продуктов горения:
(4)
VСО2= [0,2+94+(4 ] [м3/м3]
= (5)
VН2О = [2][м3/м3]
=(6)
VN2 = [0,8 + (100-21)][м3/м3]
=(7)
VО2=[21 (1,2-1)][м3/м3]
(8)
VSO2 =0[м3/м3]
5) Общее количество продуктов горения:
=+
Vг=11,8643[м3/м3]
6) Состав продуктов горения:
(10)
СО2=
(11)
Н2О =
.
N2 =
О2=
=
=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 |
SО2 |
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 |
SО2 |
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 SО2 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
=14,219[нм3/сек]
Находим температуру газа на этом участке с учетом подсоса воздуха:
t1=
t1==571,43
Находим температуру газа на входе в циклон:
t2 =t1-l∆t
t2 = 571,43-12
Находим среднюю температуру газов на данном участке:
tcр= =541,43
Находим действительный объем газов на данном участке:
=
= 14,93 )=44,54 [м3 /сек] =44,54 [3/час]
Рассчитаем площадь поперечного сечения газохода и его диаметр:
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:
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
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