Thiết kế lò quay nung clanhker xi măng pooclăng có tháp trao đổi nhiệt, công suất 4000 tấn Clanke/ngày đêm và tính toán phục vụ việc thiết kế sơ bộ một số thiết bị phụ trợ

Lời nói đầu Hiện nay trong lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng đã và đang được ứng dụng và sử dụng rất nhiều thành tựu,tiến bộ của khoa học kỹ thuật.Các thiết bị máy móc ngày càng hoàn thiện và hiệu quả hơn góp phần không nhỏ vào việc nâng cao năng suất cũng như chất lượng sản phẩm vật liệu xây dựng. Phần lớn các loại vật liệu xây dựng đều phải trải qua một khâu quan trọng đó là quá trình gia công nhiệt. Trong sản xuất xi măng mà cụ thể là giai đoạn sản xuất clanhker xi măng thì quá trình gia công nhiệt lại càng đóng vai trò quan trọng,chi phí cho quá trình này có thể chiếm tới 70 - 80% tổng giá thành sản phẩm xi măng. Chính vì những lý do trên ,việc nghiên cứu và thiết kế các thiết bị gia công nhiệt trong sản xuất vật liệu xây dựng nói chung và trong sản xuất clanhker xi măng nói riêng là hết sức cần thiết. Trong giới hạn phạm vi đồ án môn học “Thiết bị nhiệt trong sản xuất vật liệu xây dựng” được giao, chúng em đã thiết kế được thiết bị nhiệt trong sản xuất clanhker xi măng pooclăng mà cụ thể là đã thiết kế lò quay nung clanhker xi măng pooclăng có tháp trao đổi nhiệt,công suất 4000 tấnCLK/ngày đêm và tính toán phục vụ việc thiết kế sơ bộ được một số thiết bị phụ trợ như: Kích thước của các xiclôn trong tháp trao đổi nhiệt,chọn quạt cho thiết bị. Mục lục Lời nói đầu Phần I :giới thiệu chung về clanhke và thiết bị gia công. I- Giới thiệu chung về clanhker xi măng II-Giới thiệu các thiết bị gia công nhiệt trong sản xuất xi măng pooclăng 1. Thiết bị trao đổi nhiệt: 2. Lò quay nung clanhker xi măng 3. Thiết bị làm nguội clanhker Phần II: Tính toán thiết kế kích thước các thiết bị I. Tính quỹ thời gian làm việc của thiết bị II. Tính cháy của nhiên liệu. III.Tính cân bằng vật chất cho tháp trao đổi nhiệt. IV.Tính cân bằng nhiệt cho toàn thiết bị. V. Tính cân bằng vật chất cho lò quay VI. Tính cân bằng nhiệt cho tháp trao đổi nhiệt. VII. Tính cân bằng nhiệt cho thiết bị làm lạnh. VIII. Tính kích thước cơ bản và kết cấu bao che cho lò quay. 1-Tính kích thước cơ bản của lò. 2- Tính chiều dày các lớp vật liệu bao che. IX. Tính kích thước của tháp trao đổi nhiệt X. Chọn thiết bị phụ trợ và kết luận Tài liệu tham khảo

doc31 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 19/06/2013 | Lượt xem: 1732 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Thiết kế lò quay nung clanhker xi măng pooclăng có tháp trao đổi nhiệt, công suất 4000 tấn Clanke/ngày đêm và tính toán phục vụ việc thiết kế sơ bộ một số thiết bị phụ trợ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lêi nãi ®Çu HiÖn nay trong lÜnh vùc s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng ®· vµ ®ang ®­îc øng dông vµ sö dông rÊt nhiÒu thµnh tùu,tiÕn bé cña khoa häc kü thuËt.C¸c thiÕt bÞ m¸y mãc ngµy cµng hoµn thiÖn vµ hiÖu qu¶ h¬n gãp phÇn kh«ng nhá vµo viÖc n©ng cao n¨ng suÊt còng nh­ chÊt l­îng s¶n phÈm vËt liÖu x©y dùng. PhÇn lín c¸c lo¹i vËt liÖu x©y dùng ®Òu ph¶i tr¶i qua mét kh©u quan träng ®ã lµ qu¸ tr×nh gia c«ng nhiÖt. Trong s¶n xuÊt xi m¨ng mµ cô thÓ lµ giai ®o¹n s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng th× qu¸ tr×nh gia c«ng nhiÖt l¹i cµng ®ãng vai trß quan träng,chi phÝ cho qu¸ tr×nh nµy cã thÓ chiÕm tíi 70¸80% tæng gi¸ thµnh s¶n phÈm xi m¨ng. ChÝnh v× nh÷ng lý do trªn ,viÖc nghiªn cøu vµ thiÕt kÕ c¸c thiÕt bÞ gia c«ng nhiÖt trong s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng nãi chung vµ trong s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng nãi riªng lµ hÕt søc cÇn thiÕt. Trong giíi h¹n ph¹m vi ®å ¸n m«n häc “ThiÕt bÞ nhiÖt trong s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng” ®­îc giao, chóng em ®· thiÕt kÕ ®­îc thiÕt bÞ nhiÖt trong s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng poocl¨ng mµ cô thÓ lµ ®· thiÕt kÕ lß quay nung clanhker xi m¨ng poocl¨ng cã th¸p trao ®æi nhiÖt,c«ng suÊt 4000 tÊnCLK/ngµy ®ªm vµ tÝnh to¸n phôc vô viÖc thiÕt kÕ s¬ bé ®­îc mét sè thiÕt bÞ phô trî nh­: KÝch th­íc cña c¸c xicl«n trong th¸p trao ®æi nhiÖt,chän qu¹t cho thiÕt bÞ. Víi tr×nh ®é cã h¹n vµ ph¹m vi cña ®å ¸n m«n häc ®Çu tiªn nªn cã thÓ cßn nhiÒu sai xãt. Chóng em rÊt mong vµ ch©n thµnh c¶m ¬n nÕu ®­îc sù ®ãng gãp ý kiÕn h­íng dÉn nhËn xÐt,bæ xung cña c¸c thÇy,c« gi¸o. PhÇn I: giíi thiÖu chung vÒ clanhker xi m¨ng vµ thiÕt bÞ gia c«ng I- Giíi thiÖu chung vÒ clanhker xi m¨ng: Xi m¨ng pool¨ng lµ chÊt kÕt dÝnh v« c¬ d¹ng bét ®­îc nghiÒn mÞn tõ clanhker xi m¨ng, th¹ch cao vµ cã thÓ víi mét sè phô gia kh¸c. Nã cã kh¶ n¨ng ®«ng kÕt,r¾n ch¾c vµ ph¸t triÓn c­êng ®é trong m«i tr­êng kh«ng khÝ vµ m«i tr­êng n­íc ®­îc gäi lµ chÊt kÕt dÝnh r¾n trong m«i tr­êng n­íc hay chÊt kÕt dÝnh thuû ho¸. Xi m¨ng poocl¨ng ®­îc ph¸t minh vµ ®­a vµo sö dông trong trong x©y dùng tõ ®Çu thÕ kû 19. Theo ®µ ph¸t triÓn cña khoa häc kü thuËt chÊt kÕt dÝnh nãi chung vµ xi m¨ng nãi riªng,xi m¨ng vµ c¸c s¶n phÈm dïng xi m¨ng ngµy cµng ®­îc hoµn thiÖn vÒ thµnh phÇn ho¸ vµ tÝnh chÊt c¬ lý. Ngµy nay c¸c s¶n phÈm xi m¨ng ®­îc s¶n xuÊt trªn d©y truyÒn c«ng nghÖ cã møc ®é c¬ giíi ho¸ vµ tù ®éng ho¸ cao do ®ã chÊt l­îng æn ®Þnh vµ kh«ng ngõng ®­îc c¶i thiÖn,chÝnh v× thÕ c¸c s¶n phÈm xi m¨ng poocl¨ng ®· vµ ®ang ®­îc sö dông réng r·i víi khèi l­îng lín trong x©y dùng. Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt xi m¨ng poocl¨ng gåm hai giai ®o¹n chÝnh lµ s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng poocl¨ng vµ nghiÒn clanhker xi m¨ng poocl¨ng víi th¹ch cao vµ cã thÓ cïng víi c¸c phô gia kh¸c,trong ®ã s¶n xuÊt xi m¨ng b¸n thµnh phÈm clanhker xi m¨ng poocl¨ng lµ qu¸ tr×nh phøc t¹p nhÊt,chiÕm 70¸80% gi¸ thµnh xi m¨ng,nã phô thuéc vµo thµnh phÇn chÊt l­îng nguyªn liÖu,tØ lÖ gi÷a c¸c cÊu tö ban ®Çu,®é ph©n t¸n mÞn,®é ®ång nhÊt cña hæn hîp phèi liÖu,chÕ ®é nung vµ chÕ ®é lµm l¹nh clanhker. §Ó s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng cã thÓ sö dông c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau: ph­¬ng ph¸p ­ít,ph­¬ng ph¸p kh«, ph­¬ng ph¸p hçn hîp. Tuú thuéc vµo ph­¬ng ph¸p gia c«ng c¸c nguyªn liÖu ban ®Çu (®Êt sÐt,®¸ v«i,mét sè phô gia kh¸c) vµ hçn hîp nguyªn liÖu vµo lß. Tuy nhiªn ph­¬ng ph¸p ­ít vµ ph­¬ng ph¸p kh« s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng ®­îc sö dông réng r·i nhÊt trong s¶n xuÊt xi m¨ng. +Ph­¬ng ph¸p ­ít s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng lµ ph­¬ng ph¸p cã nh÷ng c«ng ®o¹n ph¶i dïng n­íc (nghiÒn,trén); hçn hîp nguyªn liÖu sau gia c«ng cã d¹ng bïn. §¸ v«i sau khi khai th¸c tõ quÆng vÒ ®­îc ®Ëp nhá ®Õn kÝch th­íc nhÊt ®Þnh sau ®ã ®em nghiÒn cïng ®Êt sÐt (còng ®· ®­îc gia c«ng ®Ëp s¬ bé) vµ phô gia kh¸c trong m¸y nghiÒn bi,trong qu¸ tr×nh nghiÒn cho thªm n­íc ®Ó hçn hîp nguyªn liÖu sau nghiÒn ®¹t ®é Èm 30¸40%,hçn hîp sau nghiÒn cã kÝch th­íc h¹t £80mm ®¹t 80%. Hçn hîp nµy ®­îc ®iÒu chØnh vµ ®ång nhÊt thµnh phÇn ho¸ trong c¸c bÓ,ngoµi ra bÓ ®ång nhÊt cßn cã t¸c dông dù tr÷ nguyªn liÖu tr­íc khi ®­a vµo lß nung vµ trong tr­êng hîp c¸c m¸y ®Ëp bÞ háng. VËy trong ph­¬ng ph¸p ­ít s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng hçn hîp nguªn liÖu ®Çu vµo thiÕt bÞ lß nung lµ d¹ng bïn vµ ®Çu ra lµ b¸n s¶n phÈm viªn clanhker xi m¨ng. Ph­¬ng ph¸p nµy cã ­u ®iÓm lµ dÔ nghiÒn,®é ®ång nhÊt cña phèi liÖu cao,Ýt bôi trong qu¸ tr×nh gia c«ng nh­ng tèn nhiªn liÖu nung còng nh­ n¨ng l­îng ®Ó sÊy vµ nghiÒn (1400¸1700Kcal/kgCLK),kÝch th­íc lß nung vµ diÖn tÝch x©y dùng lín. + Ph­¬ng ph¸p kh« s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng lµ ph­¬ng ph¸p nghiÒn trén nguyªn liÖu ë d¹ng kh«,yªu cÇu hçn hîp nguyªn liÖu sau nghiÒn cã ®é Èm w<2%. C¸c c«ng ®o¹n chÝnh trong qu¸ tr×nh gia c«ng còng t­¬ng tù nh­ ph­¬ng ph¸p ­ít nh­ng v× qu¸ tr×nh hçn hîp nguyªn liÖu ®­îc thùc hiÖn ë tr¹ng th¸i kh« v× thÕ khã nghiÒn h¬n,khã nghiÒn mÞn chi phÝ n¨ng l­îng lín h¬n,®é ®ång nhÊt cña hçn hîp phèi liÖu kÐm h¬n ph­¬ng ph¸p ­ít,l­îng bôi ph¸t sinh ra nhiÒu lµm t¨ng chi phÝ läc bôi. Tuy nhiªn: Chi phÝ nhiÖt thÊp,tèn Ýt nhiªn liÖu (800¸1200 Kcal/kgCLK), kÝch th­íc lß nung ng¾n,møc ®é tù ®éng ho¸ cao,do cã bé phËn läc bôi vµ lµm s¹ch khÝ khãi lß nªn kh¶ n¨ng sö dông nhiÖt ra khÝ th¶i ®Ó sÊy nguyªn liÖu lín h¬n,lµm gi¶m tiªu tèn nhiÖt dïng s¶n xuÊt clanhker. + Ph­¬ng ph¸p liªn hîp s¶n xuÊt xi m¨ng lµ ph­¬ng ph¸p trung gian nã cã thÓ dùa trªn c¬ së ph­¬ng ph¸p ­ít hay ph­¬ng ph¸p kh«: Khi sö dông ph­¬ng ph¸p ­ít th× hçn hîp nguyªn liÖu ®­îc gia c«ng ë tr¹ng th¸i ­ít t¹o bïn phèi liÖu,hçn hîp bïn nµy sau ®ã ®­îc sÊy hoÆc khö n­íc trong c¸c thiÕt bÞ läc ch©n kh«ng,m¸y Ðp läc,.. §Õn khi ®é Èm ®¹t W=12¸14% tõ ®ã ®em vª viªn vµ cho vµo lß nung. Ph­¬ng ph¸p liªn hîp cã ­u ®iÓm lµ tèn Ýt nhiÖt nung,kÝch th­íc lß nhá h¬n ph­¬ng ph¸p ­ít tuy nhiªn,kh«ng ph¶i nguyªn liÖu nµo còng dïng ®­îc ph­¬ng ph¸p nµy (chØ cã nguyªn liÖu cã kh¶ n¨ng t¹o h¹t); c¸c bé phËn (xÝch,canxinat¬) hay bÞ háng trong qu¸ tr×nh vËn hµnh. ViÖc lùa chän ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng ph¶i c¨n cø vµo tÝnh chÊt cña nguyªn liÖu,kh¶ n¨ng kinh tÕ kü thuËt cña ®Êt n­íc,c«ng suÊt yªu cÇu cña nhµ m¸y. Ph­¬ng ph¸p kh« cã hiÖu qu¶ kinh tÕ lín khi nguyªn liÖu cã ®é Èm W=10¸15%,yªu cÇu ®é ®ång nhÊt kh«ng cao,®iÒu kiÖn kü thuËt tiªn tiÕn,yªu cÇu c«ng suÊt nhá. Ph­¬ng ph¸p ­ít phï hîp víi nhµ m¸y cã c«ng suÊt lín,xi m¨ng cÇn ®¹t chÊt l­îng cao,®é Èm nguyªn liÖu lín. II- giíi thiÖu c¸c thiÕt bÞ gia c«ng nhiÖt trong s¶n xuÊt clanhker xi m¨ng poocl¨ng. 1. Th¸p trao ®æi nhiÖt: Trong lß quay qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt gi÷a khÝ nãng vµ vËt nung x¶y ra chñ yÕu do bøc x¹ nhiÖt, ngoµi ra cßn cã sù truyÒn nhiÖt,nh­ng hiÖu suÊt trao ®æi nhiÖt trong lß lµ rÊt kÐm v× thÕ ®Ó t¨ng hiÖu suÊt trao ®æi nhiÖt ng­êi ta dïng c¸c biÖn ph¸p kh¸c nhau: trong lß quay ph­¬ng ph¸p ­ít ng­êi ta dïng c¸c thiÕt bÞ n»m trong lß nh­ xÝch treo vµo vßm trªn cña lß nh»m t¨ng bÒ mÆt tiÕp xóc cña khÝ nãng vµ vËt liÖu. Trong lß quay ph­¬ng ph¸p kh« ng­êi ta ®­a thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt ra ngoµi lß gäi lµ th¸p trao ®æi nhiÖt (nã bao gåm c¸c xicl«n trao ®æi nhiÖt),trong thiÕt bÞ nµy vËt liÖu d¹ng bét n»m trong m«i tr­êng khÝ ë tr¹ng th¸i l¬ löng do ®ã bÒ mÆt tiÕp xóc víi khÝ nãng lín lµm cho hiÖu suÊt trao ®æi nhiÖt lín,ngoµi ra xicl«n trao ®æi nhiÖt cßn lµ thiÕt bÞ cã t¸c dông ph©n huû mét phÇn c¸cbonat. H×nh vÏ trªn lµ s¬ ®å d¹ng trao ®æi nhiÖt xicl«n .ThiÕt bÞ ®­îc cÊu t¹o tõ 4 bËc xicl«n (4,5,7,9) lµm tõ l¸ thÐp dµy 8¸12mm hµn nèi víi nhau,bªn trong xicl«n ®­îc lãt vËt liÖu chÞu löa. BÒ ngoµi th¸p cã thÓ lµm b»ng thÐp hoÆc bª t«ng d¹ng c¸c bËc,tÇng vµ nèi víi nhau b»ng kªnh dÉn khÝ (2,6,8,10,13),ba kªnh ®Çu ®­îc lãt vËt liÖu chÞu löa. Bét liÖu ®­îc b¬m khÝ nÐn b¬m vµo bunke (12) ,tõ bunke(12) nhê tiÕp liÖu (15) ®­a ®Õn gÇu n©ng (17) tíi thiÕt bÞ c©n ®o (18,19,20). §Þnh l­îng xong,bét ®­îc ®­a qua kªnh dÉn (8). D­íi t¸c dông cña luång khÝ nãng (4000c) ®i tõ d­íi lªn víi tèc ®é lín sÏ cuèn vËt liÖu xo¸y ch«n èc ®­a qua xicl«n (7). KhÝ lµm l¹nh ®Õn nhiÖt ®é 300¸3500c d­a qua kªnh dÉn khÝ (10),qua hÖ thèng läc bôi (11) vµ nhê qu¹t giã (21) ®Èy sang èng khãi. Bét phèi liÖu bÞ r¬i l¾ng xuèng ë xicl«n (7) ®­îc nung ®Õn nhiÖt ®é 250¸3500c ch¶y vµo èng dÉn khÝ (6) vµ ®­îc dßng khÝ cuèn theo d­a vµo xicl«n (9),sau ®ã l¹i ch¶y xuèng èng (3) vµ cïng víi khÝ nãng sang xicl«n (5). Theo ®­êng t­¬ng tù bét phèi liÖu qua xicl«n (4) råi ch¶y vµo lß (1). VËy kh«ng khÝ ®i trong xicl«n bÞ gi¶m dÇn nhiÖt ®é vµ t¨ng dÇn nång ®é bôi cßn hçn hîp bét phèi liÖu ®­îc t¨ng nhiÖt ®é lªn kho¶ng 700¸8000C lµm bét ®¸ v«i trong hçn hîp bét phèi liÖu bÞ ph©n huû mét phÇn thµnh oxÝt CaO (kho¶ng 40%). 2. Lß quay nung clanhker xi m¨ng : Lß quay lµ thiÕt bÞ cã d¹ng nh­ mét thïng rçng,®­îc hµn tõ c¸c èng thÐp,phÝa trong lãt vËt liÖu chôi löa. Th©n lß ®­îc ®Æt n»m nghiªng 3¸40 so víi mÆt n»m ngang,lß cã thÓ quay xung quanh trôc däc víi tèc ®é 0,5¸1,5 v/ph nhê hÖ thèng ®éng c¬ cã nèi b»ng b¸nh r¨ng truyÒn ®éng qua c¸c ®ai lß. Tuú thuéc vµo ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cña khÝ nãng trong tõng vïng lß,tÝnh baz¬ cao hay thÊp cña vËt liÖu nung mµ ng­êi ta sö dông g¹ch chÞu löa (g¹ch chÞu löa samèt, g¹ch cao alumin, g¹ch manhªgi ,... ) ë c¸c vïng kh¸c nhau. Trong vïng thiªu kÕt lµ vïng cã nhiÖt ®é cao nhÊt nªn chñ yÕu sö dông g¹ch chÞu löa cr«m manhªgi,vïng lµm l¹nh vµ vïng ph©n huû th­êng sö dông g¹ch chÞu löa samèt A ®Ó t¨ng tÝnh bÒn kiªn kÕt gi÷a c¸c viªn vËt liÖu chÞu löa v× ta kh«ng dïng v÷a chÞu löa mµ x©y kh« sau ®ã chÌn c¸c miÕng kim lo¹i máng ph¼ng nh½n vµo khe hë. Khi nung hçn hîp nguyªn liÖu trong lß quay x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh ho¸ lý phøc t¹p , tõ hçn hîp phèi liÖu t¹o thµnh c¸c h¹t clanhke gåm chñ yÕu lµ c¸c kho¸ng C3S, C2S, C4AF, vµ pha thuû tinh . Theo chiÒu dµi cña lß nung clanhke cã thÓ chia lµm c¸c vïng lß t­¬ng øng víi c¸c giai ®o¹n x¶y ra trong qu¸ tr×nh nung clanhke nh­ sau : Vïng nung nãng ®Õn 100oC :Lµ vïng ®Çu tiªn cña lß x¶y ra qu¸ tr×nh sÊy nguyªn liÖu lµm bay h¬i n­íc lý häc . Vïng nung nãng 100- 500oC : Lµ vïng x¶y ra qu¸ tr×nh ph©n huû caolanh lµm mÊt n­íc cña ®Êt sÐt theo ph­¬ng tr×nh: Al2O3.2SiO2.2H2O ® Al2O3 + 2SiO2 + 2H2O­ Vïng nung nãng vµ ®Ò cacbonat ho¸ : Vïng cã nhiÖt ®é tõ 500 - 1150oC lµ giai ®o¹n nung tiÕp nhiÖt ®é vµ x¶y ra qu¸ tr×nh nhiÖt ph©n c¸c kho¸ng cacbonat (CaCO3,MgCO3,... ) theo c¸c ph­¬ng tr×nh : CaCO3 ® CaO + CO2­ MgCO3 ® MgO + CO2­ Vïng to¶ nhiÖt vµ thiªu kÕt : Lµ vïng cã nhiÖt ®é 1150 -1450oC x¶y ra qu¸ tr×nh ph¶n øng ho¸ häc t¹o thµnh c¸c kho¸ng : Aluminatcanxi - C3A , Alumoferitcanxi - C4AF, vµ c¸c silicat canxi (C3S, C2S). Vïng lµm l¹nh : øng víi nhiÖt ®é 1450- 1000oC,vïng nµy cã t¸c dông lµm l¹nh clanhke b»ng kh«ng khÝ vµ thiÕt bÞ lµm l¹nh ®Ó thu håi nhiÖt tr­íc khi ®i vµo xil« chøa clanhke chuÈn bÞ cho giai ®o¹n nghiÒn thµnh xi m¨ng . 3. ThiÕt bÞ lµm l¹nh clanhker : Clanhker sau khi ra lß ë nhiÖt ®é 1000¸12000c ®­îc lµm nguéi ®Õn 50¸2000c nhê c¸c hÖ thèng m¸y l¹nh: m¸y èng quay,m¸y thu håi nhiÖt,m¸y lµm l¹nh kiÓu ghi ®Èy. XÐt m¸y lµm l¹nh kiÓu ghi ®Èy: ThiÕt bÞ cã ®é lµm l¹nh lín,vËn tèc dÞch chuyÓn clanhker lín. Ra khái m¸y lµm l¹nh clanhker ë nhiÖt ®é 80¸1200c.Clanhker tõ lß quay (2) chuyÓn ®Õn buång m¸y lµm l¹nh gåm c¸c ghi nghiªn cè ®Þnh,kh«ng khÝ l¹nh ®­îc thæi d­íi ®¸y ghi nhê qu¹t ¸p lùc cao,qu¹t thæi ¸p lùc cao t¹o ra sù ph©n bè ®Òu clanhker trªn l­íi m¸y l¹nh.Clanhker ®­îc chuyÓn tiÕp ®Õn l­íi n»m ngang,l­íi nµy ®­îc t¹o tõ c¸c ghi cè ®Þnh (13) vµ ghi di ®éng (12),ghi di ®éng thùc hiÖn chuyÓn ®éng qua l¹i. Clanhker ®­îc b¨ng t¶i (9) d­a ®Õn kho ñ. Sè clanhker r¬i ra ngoµi ghi m¸y l¹nh ®­îc b¨ng t¶i (10) chuyÓn ®i. Trong qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn trong thiÕt bÞ lµm l¹nh clanhker nãng trao ®æi nhiÖt víi kh«ng khÝ l¹nh trªn mÆt ghi,kÕt qu¶ clanhker nguéi dÇn cßn kh«ng khÝ ®­îc ®èt nãng lªn ®Õn 550¸6000c. L­îng kh«ng khÝ nãng sau lµm l¹nh cã thÓ ®­îc dïng mét phÇn cung cÊp cho vßi ®èt,mét phÇn trÝch quay trë l¹i vµo ®Çu cña xicl«n (tr­íc lß nung) vµ phÇn cßn l¹i th¶i ra m«i tr­êng. PhÇn II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ kÝch th­íc c¸c thiÕt bÞ : I. TÝnh quü thêi gian lµm viÖc cña thiÕt bÞ: C«ng suÊt thiÕt kÕ lß quay nung clanhker xi m¨ng poocl¨ng: 4000tÊnCLK/ngµy ®ªm. Thêi gian lµm viÖc cña thiÕt bÞ : V× thiÕt bÞ lß quay nung hop¹t ®éng liªn tôc nªn hÖ sè sö dông thiÕt bÞ k=0,9¸0,95 , ta chän k=0,95. VËy thêi gian lµm viÖc cña thiÕt bÞ trong mét n¨m lµ: T=365.k=365.0,95=347 (ngµy). C«ng suÊt thiÕt kÕ lß quay nung trong mét n¨m lµ: G0=4000.T=4000.347=1388000 (tÊnCLK/n¨m). VËy c«ng suÊt thiÕt bÞ lß quay: Blq==»167 (tÊn/giê). C¸c sè liÖu ban ®Çu tÝnh to¸n: Sè bËc cña thiÕt bÞ xicl«n trao ®æi nhiÖt : 4 bËc. Lo¹i thiÕt bÞ lµm l¹nh: thiÕt bÞ lµm l¹nh kiÓu ghi ®Èy. N¨ng suÊt cña lß: Blq=167 (tÊn/giê). Hçn hîp nung clanhke cã thµnh phÇn ho¸ nh­ sau: SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 MKN 14,5% 3,72% 2,59% 43,61% 0,72% 0,21% 34,65% Nhiªn liÖu láng lµ:dÇu ma zót m¸c 40 cã thµnh phÇn ho¸ nh­ sau: Cc Hc Sc Nc+Oc Alv Wlv 87,4 11,2 0,5 0,9 0,2 3,0 NhiÖt trÞ cña nhiªn liÖu: (tÝnh ë phÇn tÝnh ch¸y nhiªn liÖu). L­îng khi nung nguyªn liÖu kh«: MKNngl=34,65% (ë ®©y coi MKN lµ do CO2 tõ CaCO3 ph©n huû t¹o thµnh). Chi phÝ nguyªn liÖu kh« cho 1kg clanhker : 100 (kg) nguyªn liÖu kh« sÏ cho: 100-MKN (kgCLK ). (kg) nguyªn liÖu kh« sÏ cho: 1 (kgCLK). VËy ===1,53 (kg/kgCLK). §é Èm cña bét phèi liÖu: Wngl=1¸2% nªn ta chän Wngl=1%. Møc ®é ph©n huû ®¸ v«i CaCO3 trong c¸c xicl«n: y=15%. NhiÖt ®é cña nhiªn liÖu láng ®i vµo lß: Tnhl=200c. L­îng kh«ng khÝ,®Ó hoµ lµm l¹nh clanhker: =2,8 (m3/kgCLK). L­îng thu