Bsm818.ru

БСМ 818
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет цементных вращающихся печей

СИМБИРСК ЭКСПЕРТИЗА

Настоящая Отраслевая методика предназначена для расчета выбросов пыли, моно- и диоксида азота, а также оксидов серы и углерода при розжиге цементных вращающихся печей на газовом и жидком топливе. Выбросы печей, работающих на твердом топливе, этой методикой не регламентируются.

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ «ГИПРОЦЕМЕНТ»

Утверждаю

Зам. Председателя Госстроя РФ

«____» ___________2003 г.

ОТРАСЛЕВАЯ МЕТОДИКА УЧЕТА ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ ПРИ РОЗЖИГЕ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ

Сведения о документе

Разработан: Государственный ордена Трудового Красного знамени Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт цементной промышленности Гипроцемент

Адрес: Россия, 199053, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 4

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА РОЗЖИГА

3. ПУСК ЭЛЕКТРОФИЛЬТРОВ В РАБОТУ

4.1. Проектируемые заводы

4.2. Действующие заводы

5. ВЫБРОСЫ ОКСИДОВ АЗОТА

6. ВЫБРОСЫ ДИОКСИДА СЕРЫ

7. ВЫБРОСЫ ОКСИДА УГЛЕРОДА

8. ТРЕБОВАНИЯ САНИТАРНЫХ НОРМ

Приложение 1 Продолжительность выбросов при розжиге вращающихся печей после полной замены футеровки [3, 4]

Приложение 2 Содержание оксидов азота NOх в отходящих газах цементных вращающихся печей в эксплуатационных режимах

Приложение 3 Пример расчета вредных выбросов в атмосферу при розжиге печи Æ 4,0 × 150 м мокрого способа

Вращающаяся печь 5х185 м для обжига клинкера по мокрому способу

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ
Расчет горения топлива

Материальный баланс по сырью

Теоретические затраты тепла на клинкерообразование

Тепловой баланс печи и определение удельного расхода топлива на обжиг клинкера

Материальный баланс установки

Расчет производительности печи

Выбор пылеосадительных устройств и дымососа

СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ РАСЧЕТЫ

Расчет размеров колосникового холодильника

Подбор дутьевых вентиляторов для колосниковых холодильников и аппаратов для обеспыливания выбрасываемого воздуха

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

1. Тема курсового проекта: Вращающаяся печь 5×185м для обжига клинкер по мокрому способу. Топливо – газ тюменский.

2. Содержание проекта: а) расчеты горения топлива и печи по методическим указаниям, спец. расчет – колосниковый холодильник; б) графика – горячий конец печи с холодильником.

3. Особые дополнительные сведения:

Химический состав сырьевой смеси, %

Минералогический состав клинкера, %

Влажность шлама W=36 %

4. При расчете горения топлива принять:  W P =1%; подогрева воздуха 600 O C.

5. Тепловой баланс установки составлять без холодильника, принимая температуры:

окружающей среды 10 O C

клинкера из печи 1100 O C

воздуха из холодильника 500 O C

(весь воздух через холодильник)

отходящих газов 200 O C

Читайте так же:
Смеси сухие цементные облегченные марка вандекс crs rm hb

потери в окружающую среду 13 O C

Цементный клинкер получают в основном из мокрых сырье­вых смесей (шламов) с влажностью от 30% до 50% во вращаю­щихся печах, не имеющих запечных теплоутилизаторов. К преимуществам мокрого способа обжига относятся просто­та приготовления сырьевой смеси, легкость достижения однород­ности ее состава, сравнительно небольшие энергозатраты и до­статочно гигиенические условия труда (отсутствие запыленно­сти). Недостатком мокрого способа является повышенный рас­ход топлива.

Вращающаяся печь диаметром 5 м и длиной 185 м конструкции УЗТМ (рис.), состоит из цилиндрического корпуса 1, опирающего­ся через бандажи 2 на опорные ролики 3. Корпус имеет уклон 3,5—4% и вращается со скоростью 0,5—1,2 об/мин. Привод пе­чи двойной и состоит из двух электродвигателей 4, двух редукторов 5, двух подвенцовых шестерен и одного венцового коле­са 6.

