АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчёт теплового баланса

Читайте также:
  1. I Предварительный расчёт.
  2. II Проверочный расчёт
  3. III. Расчёт пароводяного тракта контура низкого давления (НД) двухконтурного котла-утилизатора (КУ).
  4. V. Расчёт процесса в проточной части ЦНД.
  5. Актив баланса
  6. Актив баланса
  7. АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА УРАВНЕНИЕ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА
  8. Анализ баланса
  9. АНАЛИЗ БУХГАЛТЕРСКОГО БАЛАНСА.
  10. Анализ взаимосвязи актива и пассива баланса
  11. Анализ деловой активности (на основе данных бухгалтерского баланса и отчета о прибылях и убытках)
  12. Анализ динамики состава и структуры активов баланса.

Тепловой расчёт печного агрегата.

Исходные данные:

1. Производительность по клинкеру – из материального баланса;

2. Способ производства – сухой;

3. Технологическое топливо – газ;

4. Химический состав сырьевой смеси и клинкера – таблица 7;

5. Минералогический состав портландцементного клинкера – таблица 8;

6. Естественная влажность исходных сырьевых материалов: известняк – 6%, глина – 10%;

7. Коэффициент избытка воздуха: 1,1-1,15.

Расчет необходимого количества воздуха для горения топлива и объёма продуктов сгорания. Состав природного газа Берестянского месторождения представлен в таблице 9.

 

Таблица 9

Состав природного газа, об. %

СН4 С2Н6 С3Н8 С4Н10 СО2 N2
        0,5 8,5

Теплотворная способность рабочего топлива:

QPH = 358,2СН4 + 637,5С2Н6 + 912,5С3Н8 + 1186,5С4Н10

QPH = 358,2×82 + 637,5×5 + 912,5×2 +1186,5×2 = 36757,90 кДж / нм3 топ.

 

Материальный баланс горения топлива.

Расчёт ведём на сухой газ, без учёта влажности.

Для 1нм3 топлива:

кг/м3

кг/м3

кг/м3

кг/м3

кг/м3

кг/м3

= 0,860 кг/м3

 

Расход воздуха на горение топлива.

Теоретический объёмный расход воздуха:

нм3/нм3топл

= 9,734 нм3/нм3топл

Теоретический массовый расход воздуха:

, кг/нм3топл.

= 12,586 кг/нм3топл.

Практический расход воздуха при α=1,1:

, кг/нм3топл.

, кг/нм3топл.

Выход продуктов горения:

+ + , нм3/нм3топл

= 0,01×(СО2+СН4+2С2Н6+3С3Н8+4С4Н10), нм3/нм3топл

= 0,01×(0,5+82+2×5+3×2+4×2) = 1,065 нм3/нм3топл

= 0,01×(2СН4+3С2Н6+4С3Н8+5С4Н10), нм3/нм3топл

= 0,01×(2×82+3×5+4×2+5×2) =1,97 нм3/нм3топл

= 0,79× +0,01*N2, нм3/нм3топл

= 0,79×10,708+0,01×8,5 = 8,544нм3/нм3топл

= 0,21×(α-1)× , нм3/нм3топл

= 0,21×(1,1-1)×9,734 = 0,204 нм3/нм3топл

= 1,065+1,97+8,544+0,204= 11,784 нм3/нм3топл

Масса продуктов сгорания:

+ + , кг/нм3

= 1,977×1,065=2,106 кг/нм3

= 0,804×1,97 = 1,584 кг/нм3

= 1,251×8,544 = 10,689 кг/нм3

= 1,429×0,204 = 0,292 кг/нм3

, кг/нм3

Сводим материальный баланс горения топлива в таблицу 10.

Таблица 10

Материальный баланс горения топлива

Статьи прихода Количество Статьи расхода Количество
м3 кг м3 кг
Топливо   Воздух   10,708 0,86   13,845 СО2 H2O N2 O2 1,065 1,97 8,544 0,204 2,106 1,584 10,689 0,292
Сумма 11,719 14,705 Сумма 11,783 14,671

 

% невязки = []

Расход исходного сырья на 1 кг клинкера

Состав исходного:

а) количество связанной воды в каолине:

б) количество углекислоты в углекислом магнии:

= 0,278%

в) количество углекислоты в углекислом кальции:

Технически расход сухого сырья:

[ ] =

Расход сухого сырья с учетом уноса из циклонных теплообменников:

[ ] = [ ] + [ ] y

[ ] = 1,552 + 0,15 = 1,702 кг/кг кл

Расчет теплового эффекта клинкерообразования

Расход тепла на нагрев сухого сырья от 0°С до 450°С:

,

где t1 = 450°C – конечная температура нагрева,t0 = 0°C – начальная температура материала, Ср =0,253 кДж/кг°С – средняя теплоемкость сырьевой смеси при данной температуре.

Теоретический расход гидратной воды сырья:

[ ] =

[ ] =

Расход тепла на дегидратацию каолина:

[ ] ,

где 1600 кДж/кг Н2О – теплота дегидратации каолина.

Расход тепла на нагревание дегидратированного сырья от t1 = 450°C до t2 = 900°C:

,

где = 0,283 кДж/кг°С – средняя теплоемкость в данном интервале температур.

Расход тепла на декарбонизацию и :

Теоретический расход СО2 сырья:

Расход теплоты на нагревание декарбонизированного сырья от t2 = 900°C до t3 = 1400°C:

,

где кДж/кг°С – средняя теплоемкость сырьевой смеси в данном интервале температур.

Расход тепла на образование жидкой фазы при t3 = 1400°C:

Итого расхода тепла:

Приход теплоты

Приход тепла в результате образования клинкерных минералов в интервале температур 1000-1400°С:

где 107, 144, 9 и 26 – тепловые эффекты образования соответствующих минералов клинкера, кДж/кг кл.

Для данного состава портландцементного клинкера:

Приход тепла в результате образования метакаолина:

Приход тепла в результате охлаждения 1 кг клинкера от t3 = 1400°С до t0 = 0°C:

где =0,261 кДж/кг°С – средняя теплоемкость в данном интервале температур

Приход тепла в результате охлаждения СО2 от t2 = 900°С до 0°C:

кДж/кг кл,

где = 0,256 кДж/кг°С – средняя теплоемкость СО2 в данном интервале температур

Приход тепла в результате охлаждения от 450°С до 0°С и конденсации гидратной воды сырья:

[ ]

где = 0,47 кДж/кг С – теплоемкость водяного пара в данном интервале температур, - теплота конденсации водяного пара.

0,00827

Итого приход тепла:

Теплосодержание топлива:

где = 1,3 кДж/кг°С – средняя теплоемкость газа при 20°С.

Теплосодержание воздуха:

где = 1,328 кДж/кг°С – теплоемкость воздуха при 20°С.

Приход тепла с подсосным воздухом:

Расход тепла.

Тепловой эффект клинкерообразования по данным расчета составил 1785,7 кДж/кг кл.

Потери тепла на испарение воды из сырья:

Потери тепла с отходящими газами:

где Сi – средняя теплоемкость i-газа при tог = 300°С, Vi – объем i-газа.

Потери тепла с 1 кг клинкера:

где - средняя теплоемкость клинкера при 300°С.

Потери тепла с уносом:

где = 0,253 кДж/кг°С – средняя теплоемкость сырьевой смеси при 300°С.

Потери тепла в окружающую среду:

а) корпусом печи

б) циклонными теплообменниками

Суммарные потери в окружающую среду:

Потери тепла с подсасываемым воздухом за системой циклонов:

Тепловой баланс печного агрегата:

36757,90

Получаем

Удельный расход тепла:

q =

[В. К. Классен. «Методические указания к дипломному проектированию. Материальный баланс завода. Технологические расчеты тепловых агрегатов». – Белгород, БелТИСМ, 1972]


 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.017 сек.)