håi tõ thiÕt bÞ läc bôi hoµn l¹i qu¸ tr×nh cã nhiÖt ®é: Tb=400c. L­îng kh«ng khÝ lät vµo do khe hë kh«ng kÝn ë ®Çu lß =5%l­îng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y nhiªn liÖu. NhiÖt ®é cña kh«ng khÝ m«i tr­êng: Tkk=250c. NhiÖt ®é trung b×nh cña nguyªn liÖu ®i vµo xicl«n bËc I: Tngl=400c. NhiÖt ®é cña khÝ th¶i ®i ra khái xicl«n bËc I lµ: Tkth=200c. NhiÖt ®é cña clanhker ra khái thiÕt bÞ lµm l¹nh: =1000c. NhiÖt ®é l­îng khÝ d­ thõa ra khái thiÕt bÞ lµm l¹nh: =1000c. NhiÖt lý t¹o clanhker: qCLK (kcal./kgCLK),ta sÏ tÝnh ë phÇn tÝnh c©n b»ng nhiÖt. L­îng giã 1(lµ l­îng kh«ng khÝ thæi vµo cïng nhiªn liÖu) ta lÊy b»ng 25% l­îng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y nhiªn liÖu. NhiÖt ®é clanhker ra khái lß: =12000c. HÖ sè d­ kh«ng khÝ sau lß=1,1; tr­íc xicl«n IV=1,2 ; sau xicl«n IV=1,3 ; sau xicl«n III=1,4 ; sau xicl«n II=1,5 ; sau xicl«n I=1,6. HÖ sè t¸c dông h÷u Ých cña thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn: hlb=0,95 ; cña xicl«n bËc I=0,9 ; bËc II=0,7 ; bËc III,IV=0,7. Tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh: + Do lß quay =120 (kcal./kgCLK). + Do buång l¾ng bôi = 5 (kcal./kgCLK). +Do xicl«n I,II,III,IV= 4,6,8,10 (kcal./kgCLK). +Do thiÕt bÞ lµm l¹nh =10 (kcal./kgCLK). L­îng bôi ra khái lß(% cña nguyªn liÖu kh«): Z=15%. II. TÝnh ch¸y cña nhiªn liÖu: Nhiªn liÖu dïng lµ dÇu mazót m¸c 40 cã thµnh phÇn cña nhiªn liÖu: Cc Hc Sc Nc+Oc Alv Wlv 87,4 11,2 0,5 0,9 0,2 3,0 Ta cã: Cc+ Hc+ Sc+ Nc+Oc=100%ta kh«ng ph¶i quy ®æi vÒ 100%. §æi sang thµnh phÇn lµm viÖc cña nhiªn liÖu: + HÖ sè quy ®æi: k===0,968. +Clv=k.Cc=0,968.87,4=84,61. +Hlv=k.Hc=0,968.11,2=10,84. +Slv=k.Sc=0,968.0,5=0,48. +Nlv+ Olv =k.( Nc+ Oc) =0,968.0,9=0,87 Suy ra Nlv=Olv==0,435. KiÓm tra thÊy: Clv+ Hlv+ Slv+ Nlv+Olv+ Alv + Wlv =100% NhiÖt trÞ thÊp lµm viÖc: TÝnh nhiÖt trÞ cho 1 kg nhiªn liÖu + = 81Clv+300Hlv-26(Olv-Slv) = 81.84,61+300.10,84-26(0,435-0,48) = 10106,58 (kcal./kg). + = -6(9.Hlv+Wlv) = 10106,58-6(9.10,48+3,0) =9503 (kcal./kg). L­îng kh«ng khÝ ®Ó ®èt ch¸y hÕt nhiªn liÖu: + L­îng kh«ng khÝ lý thuyÕt: = 0,0889Clv+0,265Hlv-0,0333(Olv-Slv) = 0,0889.84,61+0,265.10,84-0,0333(0,435-0,48) = 10,4 (m3.ch/kg). +L­îng kh«ng khÝ thùc tÕ: = a. Chän hÖ sè d­ kh«ng khÝ a=1,2 =1,2.10,4=12,48 (m3.ch/kg). L­îng s¶n phÈm khãi lß: +L­îng s¶n phÈm ch¸y lý thuyÕt: =0,79+0,8=0,79.10,4+0,8=8.22 (m3.ch/kg). =+=1,867 =1,867=1,58(m3.ch/kg). =+0,0016.d. Chän nhiÖt ®é m«i tr­êng Tmtr=250c ; ®é Èm =90% d=18 (g/kgKKK). =1,867=1,54 (m3.ch/kg). VËy ta cã: =++=11,34 (m3.ch/kg). Gi¶ thiÕt nhiªn liÖu cÇn ®èt ®Ó nung s¶n phÈm,nhiÖt ®é nung lµ: tmax=14500c;hÖ sè t¸c dông nhiÖt h=0,75 (v× h=0,72¸0,77). + NhiÖt ®é lý thuyÕt ph¶i b»ng: ==1933 (0c). +NhiÖt dung cña khãi lß ë 14500c lµ: T=14500c tra b¶ng ta ®­îc: =0,56175 (kcal/m3.0c). =0,34445 (kcal/m3.0c). =0,43635 (kcal/m3.0c). Ckl== =0,39 (kcal/m3.0c). ===1952 (0c). L­îng kh«ng khÝ d­ trong khãi lß: DV=(a-1)=(1,2-1).10,4=2,08. Thµnh phÇn khãi lß thùc tÕ: =+0,79DV =8,22+0,79.2,08=9,86 (m3.ch/kg). ==1,58 (m3.ch/kg). =+0,0016.d.DV =1,54+0,0016.18.2,08 =1,6 (m3.ch/kg). =0,21.DV=0,21.2,08=0,44 (m3.ch/kg). VËy ta cã: ==13,48 (m3.ch/kg). Dung träng khãi lß: = ==1,28 (kg/m3). Hµm Èm khãi lß: dkh=.1000 ==80(g/kgkhl). ¸p suÊt riªng phÇn cña c¸c khÝ: KhÝ CO2: ===11,72%. H¬i n­íc:===11,87%. III.TÝnh c©n b»ng vËt chÊt cho th¸p trao ®æi nhiÖt : 1. l­îng khÝ ch¸y t¹o thµnh tõ nguyªn liÖu: Tæng l­îng khÝ CO2 tho¸t ra khi ph©n huû nguyªn liÖu: === 0,53 (kg./kgCLK). hay chuyÓn sang thÓ tÝch: === 0,268 (m3./kgCLK). L­îng CO2 tho¸t ra tõ nguyªn liÖu ë trong xicl«n IV: === 0,08 (kg./kgCLK). hay chuyÓn sang thÓ tÝch: === 0,04 (m3./kgCLK). L­îng CO2 tho¸t ra do ph©n huû ®¸ v«i ë trong lß quay: =- = 0,53-0,08 = 0,45 (kg./kgCLK). hay chuyÓn sang thÓ tÝch: =- =0268-004 = 0,228 (m3./kgCLK). L­îng h¬i n­íc t¹o thµnh tõ nguyªn liÖu: === 0,0155 (kg./kgCLK). hay chuyÓn sang thÓ tÝch: === 0,019 (m3./kgCLK). L­îng bôi ®i qua thiÕt bÞ läc bôi: L­îng bôi theo khÝ th¶i ra khái lß quay: ===0,256 (kg./kgCLK). L­îng bôi ë xicl«n IV: L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : =1,0++=1+0,45+0,256=1,706 (kg./kgCLK). Tæng L­îng bôi trong xicl«n : ===2,551 (kg./kgCLK). L­îng bôi tho¸t ra khái xicl«n cïng víi khÝ th¶i: =--=2,551-1,706-0,08=0,765 (kg./kgCLK). L­îng ë xicl«n III: L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : =-=2,551-0,256 = 2,295 (kg./kgCLK). L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : ===2,295 (kg./kgCLK). L­îng bôi tho¸t ra khái xicl«n: =-=2,295-2,295=0,983 (kg./kgCLK). L­îng ë xicl«n II: L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : =- =3,278-0,765=2,513 (kg./kgCLK). L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : ===3,59 (kg./kgCLK). L­îng bôi tho¸t ra khái xicl«n: =-=3,59-2,513=1,077 (kg./kgCLK). L­îng ë xicl«n I: L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : =- =3,59-0,983=2,607 (kg./kgCLK). L­îng bôi l¾ng ®äng trong xicl«n : ===2,914 (kg./kgCLK). L­îng bôi tho¸t ra khái xicl«n: =--=2,914-2,607-0,0153 = 0,292 (kg./kgCLK). L­îng nguyªn liÖu (bôi) ®i vµo tõ bunke: =-=2,914-1,077=1,84 (kg./kgCLK). KiÓm tra c©n b»ng l­îng bôi ®i vµo xicl«n I tõ bunke: Ta cã: 1+++=1+0,53+0,0153+0,292=1,84 (kg./kgCLK). =1,84 (kg./kgCLK). =1+++. KÕt qu¶ tÝnh to¸n dßng vËt liÖu trong c¸c xicl«n ®­îc ghi trong b¶ng sau: §¹i l­îng §¬n vÞ Xicl«n I Xicl«n II Xicl«n III Xicl«n IV 1. L­îng bôi vµo cïng khÝ th¶i kg/kgCLK 1,077 0,983 0,765 0,256 2. L­îng bôi vµo tõ xicl«n tiÕp theo hoÆc tõ bunke phèi liÖu kg/kgCLK 1,84 2,607 2,513 2,295 3. L­îng bôi vµo xicl«n kg/kgCLK 2,914 3,59 3,278 2,551 4. L­îng bôi l¾ng trong xicl«n kg/kgCLK 2,607 2,513 2,295 1,706 5. L­îng bôi ra khái xicl«n cïng khÝ th¶i. kg/kgCLK 0,292 1,077 0,983 0,765 IV.TÝnh c©n b»ng nhiÖt cho toµn thiÕt bÞ : NhiÖt l­îng vµo: NhiÖt do qu¸ tr×nh ch¸y cña nhiªn liÖu: (Kcal/Kg CLK) NhiÖt lý häc do nhiªn liÖu mang vµo: (KCal/Kg CLK) NhiÖt lý häc do nguyªn liÖu mang vµo: Víi Ck lµ nhiÖt dung riªng cña nguyªn liÖu kh« tra b¶ng cã: Ck = 0,22 (KCal/Kg oC) (KCal/Kg CLK) NhiÖt lý häc cña kh«ng khÝ: Ta cã c«ng thøc tÝnh lµ: + L­îng kh«ng khÝ thùc tÕ ®Ó ®èt ch¸y nhiªn liÖu : (m3/Kg CLK) + L­îng kh«ng khÝ lät qua khe hë vµo lß: (m3/Kg CLK) +L­îng kh«ng khÝ lät vµo theo c¸c ®­êng èng cña xicl«n trao ®æi nhiÖt: (m3/Kg CLK) Tæng l­îng kh«ng khÝ ®i vµo thiÕt bÞ lß nung: (m3/Kg CLK) VËy (m3/Kg CLK). NhiÖt vËt lý do l­îng bôi thu håi ®­a trë l¹i: (KCal/Kg CLK) . Víi h: lµ hiÖu suÊt cña thiÕt bÞ läc bôi tÜnh ®iÖn h = 0,95 t : nhiÖt ®é bôi ra kho¶ng 350 - 300 oC nh­ng qua thiÕt bÞ läc bôi nã bÞ mÊt nhiÖt nªn ta lÊy b»ng nhiÖt ®é m«i tr­êng t = tmtr=25oC (KCal/Kg CLK) NhiÖt l­îng ra: NhiÖt ®Ó lµm bay h¬i n­íc vËt lý trong nguyªn liÖu: (KCal/Kg CLK) = (KCal/Kg CLK) . NhiÖt ph¶n øng t¹o clanhke: Trong ®ã : SiO2(So) Al2O3(Ao) Fe2O3(Fo) CaO(Co) MgO SO3 MKN 14,5% 3,72% 2,59% 43,61% 0,72% 0,21% 34,65% Ký hiÖu A,F,C,S lµ hµm l­îng Al2O3, Fe2O3, CaO, SiO2 trong clanhke xim¨ng ta cã: A=Ao. = 3,72.1,53 =5,692 % (k =1,53) F =Fo.k = 1,53.2,59 = 3.963% C = Co.k = 43,61.1,53 = 66,723% S =So..k = 14,5.1,53 = 22,185% Thµnh phÇn c¸c kho¸ng trong clanhke ®­îc tÝnh nh­ sau: %C3A = 2,65A-1,69F = 2,65.5,692-1,69.3,963 = 8,386 %C4AF = 3,04F = 3,04.3,963 =12,048 %C3S = 4,07C - 7,6S - 6,72A - 1,34F = 59,396 %C2S = 8,6S - 3,07C +5,1A +1,08S = 19,261 VËy : = 435,834(KCal/Kg CLK). Tæn thÊt nhiÖt theo khÝ th¶i: =[(1,58.Gnhl +0,268).0,4535 +9,86.Gnhl.0,3136 + 0,44.Gnhl.0,3255 + +(1,6Gnhl + 0,0153).0,3658 + 5,2Gnhl.0,316].330 = 2041.Gnhl + 42 (KCal/Kg CLK) Tæn thÊt nhiÖt theo bôi: = 0,95.0,292.0,25.(330-40) + (1-0,95).0,292.0,25.330 = 21,32 (KCal/Kg CLK) Tæn thÊt nhiÖt do clanhker ra khái thiÕt bÞ lµm l¹nh: (KCal/Kg CLK) ( víi CCKL tra b¶ng ë nhiÖt ®é100oC b»ng 0,188 (KCal/Kg CLK) . Tæn thÊt nhiÖt do kh«ng khÝ d­ ra khái thiÕt bÞ lµm l¹nh: Trong ®ã Vd­kk lµ l­îng kh«ng khÝ d­ tho¸t ra ngoµi m«i tr­êng = 2,8 - 11,856.Gnhl (m3/Kg CLK) (KCal/Kg CLK) . Tæng tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh: + Tæn thÊt do lß quay 120 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt do buång l¾ng bôi : 5 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt do xicl«n bËc I : 4 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt do xicl«n bËc II : 6 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt do xicl«n bËc III : 8 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt do xicl«n bËc IV : 10 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt do thiÕt bÞ lµm l¹nh : 10 (KCal/Kg CLK) VËy tæng tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh åqth = 163(KCal/Kg CLK). Ta cã ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt: NhiÖt vµo = NhiÖt ra 9503Gnhl +9,198.Gnhl +16,045 + 21,7 +45,136.Gnhl +0,105 =9,158 +435,834 +2041.Gnhl +42 + 21,32 + 18,8 +147,56 - 624,8Gnhl +163 Gnhl =0,098 Kg Khi ®ã chi phÝ nhiÖt riªng lµ : qnl = Gnhl.Qlv= 0,098.9503 = 931,294 (Kg/Kg CLK) B¶ng c©n b»ng nhiÖt cho toµn thiªt bÞ lµ: NhiÖt thu NhiÖt chi 1.NhiÖt do ch¸y nhiªn liÖu : 931,294 (KCal/Kg CLK) 1.NhiÖt lµm bay h¬i n­íc vËt lý trong nguyªn liÖu: 9,158 (KCal/Kg CLK) 2.NhiÖt lý häc do nhiªn liÖu mang vµo: 0,901 (KCal/Kg CLK) 2.NhiÖt lý thuyÕt t¹o clanhke: 435,834 (KCal/Kg CLK) 3.NhiÖt lý häc do nguyªn liÖu mang vµo: 16,045 (KCal/Kg CLK) 3.Tæn thÊt nhiÖt do khÝ th¶i: 242,018 (KCal/Kg CLK) 4.NhiÖt lý häc cña kh«ng khÝ : 26,123 (KCal/Kg CLK) 4.Tæn thÊt nhiÖt theo bôi : 21,32 (KCal/Kg CLK) 5.NhiÖt vËt lý do l­îng bôi thu håi ®­a trë l¹i: 0,105 (KCal/Kg CLK) 5.Tæn thÊt nhiÖt do clanhke ra khái thiÕt bÞ lµm l¹nh: 18,8 (KCal/Kg CLK) 6.Tæn thÊt nhiÖt do kh«ng khÝ d­ ra khái thiÕt bÞ lµm l¹nh: 86,330 (KCal/Kg CLK) 7.Tæng tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh: 163 (KCal/Kg CLK) å = 974,468 (KCal/Kg CLK) å = 976,46 (KCal/Kg CLK) L­îng kh«ng khÝ cÇn thiÕt ®Ó ®èt ch¸y nhiªn liÖu vµ l­îng khÝ ch¸y t¹o thµnh: Kh«ng khÝ ®èt ch¸y nhiªn liÖu : VKK=.Gnhl=12,48.0,098=1,223 (m3/Kg CLK) . Trong ®ã: + kh«ng khÝ 1 (giã 1) =25%, suy ra: =VKK.0,25=0,306 (m3/Kg CLK). + L­îng kh«ng khÝ lät vµo ®Çu lß kh«ng kÝn( kh«ng khÝ hë lß)=5% suy ra: =0,264.Gnhl=0,264.0,098=0,061 (m3/Kg CLK). + Kh«ng khÝ 2 (giã 2): =VKK-- =1,223-0,306-0,061=0,856 (m3/KgCLK). L­îng kh«ng khÝ d­ ®­a ra khái m¸y lµm l¹nh: =2,8-11,856.Gnhl=2,8-11,856.0,098=1,638 (m3/Kg CLK) . L­îng kh«ng khÝ lät vµo phÝa sau lß qua thiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt: = 5,2.Gnhl=0,51 (m3/Kg CLK) . L­îng khÝ th¶i ë ®Çu ra cña xicl«n bËc I: + khÝ CO2: =.Gnhl+=1,58.0,098+0,268=0,423(m3/Kg CLK) + KhÝ N2: =.Gnhl=9,86.0,098= 0,966 (m3/Kg CLK) . + L­îng kh«ng khÝ d­: =.Gnhl(aI-1) =11,34.0,098.(1,6-1)=0,667(m3/Kg CLK) . + l­îng k¬i n­íc: =.Gnhl+ =1,6.0,098+0,019=0,176(m3/Kg CLK). Tæng l­îng khÝ th¶i sau xicl«n I lµ: +++=0,423+0,966+0,667+0,176=2,232 (m3/Kg CLK) . TÝnh t­¬ng tù cho c¸c xicl«n kh¸c,buång läc bôi vµ lß ta ®­îc: + khÝ CO2: ==== 0,423(m3/Kg CLK) . +KhÝ N2: = ==== = 0,966 (m3/Kg CLK) . +l­îng kh«ng khÝ d­: =.Gnhl(aII-1)=11,34.0,098.(1,5-1)=0,556 (m3/Kg CLK). =.Gnhl(aIII-1)=11,34.0,098.(1,4-1)=0,445 (m3/Kg CLK). =.Gnhl(aIV-1)=11,34.0,098.(1,3-1)=0,333 (m3/Kg CLK). =.Gnhl(abl1)=11,34.0,098.(1,2-1)=0,22 (m3/Kg CLK). =.Gnhl(alß-1)=11,34.0,098.(1,1-1)=0,111 (m3/Kg CLK) . + l­îng h¬i n­íc: =====- =0,176-0,019=0,157 (m3/Kg CLK). B¶ng kÕt qu¶ l­îng khÝ ch¸y t¹o thµnh qua tõng bé phËn cña thiÕt bÞ nh­ sau: Tªn gäi ®¬n vÞ Xicl«n I Xicl«n II Xicl«n III Xicl«n IV Buång l¾ng bôi Lß quay Kh«ng khÝ ë ®Çu ra xicl«n vµ lß: 1. khÝ CO2. 2. H¬i n­íc. 3. KhÝ N2. 4. Kh«ng khÝ d­. m3/Kg CLK. 0,432 0,176 0,966 0,667 0,423 0,157 0,966 0,556 0,423 0,157 0,966 0,445 0,423 0,157 0,966 0,333 0,381 0,157 0,966 0,22 0,381 0,157 0,966 0,111 å L­îng khÝ th¶i 2,232 2,102 1,991 1,879 1,724 1,615 V. TÝnh c©n b»ng vËt chÊt cho lß quay: L­îng vËt chÊt thu vµo: 10. Khèi l­îng nguyªn liÖu kh« lý thuyÕt ®Ó s¶n xuÊt 1kg clanhker: == =1,53 (kg./kgCLK). 20. L­îng nguyªn liÖu kh« thùc tÕ kÓ c¶ mÊt m¸t do kh«ng thu ®­îc bôi: =. Theo ®iÒu kiÖn vÖ sinh m«i tr­êng,l­îng bôi cho phÐp trong khãi th¶i lµ: 50¸100 (mg/m3khÝ th¶i) . ta chän b»ng = 100 (mg/m3khÝ th¶i). Khi ®ã hµm l­îng bôi kh«ng thu håi ®­îc so víi khèi l­îng nguyªn liÖu kh« lµ: a = .100% = .100%=0,088 %. =.=1,53.=1,5301 (kg/kgCLK). 30. L­îng nguyªn liÖu kh« thùc tÕ kÓ c¶ ®é Èm: =.()=1,5301.=1,546 (kg/kgCLK). 40. Chi phÝ nhiªn liÖu: Theo tÝnh to¸n ë phÇn c©n b»ng nhiÖt ta cã:= 0,098 (kg/kgCLK). 50. Chi phÝ kh«ng khÝ ®èt nhiªn liÖu: =..rKK=0,098.12,48.1,293=1,581 (kg/kgCLK). 60. L­îng bôi thu håi ®­a trë l¹i qu¸ tr×nh: GA-a=GA-Ga=().() = ().() = 0,017 (kg/kgCLK). 2. L­îng s¶n phÈm ra kÓ c¶ mÊt m¸t: 10. Khèi l­îng l­îng s¶n phÈm: G=1 (kg clanhker). 20. L­îng h¬i n­íc vËt lý tõ nguyªn liÖu: Gw=-Gngl = 1,546-1,531=0,015 (kg/kgCLK). 30. L­îng khÝ CO2 vµ l­îng n­íc liªn kÕt ho¸ häc: = Gngl. V× tr­íc lß nung cã th¸p trao ®æi nhiÖt nªn 1 phÇn ®¸ v«i ®· bÞ ph©n huû h¬n n÷a nhiÖt ®é lß nung lín nhÊt =1450 oCnªn nguyªn liÖu ®­îc nung thµnh s¶n phÈm hoµn toµn, tøc lµ møc ®é nung vËt lÖu b=1. = 1,531.=0,56 (kg/kgCLK). 40. L­îng khÝ th¶i: =. .=.. = 0,098.13,48.1,28=1,691(kg/kgCLK). 50. L­îng tro cña nhiªn liÖu: Nhiªn liÖu dÇu mazót cã Anhl=0 nªn =0 (kg/kgCLK). 60. Tæng l­îng bôi ra khái thiÕt bÞ (hoÆc ra khái lß): GA= = =0,0176 (kg/kgCLK). B¶ng c©n b»ng vËt chÊt cña lß tÝnh b»ng (kg/kgCLK) : Khèi l­îng vËt liÖu vµo Khèi l­îng vËt liÖu ra 10. L­îng nguyªn liÖu kh« thùc tÕ kÓ c¶ ®é Èm: 1,546 (Kg/Kg CLK). 10. Khèi l­îng l­îng s¶n phÈm G = 1 (kg clanhker). 20. Chi phÝ nhiªn liÖu: 0,098 (kg/kgCLK). 20. L­îng h¬i n­íc vËt lý tõ nguyªn liÖu: 0,015 (kg/kgCLK). 30. Chi phÝ kh«ng khÝ ®èt nhiªn liÖu: 1,581 (kg/kgCLK). 30. L­îng khÝ CO2 vµ l­îng n­íc liªn kÕt ho¸ häc: 0,56 (kg/kgCLK). 40. L­îng bôi thu håi ®­a trë l¹i qu¸ tr×nh: 0,017 (kg/kgCLK). 40. L­îng khÝ th¶i: 1,691 (kg/kgCLK). 50. L­îng tro cña nhiªn liÖu: =0 (kg/kgCLK). 60. Tæng l­îng bôi ra khái thiÕt bÞ hoÆc ra khái lß: 0,0176 (kg/kgCLK). å = 3,283 (kg/kgCLK). å = 3,242 (kg/kgCLK). VI. TÝnh c©n b»ng nhiÖt cho th¸p trao ®æi nhiÖt: NhiÖt ®é cña khÝ th¶i ë ®Çu ra cña xicl«n bËc II ®­îc x¸c ®Þnh theo ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cña xicl«n bËc I: NhiÖt chi: + Tæn thÊt nhiÖt ®Ó lµm bay h¬i n­íc: =9,2 (KCal/Kg CLK). +NhiÖt cña khÝ th¶i vµ bôi mang ra ngoµi: qkth+qbôi=242,02+21,32=263,34 (KCal/Kg CLK) + Tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh: =4,0 (KCal/Kg CLK) . + l­îng nhiÖt do vËt liÖu (bôi) mang ra: chän nhiÖt ®é bôi l¾ng trong xicl«n I=nhiÖt ®é khÝ th¶i : =..Tkth =2,607.0,25.330=215,08 (KCal/Kg CLK). Tæng nhiÖt chi: å=9,2+263,34+4,0+215,08=491,62 (KCal/Kg CLK). Nhiªt thu: +NhiÖt lý häc do kh«ng khÝ d­ lät vµo: = (-).CKK.TKK = (0,667-0,556).0,31.25=0,86 (KCal/Kg CLK). +NhiÖt lý häc cña nguyªn liÖu vµ l­îng bôi thu håi trë l¹i qu¸ tr×nh: = +hlb. .Tbôi = 16,045+0,95.0,292.0,22.40=18,486 (KCal/Kg CLK). + NhiÖt do khÝ vµ bôi mang ra ngoµi: =å--= 491,62-18,5-0,86=472,26 (KCal/Kg CLK). +NhiÖt ®é cña kh«ng khÝ vµ bôi ë ®Çu ra ë xicl«n bËc II x¸c ®Þnh b»ng c¸ch chän: NÕu nhiÖt cña khÝ th¶i vµ bôi ë nhiÖt ®é 5000: = .+.+.+.+..Tbôi = 0,423.240+0,157.189+0,966.159+0,556.160,5+1,077.0,25.500 = 508,65 (KCal/Kg CLK). NÕu nhiÖt cña khÝ th¶i vµ bôi ë nhiÖt ®é 4000: = .+.+.+.+..Tbôi = 0,423.186,6+0,157.148,8+0,966.126+0,556.127,2+1,077.0,25.400 = 402,01 (KCal/Kg CLK). ® = 400+ = 466 (KCal/Kg CLK). §¬n vÞ Xicl«n I Xicl«n II Xicl«n III Xicl«n IV Buång l¾ng bôi Lß quay NhiÖt ®é cña khÝ th¶i vµ bôi ë ®Çu ra cña xicl«n vµ lß quay 0c 330 446 588 717 956 1010 T­¬ng tù x¸c ®Þnh nhiÖt ®é cña khÝ vµ bôi cña c¸c xicl«n cßn l¹i vµ cña lß quay, kÕt qu¶ thÓ hiÖn ë b¶ng sau: VII. TÝnh c©n b»ng nhiÖt cho thiÕt bÞ lµm l¹nh: NhiÖt ®é cña kh«ng khÝ 2 (giã 2) ®i vµo lß tõ thiÕt bÞ lµm l¹nh ®­îc x¸c ®Þnh tõ ph­¬ng tr×nh c©n b»ng nhiÖt cña thiÕt bÞ nµy: NhiÖt vµo: + NhiÖt lý häc cña clanhke tõ lß r¬i xuèng thiÐt bÞ lµm l¹nh: =CCLK. =1200.0,246=295,2 (KCal/Kg CLK). + NhiÖt cña kh«ng khÝ vµo thiÕt bÞ lµm l¹nh ®Ó lµm nguéi clanhke: =.CKK.TKK=2,8.0,31.25=21,7 (KCal/Kg CLK). NhiÖt ra: + Tæn thÊt nhiÖt do clanhke mang ra khái thiÐt bÞ lµm l¹nh: =CCLK.=0,188.100=18,8 (KCal/Kg CLK). + Tæn thÊt nhiÖt do kh«ng khÝ d­ ra khái thiÐt bÞ lµm l¹nh: =86,33 (KCal/Kg CLK) . +Tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh: =10 (KCal/Kg CLK). NhiÖt cña kh«ng khÝ 2: ®­îc x¸c ®Þnh: =295,2+21,7-18,8-86,33-10=201,77 (KCal/Kg CLK). Tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc nhiÖt ®é cña giã 2: - NÕu =7000c ,tra b¶ng ta ®­îc: CKK=0,3278 (kcal/m3.0c) suy ra : =. CKK. =0,856.0,3278.700=196,42 (KCal/Kg CLK). - NÕu =8000c ,tra b¶ng ta ®­îc: CKK=0,3301 (kcal/m3.0c) suy ra : =. CKK. =0,856.0,3301.800=226,05 (KCal/Kg CLK). =700 +=7180c. VIII. TÝnh kÝch th­íc c¬ b¶n vµ vËt liÖu bao che cho lß quay: TÝnh kÝch th­íc c¬ b¶n cña lß: NhiÖt ®é cña kh«ng khÝ , nguyªn liÖu ®i vµo lß : NhiÖt kh«ng khÝ 1: =0,306.0,31.170 = 16,13 (KCal/Kg CLK) . àqkh= 201,77+0,061.0,31.25+16,13+0,9 = 219,27 (KCal/Kg CLK) TÝnh cho 1 kg nhiªn liÖu láng : q’kh = (Kg/Kg nguyªn liÖu ) NhiÖt cña khÝ th¶i vµ bôi ra khái lß : = 1010.(0,381.0,5324+0,111.0,334+0,1.0,412+ 0,966.0,335+ 0,256.0,25) = 699,13 (KCal/Kg CLK) Møc ®é sö dông nhiÖt hnh: Trong ®ã: qngl : NhiÖt truyÒn cho nguyªn liÖu qnl : NhiÖt ch¸y cña nhiªn liÖu qkh-b : Tæn thÊt do khÝ th¶i vµ bôi : NhiÖt tæn thÊt ta m«i tr­êng do lß : NhiÖt cña kh«ng khÝ vµ nhiªn liÖu mang vµo lß : NhiÖt mÊt m¸t do nhiªn liÖu ch¸y kh«ng hoµn toµn (do ®èt nhiªn liÖu láng vµ chän hÖ sè d­ kh«ng khÝ nªn coi nhiªn liÖu ch¸y hoµn toµn = 0) à= 0,39 NhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt: +NhiÖt cña s¶n phÈm ch¸y : Qlv += 9503+2237 = 11740 (KCal/Kg nguyªn liÖu). +NhiÖt do ch¸y lý thuyÕt x¸c ®Þnh theo ph­¬ng ph¸p chän s¬ bé : -NÕu nhiÖt ®é cña s¶n phÈm ch¸y ë 2100oC : =.+.+.+. Tra b¶ng ta cã: CO2 H2O N2 O2 §¬n vÞ 2,4360 1,9825 1,4893 1,5760 KJ/m3.oC 0,5828 0,4743 0,3563 0,3770 KCal/m3.oC àq = (1,58.0,5828+1,6.0,4743+9,86.0,3562+0,44.0,3770)2100 = 11253 (KCal/Kg CLK). -NÕu nhiÖt ®é cña s¶n phÈm ch¸y ë 2200oC : Tra b¶ng cã: CO2 H2O N2 O2 §¬n vÞ 0,5858 0,4787 0,3577 0,3787 KCal/m3.oC àq = (1,58.0,5858+1,6.0,4787+9,86.0,3577+0,44.0,3787).2200 = 118747 (KCal/Kg CLK) . VËy nhiÖt ®é lý thuyÕt lµ: tlt =2100 - = 2182 oC Tlt = 2182+273 = 2455 (oK) C«ng suÊt nhiÖt cña lß : Qlß = qnlBCLK.1000 = 931.167.103 = 155,5.103 (KCal/giê) -BÒ mÆt trao ®æi nhiÖt x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : hnh = 0,39=0,124. Víi s : HÖ sè bøc x¹ nhiÖt cña vËt ®en tuyÖt ®èi s =4,9.10-8 Tlt: NhiÖt ®é lý thuyÕt ,Tlt =2455 oK Qlß:C«ng suÊt nhiÖt cña lß, Qlß = 155,5.103 (KCal/giê) àFlß =2718 m2. -N¨ng suÊt cña lß : Qlß= 1,5.106. « 155,5.103 =1,5.106. ® = 6,4 m - §­êng kÝnh ngoµi cña lß kÓ c¶ líp bao che chÞu löa cã thÓ lµ: D=7 m. ChiÒu dµi cña lß: Llß = 135,3 m ® Chän L = 136 m TÝnh chiÒu dµy c¸c líp vËt liÖu bao che: Tæn thÊt nhiÖt ra m«i tr­êng xung quanh theo 1m chiÒu dµi: qtt = Trong ®ã 120 KCal/Kg CLK lµ l­îng tæn thÊt do toµn lß khi s¶n xuÊt 1 Kg clanhke. qtt = =147353 (KCal/m.giê ) =(W/m). (1) - Dùa vµo qu¸ tr×nh nung clanhker xi m¨ng ta cã thÓ chia lß thµnh c¸c vïng tÝnh vËt liÖu bao che nh­ sau: Vïng I: Lµ vïng tiÕp tôc n©ng nhiÖt ®é cña hçn hîp bét phèi liÖu vµ ph©n huû ®¸ v«i c¸c bonnat thµng CaO, MgO, nhiÖt ®é cña vïng nµy tõ 800 oC ®Õn nhiÖt ®é tmax= 1000oC. Ta cã thÓ chän kÕt cÊu bao che nh­ sau: +G¹ch samèt lµm líp vËt liÖu chÞu löa dµy 100 mm Tra b¶ng ta cã hÖ sè dÉn nhiÖt ®é cña g¹ch samèt lo¹i cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp 1200oC lµ : lsm= 0,21+0,00043t =0,21+0,00043.1000 = 0,64 (W/m.oC) +Líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt lµ ®iat«mit co nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp lµ 900oC tra b¶ng cã l§A =0,027+0,00023t = 0,027+0,00023.900 = 0,477 (W/m.oC) +Líp b¶o vÖ vµ chÞu lùc lµ thÐp hîp kim dµy 80 mm. - TÝnh chiÒu dµy líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt : dI§A Theo c«ng thøc tÝnh truyÒn nhiÖt cho v¸ch trô ta cã: qtt= (2) Chän nhiÖt ®é mÆt ngoµi cña vïng lß theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña vïng lß tyc£ 60-80oC lÊy tw2= 60oC . Tõ (1)&(2)® 9,79.103 = Víi Dlß=6,4 m ® ® dI§A=0,22 m » 250 mm Vïng II : Lµ vïng chñ yÕu x¶y ra c¸c ph¶n øng vËt chÊt tr¹ng th¸i r¾n t¹o C3S,C2S,C4AF tõ C,A, F,S ban ®Çu vµ c¸c ph¶n øng to¶ nhiÖt lín 100 Kcal/Kg nªn gäi lµ vïng to¶ nhiÖt . Khi nhiÖt ®é vËt liÖu trong vïng nµy cao th× kh¶ n¨ng ph¶n øng ë tr¹ng th¸i r¾n t¹o thµnh c¸c kho¸ng cµng m¹nh . Tèc ®é ph¶n øng ë tr¹ng th¸i r¾n còng t¨ng khi ®é nghiÒn mÞn cña phèi liÖu cµng lín ,®é ®ång ®Òu cña phèi liÖu cao. Ho¹t tÝnh cña c¸c cÊu tö nguyªn liÖu ®¹t ë 1300oC vµ b¾t ®Çu x¶y ra hiÖn t­îng nãng ch¶y c¸c kho¸ng vµ c¸c thµnh phÇn nãng ch¶y .VËy nhiÖt ®é lín nhÊt cña vïng nµy lµ 1300oC. Ta cã thÓ chän c¸c líp vËt liÖu nh­ sau : + G¹ch chÞu löa dµy 150 mm lµ g¹ch sa mèt cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp lµ 1300oC -1500oC tra b¶ng cã: lsm=0,7+0,0064.1300=1,532(W/m.oC). + Líp vËt liÖu chÞu löa lµ ®iatomÝt lo¹i cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp lµ 900oC vµ l§A=0,27+0,0023.t=0,27+0,0023.900=0,477 (W/m.oC). +Líp thÐp b¶o vÖ vµ chÞu lùc dThÐp=80mm. TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ vïng I ta t×m ®­îc bÒ dµy cña løp vËt liÖu chÞu löa lµ dII§A Víi nhiÖt ®é bÒ mÆt cho phÐp lµ 80 oC ®dII§A=0,28(m) =300 mm. Vïng III: Lµ vïng thiªu kÕt cã nhiÖt ®é lín nhÊt cña lß nung vµ cã toVL=1300-1450oC Trong vïng nµy tiÕp tôc x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh t¹o C2S ®ång thêi c¸c kho¸ngC3A, C4AF nãng ch¶y t¹o pha láng khi ®ã C2S vµ CaO sÏ hoµ tan vµo pha láng vµ kÕt hîp víi nhau t¹o C3S . ë vïng nµy nhiÖt ®é lín nhÊt lµ 1450oC . Nªn cã thÓ chän c¸c líp vËt liÖu nh­ sau . + Líp gach chÞu löa : Lµ g¹ch samèt cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp 1350-1500oC, Tra b¶ng cã lsm=1,04+0,0015.t =1,04+0,0023.1450=1,2575 (W/m.oC). + Líp thÐp b¶o vÖ lµ 80 mm . + ë vïng nµy kh«ng cã líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt do nhiÖt ®é trong vïng rÊt lín kh«ng cã vËt liÖu nµo th¶o m·n , l­îng nhiÖt mÊt m¸t lµ lín do ®ã cÇn cã thiÕt bÞ lµm l¹nh. TÝnh chiÒu dµy líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt : Chän nhiÖt ®é bÒ mÆt vá lß t = 350oC tÝnh t­¬ng tù nh­ c¸c phÇn tr­íc ta ®­îc chiÒu dµy líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt tõ ph­¬ng tr×nh : ®dCL= 0,49 m » 0,5 m = 500 mm. Vïng IV: §©y lµ vïng lµm l¹nh clanhker cã nhiÖm vô lµm nguéi clanhker tõ 13000¸14500c xuèng 10000¸12000c b»ng kh«ng khÝ tr­íc khi ®i vµo thiÕt bÞ lµm l¹nh ®Ó thu håi nhiÖt vµ lµm nguéi tíi nhiÖt ®é 500¸1000c. VËy nhiÖt ®é lín nhÊt cña vïng lµ 12000c ,khi ®ã ta cã thÓ chän c¸c líp vËt liÖu bao che nh­ sau: + Líp vËt liÖu chÞu löa dµy 100mm lµ lo¹i g¹ch samèt cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp 12500c. Tra b¶ng ta ®­îc lsm=0,28+0,00023.t (w/m.0c). thay t=12000c vµo ta ®­îc: lsm=0,28+0,00023.1200 = 0,556 (w/m.0c). + Líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt lµ §iatomÝt lo¹i cã nhiÖt ®é lµm viÖc cho phÐp lµ 9000c, tra b¶ng ta ®­îc: =0,27+0,00023.t (w/m.0c). thay t=12000c vµo ta ®­îc: lsm= 0,27+0,00023.1200 = 0,546 (w/m.0c). + Líp b¶o vÖ lµ thÐp hîp kim dµy 80mm. TÝnh to¸n chiÒu dµy líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt: Lµm t­¬ng tù nh­ vïng I ta t×m ®­îc chiÒu dµy cña líp vËt liÖu c¸ch nhiÖt cña vïng lµ tõ ph­¬ng tr×nh: 9,79.103= =0,21m=250mm. IX. TÝnh kÝch th­íc cña c¸c xicl«n trong th¸p trao ®æi nhiÖt : TÝnh kÝch th­íc cña c¸c xicl«n theo c«ng thøc sau: D=0,536. a=35¸400 ® chän a = 400. 0,5.D< H < 0,8.D ® chän H = 0,6.D . h = 0,6.D . L­u l­îng khÝ ®i qua xicl«n- V, [m3/s]: V= , [m3/s]. + Vkh: lµ l­îng khÝ (khãi) qua xicl«n khi s¶n xuÊt ®­îc 1 kg CLK [m3/kgCLK]. Ta ®· tÝnh ë phÇn cuèi cña môc c©n b»ng nhiÖt cho toµn thiÕt bÞ. Khèi l­îng riªng cña khÝ ®i qua xicl«n ë nhiÖt ®é t gt= + g0 : Lµ khèi l­îng riªng cña khÝ ®i qua xicl«n ë nhiÖt ®é tiªu chuÈn(0c). v× l­îng khÝ ®i qua c¸c xicl«n chÝnh lµ khãi lß cã thµnh phÇn gièng nhau gåm:CO2 , H2O , N2 , kh«ng khÝ d­ (O2) vµ hµm l­îng c¸c khÝ thay ®æi kh«ng nhiÒu (chØ ë c¸c xicl«n II,III,IV th× l­îng CO2 bÞ gi¶m do kh«ng cã l­îng CO2 do ph©n huû cacbon¸t ). g0 ==1,29 [kg/m3] , nh­ ®· tÝnh ë phÇn tÝnh ch¸y cña nhiªn liÖu. + t : Lµ nhiÖt ®é cña xicl«n t­¬ng øng, [0c] . kÕt qu¶ ta ®· tãnh ë phÇn c©n b»ng nhiÖt cho th¸p trao ®æi nhiÖt. + k : nång ®é bôi trong khÝ ,ta lÊy k=100 (g/m3) =0,01 (kg/m3) . HÖ sè trë lùc, lÊy e=110. Tæn ¸p trong c¸c xicl«n, [mmH2O]: + xicl«n I : cã h=0,9 nªn ta lÊy =100 [mmH2O]. + xicl«n II,III,IV: cã h=0,7 nªn ta lÊy =50 [mmH2O]. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc ghi trong b¶ng sau: §¹i l­îng Xicl«n I Xicl«n II Xicl«n III Xicl«n IV §¬n vÞ Vkh 2,232 2,102 1,991 1,879 M3/kgCLK V 103,542 97,512 92,362 87,167 m3/s t0 330 466 588 711 0c gt 0,68 0,58 0,51 0,46 m3/kg 100 50 50 50 mmH2O 1,1 2,2 2,2 2,2 D 5,1 5,6 5,3 5,0 m H=0,6.D 3,1 3,4 3,2 3,0 m H=0,6.D 3,1 3,4 3,2 3,0 m X. Chän thiÕt bÞ phô trî vµ kÕt luËn: Chän qu¹t: Theo tÝnh to¸n ë phÇn tÝnh ch¸y cña nhiªn liÖu khi s¶n xuÊt 1kg CLK th× l­îng khÝ th¶i ra lµ: Vkh=13,48.Gnhl=13,48.0,098=1,32 (m3/kgCLK). suy ra l­îng khÝ th¶i trong 1 giê lµ: =1,32.Bcl = 167.103.1,32 = 220,44.103(m3). VËy thÓ tÝch chän qu¹t lµ: Vch=1,1. =220,44.1,1= 242,48 (m3/h). Tõ ®ã tra b¶ng ta cã thÓ chän ®­îc lo¹i qu¹t B-300/400 cã: + N¨ng suÊt : Vq = 246.103 [m3/giê]. + ¸p suÊt : Pq = 2650 + Tèc ®é vßng quay : nq = 580 [v/phót]. + C«ng suÊt cña ®éng c¬ : Nq = 325 [Kw]. Bè trÝ qu¹t: Do lß ho¹t ®éng liªn tôc nªn ta ph¶i chän thªm 1 qu¹t n÷a ®Ó dù phßng trong tr­êng hîp mét qu¹t bÞ háng ,khi ®ã 2 qu¹t nµy sÏ ®­îc m¾c song song trong cïng mét s¬ ®å nh­ h×nh vÏ: KÕt luËn: Víi c«ng suÊt lß nung lµ 4000 t/ngµy ®ªm ta chän ®­êng kÝnh trong cña lß 6,4 m hay 7,0 m (kÓ c¶ líp vËt liÖu bao che)vµ chiÒu dµi lß 136 m lµ hoµn toµn hîp lý. HiÖn nay ®· cã c¸c lo¹i lß víi ®­êng kÝnh D=7 m , chiÒu dµi lß theo c¸c m« ®un lµ: 100,120,150,170,185,270 m vµ víi sè vµnh kh¨n (lµ c¸c ®o¹n èng thÐp n¬i cã gèi tùa ®­îc lµm tõ nh÷ng l¸ thÐp tÊm cã chiÒu dµy lín h¬n nh÷ng ®o¹n kh¸c cña th©n lß) ®­îc x¸c ®Þnh theo ®­êng kÝnh vµ chiÒu dµi lß,®èi víi lß 7x136 m ta cã thÓ chän 5¸7 c¸i. VËy lß nung clanhker xi m¨ng poocl¨ng c«ng suÊt 4000 t/ngµy ®ªm cã kÝch th­íc 7x136 m lµ hîp lý. ––––––––––––––––––– tµi liÖu tham kh¶o PGS,TS B¹ch §×nh Thiªn; GVC,KS NguyÔn Kim Hu©n - ThiÕt bÞ nhiÖt trong s¶n xuÊt vËt liÖu x©y dùng - NXB khoa Häc Kü ThuËt-1996. Ph¹m Lª DÇn , §Ænh Phó Quèc - C¬ së kÜ thô©t nhiÖt - NXB Gi¸o Dôc-1998. GVC Bïi Danh §¹i - Bµi gi¶ng vÒ c«ng nghÖ chÊt kÕt dÝnh v« c¬. C¸c b¶ng phô lôc vÒ c¸c th«ng sè: NhiÖt dung riªng,Entanpi,Khèi l­îng riªng cña c¸c khÝ. B¶ng tra ®Æc tÝnh cña c¸c lo¹i vËt liÖu chÞu löa,vËt liÖu c¸ch nhiÖt. Môc lôc Trang Lêi nãi ®Çu 1 PhÇn I :giíi thiÖu chung vÒ clanhke vµ thiÕt bÞ gia c«ng. I- Giíi thiÖu chung vÒ clanhker xi m¨ng 2 II-Giíi thiÖu c¸c thiÕt bÞ gia c«ng nhiÖt trong s¶n xuÊt xi m¨ng poocl¨ng 5 1. ThiÕt bÞ trao ®æi nhiÖt: 5 2. Lß quay nung clanhker xi m¨ng 6 3. ThiÕt bÞ lµm nguéi clanhker 7 PhÇn II: TÝnh to¸n thiÕt kÕ kÝch th­íc c¸c thiÕt bÞ I. TÝnh quü thêi gian lµm viÖc cña thiÕt bÞ 8 II. TÝnh ch¸y cña nhiªn liÖu. 9 III.TÝnh c©n b»ng vËt chÊt cho th¸p trao ®æi nhiÖt. 11 IV.TÝnh c©n b»ng nhiÖt cho toµn thiÕt bÞ. 13 V. TÝnh c©n b»ng vËt chÊt cho lß quay 18 VI. TÝnh c©n b»ng nhiÖt cho th¸p trao ®æi nhiÖt. 19 VII. TÝnh c©n b»ng nhiÖt cho thiÕt bÞ lµm l¹nh. 20 VIII. TÝnh kÝch th­íc c¬ b¶n vµ kÕt cÊu bao che cho lß quay. 21 1-TÝnh kÝch th­íc c¬ b¶n cña lß. 21 2- TÝnh chiÒu dµy c¸c líp vËt liÖu bao che. 23 IX. TÝnh kÝch th­íc cña th¸p trao ®æi nhiÖt 25 X. Chän thiÕt bÞ phô trî vµ kÕt luËn 27 Tµi liÖu tham kh¶o 29 Môc lôc 30

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docThiết kế lò quay nung clanhker xi măng pooclăng g có tháp trao đổi nhiệt, công suất 4000 tấn.DOC
Luận văn liên quan