В середине печи, на одной из ее опор, устанавливается пара роликов (горизонтально) для контроля за смещением печи вдоль оси (вниз или вверх). Вспомогательный привод включается в ра­боту при ремонтах печи, в период розжига и остановки, когда печь должна вращаться медленно. Шлам подается в питательную трубу 7 при помощи ковшовых или объемных дозаторов, на­ходящихся у холодного конца печи. Со стороны головки 8 в печь подается топливо и воздух; в результате сгорания топлива по­лучаются горячие газы, поток которых направлен от горячего конца печи к холодному—навстречу движущемуся материалу. Для улучшения теплопередачи и обеспыливания газов внутри печи в холодном ее конце размещается цепной фильтр-подогре­ватель 9, создается цепная завеса 10 и устанавливаются теплообменники 11. Пыль, уловленная за печью в результате газоочистки, возвращается обратно в печь. Она транспортируется пневмонасосом в бункер, а из него при помощи периферийного загружателя 12 направляется в полую часть пе­чи, расположенную рядом с цепной завесой со стороны горяче­го конца. Клинкер охлаждается в колосниково-переталкивающем холодильнике 14. На печах длиной 185 м кор­пус в зоне спекания оборудован установкой для водяного охлаждения 15 и центральной системой смазки 16.

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ЦЕМЕНТНОЙ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

1.1 Расчет горения топлива.

В справочнике находим состав заданного вида топлива на горючую массу и влажность рабочей массы топлива (W P ).

Топливо – природный газ Тюменское месторождение.

2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА РОЗЖИГА

Периодом розжига считается время от воспламенения факела до вывода печи на стационарный (эксплуатационный) режим с расчетной производительностью [4]. В этот период нагрев печи осуществляется путем медленного увеличения расхода топлива и воздуха вплоть до достижения в зоне спекания температуры, необходимой для получения клинкера, после чего подается сырьевой материал. В дальнейшем расходы топлива и сырья постепенно доводятся до эксплуатационных значений, и печь выводится на стационарный режим. Полнота сгорания топлива в основном определяется условиями его смешения с воздухом. С увеличением расхода топлива процесс выгорания интенсифицируется, и при достижении в зоне спекания температуры футеровки, равной 650-700°С (температуре воспламенения топливно-воздушной смеси), существенно стабилизируется. С технологической точки зрения это соответствует переводу печи с периодических подворотов на постоянное вращение от вспомогательного привода. К моменту перевода печи на главный привод и началу ее стационарной загрузки материалом температура футеровки в зоне спекания превышает 1000°С, и условия для возникновения недожога полностью исчезают.

Читайте так же:
Прибор для измерения активности цемента

Как производится футеровка металлических, цементных и кирпичных печей

Работы начинаются с проекта и расчёта, которые подготовят для вас наши специалисты. После того, как проект будет одобрен, мы приступим к работам.

Шамотный кирпич укладывается с зазором в 5–10 мм, чтобы не деформировать кладку футеровки печи при нагревании и расширении. Для укладки берутся, как правило, кирпичи стандартных размеров 250×150×65 мм, при необходимости футеровка индукционных печей производится в два слоя. Если речь идёт не о промышленном агрегате, а об обыкновенном бытовом, то достаточно одного слоя шамотного кирпича.

Толщина кирпичного футеровочного слоя рассчитывается из толщины печного корпуса и наружной облицовки, а также из максимальной температуры внутри топки.

При футеровке печи кирпичом отдельные блоки шамота крепятся между собой особыми металлическими штырями, после чего для заделки щелей и зазоров используются огнеупорные растворы. После этого проводится сушка футеровки печей.

Как считается отопительная теплоемкая печь

Возвращаемся к расчету печей. Формулы для точного определения габарита отопителя написали еще в середине XIX столетия. Но справиться с ними рядовому пользователю с изрядно подзабытым багажом средней школы нереально.

Поскольку иной раз теряются и выпускники технических вузов. Поэтому были созданы таблицы, учитывающие количество окон, дверей, материала утеплителя, стен, перекрытий, их конструкционные особенности и еще массу параметров, забивать которыми голову рядовому застройщику совершенно необязательно.

Табличные данные дают весьма хорошие результаты по подбору печного габарита, но это довольно объемная брошюра, разобраться в которой тоже непросто. А потому создали упрощенную схему расчета печи, которой, как оказалось, вполне достаточно для бытовых целей.

Формула дает довольно точные данные для печей с одноразовой топкой (один раз в сутки). Если планируется топить печи дважды, то их габарит можно уменьшить. Но не вдвое, как покажется, а не более как на 40%.

Читайте так же:
Как лечить ожоги от цемента

Отсюда простой вывод: лучше ориентироваться все же на одну топку в сутки, поскольку топка дважды в день требует дров в два раза больше, но такого же двойного выигрыша в теплоотдаче печи не будет и в целом КПД системы отопления уменьшится.

Переходим к цифрам. Один кубометр жилого объема в среднем теряет в час 21 ккал. Соответственно, для определения теплопотерь достаточно объем отапливаемого помещения умножить на 21.

Но здесь есть нюанс. Вне зависимости от материала стен и перекрытий, объем следует считать по внешнему габариту помещения, а не по внутреннему.

Проще говоря, если у нас в активе комната 4х5 метров с высотой потолков 2,5 метра, то объем, принимаемый за искомый будет не 50 (4х5х2,5) кубометров, а несколько больший – следует прибавлять к чистовым габаритам еще и толщину стен или перекрытий. И, если толщина стен в этом доме 0,25 метра, то площадь будет не 4х5=20 кв. метров, а 4,5х5,5=25 кв. метров. Как и высота уже не 2,5 метра, а 3,0 метра (потолок и пол по 25 см – величина взята условная для иллюстративного примера).

Соответственно, объем, с которого считываем теплопотери, будет не 50, а 75 кубометров. Разница, согласитесь, значительная.

Умножив полученное значение на 21, получаем ежечасные теплопотери помещения. В данном конкретном примере это 1575 ккал/час.

Теперь требуется подобрать печь, которая способна компенсировать вышеуказанные теплопотери. А это уже напрямую зависит от активной площади печи – то есть той внешней поверхности, которая участвует в нагреве.

Здесь важно учитывать только внешние стенки печи, за которыми проходят тепловые каналы (дымообороты) или расположена топка. Если у печи есть плита, над которой имеется варочная камера, сформированная кирпичной кладкой, внутри которой нет каналов отбора тепла от топливных газов (типичная печь-шведка – как пример), то этот участок поверхности нельзя принимать за активный.

Один квадратный метр активной площади печи при одноразовой суточной топке выдает 300 ккал.

Соответственно, для нашей условной комнаты потребуется печь с прогреваемой поверхностью 1575/300=5,25 м 2 .

Читайте так же:
Цемент сспц м500 д20

То есть, если предположить, что основание нашей печи составляет 2х3 кирпича 0,51х0,77 м (что не обязательно, конечно же – просто для наглядности примера), то высота такой печи должна быть примерно 5,25/(0,51х2+0,77х2)=2,1 м, без учета той части поверхности, где печь не греется (обычно в чисто отопительной печи это около 20 см от пола).

Если рассматривать типовые отопительные печи, то под данные параметры подходит ПТО-2300 с площадью теплоотдающих поверхностей 5,5 м 2 .

В принципе, значения теплоотдачи печи могут немного отличаться от полученных оптимальных теоретических цифр.

Точного соответствия не требуется. Вполне допустим дефицит тепловой мощности в 5% или ее избыток в 10%.

При превышении этих допусков ухудшится тепловой комфорт в помещении и сократится ресурс печи (при недостатке мощности придется ее регулярно перегревать, перетапливать).

Так же важно учитывать, что расчет этот верен для неотделанных кирпичных печей или покрытых штукатуркой. Если печь изразцовая, то она будет отличаться большей теплоемкостью, но меньшей теплоотдачей – примерно на 10%, что стоит учитывать заранее.

Изразцы, как ни странно, снижают теплоотдачу печи. Но зато резко увеличивают ее декоративные и гигиенические свойства, поскольку исключают пригорание пыли на поверхности и делают возможной влажную уборку.

