2020-01-14
155
Внутренний диаметр барабанной печи 
, определяется из условия оптимальной скорости движения газового потока в печи по формуле:
.
Принимаем, по данным практики, 
. Определяем действительное количество газов (
) при производительности печи 44 т/ч и газовом потоке 2,0779 м3/кг.
Секундное количество отходящих газов, м3/с:
,
при средней температуре газов в печи 
,
,
.
Округленно получаем 
, при этом наружный диаметр 
.
Длину печи определяют из условия теплообмена в основных зонах печи. Ниже приводится метод зонального теплового расчета печи кальцинации (таблицы 1.4 и 1.5).
Принимаем потери тепла в окружающую среду, кДж: холодильник 40,651; I зона 80,8238; II зона 214,255; III зона 61,694; IV зона 44,477; V зона 36,3468.
Таблица 1.4 – Распределение материалов по зонам, кг
| Зона | Температура материала в начале зоны t'м, °С | Температура материала в конце зоны t″м, °С | Наименование | Твердый материал в слое Gм | Вода физическая Gω | Вода гидратная 
| Пыль Gп | Всего твердого материала Gм∙п∙з | ||
| I
| 200 | 40 | Поступает: гидроокись пыль из зон II и III | 1,537+0,535 0,295 | 0,210 | – | 0,550 | 2,917 | ||
| Выделяется | 0,535 | 0,210 | – | 0,300 | 0,835 | |||||
| Выходит | 2,082 | – | – | – | 2,082 | |||||
| II | 900 | 200 | Поступает | 2,082 | – | – | 0,150 | 2,232 | ||
| Выделяется | – | – | 0,532 | 0,550 | 1,082 | |||||
| Выходит | 1,150 | – | – | – | 1,150 | |||||
| III | 1200 | 900 | Поступает | 1,150 | – | – | – | 1,150 | ||
| Выделяется | – | – | – | 0,150 | 0,150 | |||||
| Выходит | 1,000 | – | – | – | 1,000 | |||||
| IV | 1050 | 1200 | Поступает | 1,000 | – | – | – | 1,000 | ||
| Выходит | 1,000 | – | – | – | 1,000 | |||||
| V | 700 | 1050 | Поступает | 1,000 | – | – | – | 1,000 | ||
| Выходит | 1,000 | – | – | – | 1,000 |
Таблица 1.5 – Количества газов на границах зон I–V
| Материал | V | IV | III | II | II | |||||
| поступает | выходит | поступает | выходит | поступает | выходит | поступает | выходит | поступает | выходит | |
| Топливо, кг | 0,0955 | 0,0955 | 0,0955 | – | – | – | – | – | – | – |
| Воздух, кг | 1,0608 | 1,0608 | 1,0608 | – | – | – | – | – | – | – |
| RO2, м3 | – | – | – | 0,1562 | 0,1562 | 0,1562 | 0,1562 | 0,1562 | 0,1562 | 0,1562 |
| H2O, м3 | – | – | – | 0,1431 | 0,1431 | 0,1431 | 0,1431 | 0,8051 | 0,8051 | 1,0647 |
| N2, м3 | – | – | – | 0,8241 | 0,8241 | 0,8241 | 0,8241 | 0,8241 | 0,8241 | 0,8241 |
| O2, м3 | – | – | – | 0,0329 | 0,0329 | 0,0329 | 0,0329 | 0,0329 | 0,0329 | 0,0329 |
| Итого | 1,1563 | 1,1563 | 1,1563 | 1,1563 | 1,1563 | 1,1563 | 1,1563 | 1,8183 | 1,8183 | 2,0779 |
| Пыль, кг | – | – | – | – | – | 0,150 | 0,150 | 0,550 | 0,550 | 0,300 |
Количество тепла, получаемое или отдаваемое материалом, определяется как разность между количествами энергии, полученными материалом к началу и к концу зоны.
Зона I.
Общий расход энергии на нагрев материала к концу зоны I, 
,
,
.
Общий расход энергии на нагрев материала к началу зоны I, 
,
,
.
Общее количество тепла, 
, которое необходимо передать материалу:
,
в том числе 
- количество тепла, которое, затрачивается на превращение и нагрев неразложившихся исходных веществ и твердых продуктов реакции 
.
|
|
|
Зона II
,
.
,
Зона III
,
,
Зона IV
Зона V
Таблица 1.5 – Исходные данные для расчета температур газового потока по зонам
| I | II | III | IV | V | |
 , кДж/кг
| 1074,1065 | 2483,6644 | 407,7944 | –113,978 | –266,11 |
 , кДж/кг
| 80,8238 | 214,255 | 61,694 | 44,477 | 36,3468 |
При последовательном расчете температур газового потока на границах зон известны его начальная температура 
и энтальпия 
. Из расчета находим конечные энтальпию 
и температуру 
:
,
где 
- количество тепла, которое газовый поток получил или отдал в данной зоне, кДж/кг.
