Проектирование цементных заводов (стр. 39 )

Далее производится расчет аэродинамического сопротивления системы.

Сопротивление тракта (воздухогазопровода или пылепровода) складывается из:

1. Сопротивления входа газов (воздуха) в систему.

2. Сопротивления движению газового потока, которое в свою очередь складывается из местных сопротивлений, сопротивления трения и потерь на подъем пыли (на разгон ее в месте ввода в газовый (воздушный) поток.

Местные сопротивления отдельных участков установки: тру­бопроводы, вход газа (воздуха) в газозаборное окно (патрубок), повороты, изменения сечения, смесители, шиберы, циклоны, се­параторы и мельницы рассчитываются по формуле:

(8.141)

где со — скорость газа, м/с; |м — коэффициент местного сопро­тивления для запыленного потока с концентрацией ; Qr — плот­ность газа при соответствующей температуре потока, кг/м3.

(8.142)

* Значения расхода газа (воздуха) через газовоздухопроводы берутся из теп­лового расчета.

где | — коэффициент местного сопротивления при движении чи­стого воздуха берется из таблиц и соответствующих номограмм, приведенных в «Нормах расчета и проектирования пылеприготовительных установок»:

(8.143)

(8.144)

где Vco2 >Vo2 ,vnz и т. д.— количество составляющих газов; 2УдГ— общий удельный объем газов, нм3/кг кл.

Концентрация материала (пыли) в газах определяется на вхо­де и выходе из циклонов и других участков установки. Значения концентрации принимаются по данным расчета из материального баланса каждого участка.

Сопротивление трения рассчитывается по формуле:

(8.145)

где 1 и d — соответственно длина и диаметр трубопровода в м; Я, — коэффициент сопротивления трения, который для запылен­ного потока определяется по формуле:

где К0 — коэффициент трения при движении чистого воздуха.

(8.146)

где d3KB — эквивалентный диаметр трубопровода. Для круглого газохода аэ = а, для некруглого сечения для прямоугольного

где f — площадь трубопровода м2, V — полный периметр трубо­провода, омываемый газом, м; а и b — стороны прямоугольного газохода, м; К — абсолютная шероховатость стенки; К = (0,4 — — 0,8) 10 м — для цельнотянутых и стальных труб; К = = 2,5-10~3 — для кирпичных и футерованных труб.

Значения коэффициентов трения при движении чистого воз­духа по стальному трубопроводу:

" - ,H">S d<400 мм, Ко = 0,021

d>400 мм, А,0 = 0,018—0,020

d<200 мм, Ко = 0,025—0,028

d>800 мм, Ко = 0,015—0,017

По кирпичному или футерованному пылепроводу:

d>900 мм, Я0 = 0,03 d<900 мм, А,0 = 0,04

Если система состоит из нескольких участков, то сопротивле­ние трения АНтр подсчитывается для каждого участка. Сумма сопротивлений всех участков системы даст величину ЕНТр. Ме­стные сопротивления подсчитываются для каждого участка от­дельно.

Общее сопротивление установки

(8.147)

Сопротивление циклонов рассчитывается по ф-ле:

(8.148)

где |ц — коэффициент сопротивления входа в циклон; мвх — ско­рость газов во входном патрубке м/с; цп — концентрация мате­риала, приходящего в циклон кг/кг-кл. Потери на подъем пыли на высоту h

(8.149)

Потери на разгон пыли в месте ввода в пылепровод (газопро­вод)

(8.150)

После определения общего сопротивления системы

(8.151)

производится выбор вентилятора (дымососа).

Ниже приводится пример теплового и аэродинамического рас­чета печной установки с циклонным теплообменником.

8.10.2 Пример теплового расчета печной установки с циклонным теплообменником, декарбонизатором и холодильником клинкера

Разработанные отдельными исследователями методики расче­та печей, основанные на определении размеров (длина, объем) тепловых зон, искусственно разделенных в соответствии с про­исходящими в них термохимическими процессами, как правило, требуют больших затрат времени и высокой квалификации рас­четчика. Учитывая значительную идеализацию происходящих в этих зонах процессов, эти методики дают весьма значительные погрешности (особенно при расчете печей для обжига сухой сырь­евой шихты). При проектировании печного агрегата сухого спо­соба следует признать наиболее целесообразным использование тех или иных эмпирических зависимостей, полученных на осно­вании эксплуатации печей. В табл. 8.35 приведены основные данные показателей работы печей с циклонными теплообменни­ками.

При расчете печей с циклонными теплообменниками следует учитывать, что сырьевая шихта поступает в печную установку

Таблица 8.35

Печи с циклонными теплообменниками

Размеры печей, м	Удельный расход тепла, кДж/кг кл	Производительность печи, т	Страна
расчетная	фактическая
Æ4,0х56	2981	54	56	ФРГ
Æ4,2х64	3433	59	61	Япония
Æ4,4х70	3182	76,6	70,8	Япония
Æ4,6х76	3307	87,5	87,5	-//-
Æ5,2х84	3265	125	125	-//-
Æ5,4х95	3182	157	146	-//-
Æ5,0х75	3559	75	83	ВНР
Æ4,0х60	3768	35	33-36	Россия

Таблица 8.36

Печи с циклонными теплообменникми и декарбонизаторами

Размеры печей, м	Удельный расход тепла, кДж/кг кл	Производительность печи, т	Страна
расчетная	фактическая
Æ3,75х70	1336	95,5	91,5	Япония
Æ4,5х70	-//-	138	166	-//-
Æ5,4х96	-//-	269	290	-//-
Æ5,6х94	-//-	286	300	-//-
Æ4,5х80	-//-	146	146	Россия

* Расход тепла только на завершение процесса декарбонизации и клинкерообразования в печи. Расход тепла в циклонном теплообменнике и декарбонизаторе не учитывается. Суммарный расход тепла печной установкой ориентировочно составляет 3475—3—850 ккал/кг кл).

Таблица 8.37

Показатели работы вращающихся печей с декарбонизаторами RSP

Запас на неучтенные отклонения от нормальных условий, %	Произ-води-тель-ность печи Gкл, т/ч	Диаметр в свету Dсм, м	Длина печи L, м	Vсв, м3	Удель-ный съем клинке-ра (по футе-ровке), кг/м3 ч		Dкор, м	Vкор, м	Удель-ный съем клин-кера (по корпу-су), кг/м3 ч
10	83	3,2	59	475	176	18,5	3,5	568	147	15,2
	125	3,6	70	715	175	19,5	3,9	839	149	18,0
	166	3,9	79,5	949	176	20,4	4,2	1101	151	18,9
	208	4,2	87,4	1211	172	20,8	4,6	1452	144	19,0
	250	4,5	94,4	1501	167	21,0	4,9	1779	141	19,3
	290	4,7	100,8	1749	167	21,4	5,1	2058	142	19,8
20	83	3,3	60,6	518	161	18,4	3,6	617	135	16,8
	125	3,7	73	780	160	19,8	4,0	917	136	18,3
	166	4,0	82,4	1035	161	20,6	4,4	1252	133	18,7
	208	4,3	91,0	1321	158	21,2	4,7	1578	132	19,4
	250	4,6	98,6	1688	153	21,4	5,0	1935	129	19,7
	290	4,8	105,5	1908	153	22,0	5,2	2239	130	20,3

практически сухой (0,5—1%) и процессы нагревания, сушки, де­гидратации и частично декарбонизации происходят в циклонном теплообменнике и декарбонизаторе. В таблице 8.36 приведены технические характеристики некоторых вращающихся печей с циклонными теплообменниками и декарбонизаторами.