Производство в домашних условиях

Проще всего сделать жаростойкий бетон своими руками – купить готовую смесь и замесить раствор по инструкции (обычно находится на оборотной стороне тары). Все очень просто: сухая смесь высыпается в бетономешалку, мешается в течение 1 минуты, затворяется обычной водой или жидким стеклом.

  • Выбор оптимального состава материалов.
  • Заливка в бетономешалку 90% нужного объема воды либо жидкого стекла (в разбавленном виде).
  • Засыпка тонкомолотой добавки, добавление половины заполнителя и цемента, перемешивание, постепенное добавление оставшихся материалов, остатка воды (или стекла).
  • Замес должен осуществляться на протяжении минимум 5 минут.
  • Отгрузка готовой смеси непосредственно на объекте, заливка.

Горелки и воздухонагреватели для печей полимеризации порошковой краски

В печах полимеризации под воздействием высоких температур происходит оплавление и затвердевание порошковой краски на изделиях, в результате чего формируется твердое, прочное покрытие. Нагрев воздуха для печей полимеризации часто осуществляется при помощи горелок и воздухонагревателей: горелка может применяться в полимерной печи самостоятельно, либо совместно с высокотемпературным воздухонагревателем.

При помощи горелок и воздухонагревателей в полимерных печах поддерживается необходимая высокая температура — как правило, от 150 до 220 С. С техническими характеристиками и прайсом на высокотемпературные воздухонагреватели вы можете ознакомиться здесь, либо оставить заявку на подбор — и мы предложим решение вашей задачи.

Читайте так же:
Как заделать цементом потолок

Особенности эксплуатации

Схема эксплуатации печи выглядит следующим образом:

  1. Пуск.
  2. Наладка.
  3. Поддержание режима работы.
  4. Остановка.
  5. Проведение ремонта.

Пуск осуществляется только после того, как специалисты проводят тщательную проверку всего оборудования. Печь готова к эксплуатации в случае, если:

  1. Монтажные работы полностью завершены.
  2. Проведены гидравлические испытания змеевика и всех вращающихся вдоль печи труб.
  3. Параметры герметичности их прочность устройства совпадают с регламентом.
  4. Футеровка печи полностью высушена, и все элементы в исправном состоянии.
  5. Проверена система автоматизации и блокировки.

Пуск осуществляется в установленной последовательности:

  1. Проверяется исправность всего оборудования и контрольно-измерительных приборов, установленных на печи, а также топливо, подходящее по инструкции.
  2. Шибер находится в открытом состоянии.
  3. Все люки плотно закрываются и продуваются водяным паром в течение 20 минут.
  4. Топливная система подготавливается к работе.
  5. Насосы настраивают в работоспособное состояние, чтобы отладить расход потоков выше минимальных значений.
  6. Пламя форсунок зажигается, топливо подается.
  7. Идёт контроль за устойчивостью горения. Если горелки тухнут, то их запускают снова.

Чтобы произвести поддержание оборудования в нормальном режиме, необходимо постепенно повышать температуру горения. Скорость нагрева не должна превышать 50 градусов в час. Также во время наладки постепенно увеличивают количество работающих горелок. Если необходимо – повышают нагрузку. После достижения необходимых параметров начинается ввод в нормальный режим эксплуатации.

Пуск трубчатых печей осуществляется только после того, как специалисты проводят тщательную проверку всего оборудования

Остановка может быть аварийной или нормальной. Аварийная осуществляется, если происходит сгорание труб, или прекращается подача сырья.

Нормальная остановка выглядит следующим образом:

  1. Отключаются горелки, пока температура не понизится до 60 градусов.
  2. Когда необходимая температура будет достигнута, отключают насос, закрывают задвижки.
  3. При снижении давления в змеевике, ниже давления водяного пара, его подают в змеевик и оставляют на несколько часов, пока нужная концентрация углеводородной смеси не придет в норму.

Ремонт осуществляется для бесперебойной работы оборудования в течение долгого времени. Для обеспечения ремонтных работ приглашается бригада специалистов. Своими силами не следует вскрывать и заменять составные части, поскольку это может привести к серьезным, опасным для жизни, последствиям.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector