Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчет теплового баланса вращающейся печи

Прежде чем приступить к расчету теплового баланса печи, необходимо произвести дополнительные вычисления, результаты которых понадобятся в дальнейшем. В качестве топлива для печей могут использоваться мазут, природный или попутный газ. При расчете процессов горения определяют количество воздуха, необходимого для полного сжигания топлива и количество образующихся продуктов горения. Процесс горения рассчитывают независимо от количества сжигаемого топлива, поэтому количество воздуха, необходимое для горения, и объем дымовых газов, образующихся в результате сжигания топлива, определяют на единицу массы жидкого топлива и на единицу объема газообразного топлива, т.е. выражают в нм³/кг или нм³ /нм³ топлива. Рассмотрим примеры расчета жидкого топлива- мазута.

Расчет горения мазута

Таблица. Мазут имеет горючую массу следующего состава, %:

C^r	H^r	S^r	N^r	O^r	∑
87,2	11,7	0,5	0,4	0,2	100

Содержание золы A^r= 0,1%, содержание влаги W^r= 2%.

Произведем пересчет горючей массы топлива на рабочую:

;

и т. д.;

S^p=0,49; N^p=0,39; O^p=0,19.

Таблица. Состав рабочего топлива, % по массе:

C^р	H^р	S^р	N^р	O^р	А^р	W^р	∑
85,4	11,45	0,49	0,39	0,19	0,2	2	100

Теплоту сгорания топлива определяем по формуле(1):

Теоретически необходимое для горения количество сухого воздуха при коэффициенте избытка определяется по формуле:

Где С^р, Н^р, О^р, S^р- содержание в рабочем топливе соответствующих элементов, %.

Атмосферный воздух содержит некоторое количество влаги, которое можно выразить влагосодержанием d г/кг сухого воздуха. Поэтому объем влажного атмосферного воздуха будет больше, чем рассчитанный выше. Для подсчета количества влажного атмосферного воздуха со значением d=10 г/кг сухого воздуха воспользуемся формулой:

Действительное количество воздуха при коэффициенте избытка в корне факела :

Сухого воздуха ;

Атмосферного воздуха

Количество и состав продуктов полного горения при коэффициенте находим по формулам:

Всего сухих газов:

Общее количество продуктов горения при :

Процентный состав продуктов горения при :

;

Таблица 1 - Материальный баланс процесса горения мазута

Приход тепла

1. От горения топлива

кДж,

где В- часовой расход топлива, м³ или кг.

2. Тепло, вносимое топливом:

кДж,

где С_т- удельная теплоемкость топлива, кДж/кг*К; t_T- температура топлива, поступающего на горение, ◦С; t_T=75 ◦С.

Удельная теплоемкость определяется по формуле:

для мазута

С_т=4,2(0,415+0,0006 t_T)=4,2(0,415+0,0006 75)=1,932, кДж/кг*К.

3. Тепло, вносимое сырцом:

кДж,

Где G_C- масса сырца:

кДж;

кг/м³;

С_С- удельная теплоемкость сырца, кДж/кг*К:

кДж/ кг*К.

4. Физическая теплота воздуха, подаваемого на горение:

кДж,

где С_В- удельная теплоемкость воздуха, равная 1,344 кДж/м³*К;

_-теоретический объем воздуха, необходимый для горения 1м³или 1 кг топлива. Принят из расчета горения топлива для ; t_В- температура воздуха, подаваемого на горение. Принята t_В=200◦С.

5. Физическая теплота воздуха, подсасываемого через неплотности головки печи:

кДж,

Где ’- коэффициент избытка воздуха со стороны выгрузки печи, обычно принимают 1,4…1,5.

6. Физическая теплота вторичного воздуха, поступающего в печь из холодильника:

кДж,

Где - температура воздуха, выходящего из холодильника, равная 150…180^оС.

Расход тепла

1. На испарение влаги из сырца

кДж,

Где 2499- скрытая теплота парообразования воды при 0 ^оС, кДж/кг; - часовая производительность печи по обожженному керамзиту, кг; - объем воды, выделяющейся при обжиге сырца, приходящегося на 1 кг керамзита, кг.

Определяем . При насыпной плотности керамзита =450 кг/м³ и производительности печи 12,66 м³/ч

= 450 12,66=5697 кг/ч,

= ,

Где - расход абсолютно сухой глины на 1 кг обожженного керамзита.

кг/кг.

Расход сырца на 1 кг обожженного керамзита

кг/кг,

Тогда =1,17-1,083=0,087кг/кг керамзита.

2. На химические реакции:

. На разложение СаСО₃.

кДж,

Где 1587,6- эндотермический эффект декарбонизации СаСО₃, кДж/кг.

; ,

Где СаО- содержание оксида кальция в глине, %;

моль СаСО₃; СаО- 56.

; ,

Где MgО- содержание оксида кальция в глине, %;

,32- моль MgCO_3,40,32- моль MgO.

2.2. Дегидратация глинистых материалов:

2.3.

кДж,

Где 6720- эндотермический эффект дегидратации глинистых материалов, кДж/кг; - расход тепла на дегидратацию глинистых материалов.

2.4. Плавление силикатной массы:

2.5.

кДж,

Где 315 кДж- удельный расход теплоты на образование стекловидной фазы, отнесенной к 1 кг обожженного керамзита.

Общий расход тепла на химические реакции

кДж.

3. Потери тепла с керамзитом на выходе из печи:

кДж,

Где t_K- температура керамзита на выходе из печи, ^оС, Ск- удельная теплоемкость обожженного керамзита при температуре t_K,кДж/кг*К, вычисляется по формуле

кДж/кг*К.

4. Потери тепла в окружающую среду

кДж.

Потери тепла в окружающую среду можно принимать в размере 20% от теплоты горения топлива.

5. Потери тепла с отходящими газами.

5.1. С физической теплотой продуктов горения

кДж,

Где - объем продуктов горения на 1 м³ или 1 кг топлива при принимают из расчета горения топлива;

С _ог- удельная теплоемкость отходящих газов при их температуре на выходе из печи. Определяют по формуле:

кДж/куб.м*К.

. С физической теплотой водяных паров гигроскопической и химически связанной влаги:

кДж

. С физической теплотой:

кДж,

Где - расход тепла с летучими органическими веществами. Определяется по формуле:

Где - удельная теплоемкость метана при температуре отходящих газов.

. С физической теплотой СО₂, образовавшегося при разложении карбонатов:

кДж,

Общие потери тепла с отходящими газами:

. Потери тепла с химическим недожогом топлива:

кДж,

Где Х- потери тепла с химическим недожогом топлива.

Общее уравнение теплового баланса вращающейся печи за 1 ч работы:

40726,77В+144,9В+506357,07+3398,44В+130,7В+650,64В=1238601,86+ +3704588,41+5257630,27+8145,35В+7952,99В+1545060,51+407,26В;

,85В=11239523,98;

Откуда часовой расход газа В=393,74 м³.

кДж.

Таблица 2. Сводный тепловой баланс

Приходные статьи	Количество теплоты			Расходные статьи	Количество теплоты
	кДж	кДж на 1 кг керамзита	% к итогу		кДж	кДж на 1 кг керамзита	% к итогу
От горения топлива	16035758,42	2908,23	88,23	На испарение влаги	1238601,86	217,41	6,78
Физ. теплота: топ.	57052,93	10,01	0,31	На химические реакции	3704588,41	650,27	20,3
сырца	506357,07	88,9	2,69	Потери тепла с керамзитом на выходе из печи	5257630,57	922,87	28,82
воздуха, подсас. на горение	1338101,76	234,88	7,13	Потери тепла в окружающую среду	3207150,1	562,95	17,57
воздуха, подсасыв. в печь	51461,82	9,03	0,27	Потери тепла с отходящими газами	4676470,79	820,86	25,63
воздуха втор., пост. из холодильника	256182,99	44,97	1,36	Потери тепла с химическим недожогом топлива	160354,55	28,15	0,88
ИТОГО	18244914,99	3296,02	100	ИТОГО	18244796,28	3202,51	100

⇐ Предыдущая 1 2 345 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: