30t转炉计算书

30t 转炉计算书一. 工艺参数：1.炉子公称容量： 30 t2.最大铁水装入量： 41 t3.最大脱碳速度： VC= 0.5%/min4.冶炼周期： 36min5.炉气温度： 15006.炉气量； 23940 Nm 3/h7.炉气含尘浓度： 120g/Nm 38.炉气成份：CO CO2 O2 N2 其它86% 10% 0.5% 3.3% 0.2%二. 工艺流程：转炉活动烟罩汽化冷却烟道溢流文氏管(一文) 重力挡板脱水器RD 矩形文氏管(二文)90弯头脱水器湿旋脱水器煤气鼓风机三通切换阀放散烟囱水封逆止阀煤气柜三. 炉气量计算：V0=G*VC*22.4/12*1/(CO+CO2)*60=41000*0.005*(22.4/12)*1/(0.86+0.1)*60=23917 Nm3/h四. 烟气量计算： =10%V=(1+1.88*0.1*0.86)* V0=(1+1.88*0.1*0.86)* 23917=1.1617*23917=27785 Nm3/h五. 燃烧 10%后烟气成份：CO= (1-0.1)* CO * V0/ V=(1-0.1)*0.86*23917/27785=0.774*0.861=66.64%CO2= (0.1* CO + CO2)* V0/ V=(0.1*0.84+0.1)* 23917/27785=15.9%O2=0.005* V0/ V=0.005*23917/27785=0.43%N2=(1.88* CO + N 2)* V0/ V= (1.88*0.1*0.86+0.033)* 23917/27785= 0.19468*0.861=16.8%六. 烟气浓度修正：C=C0/( V/ V0)=120/(27785/23917)=120/1.162=103.27 g/Nm3103 g/Nm 3七. 溢流文氏管(一文)计算：1.进口烟气量：进口烟气温度：900 当地大气压 P=760mmHg进口处烟气要求负压： P 1=30mmH2OV1= V *(273+900)/273*760/(760-30/13.6)=27785*(273+900)/273*760/757.8=27785*4.2967*1.003=119742 m3/h2.水气比： 当 t1=900时 水气比 i=(0.550.815) 手册 P185 页取 i=0.83.供水量：W1=0.8 * V1 =0.8*119742=95794kg/h 取 W1=96 m3/h4.一文入口热量：烟气定压容积比热(900) C1=0.364 千卡 / Nm3 手册 P20页供水温度 t 1=35 水的比热 CS=1Q1= V* C1* t1+ W1* CS* t1=27785*0.364*900+96000*1*35=9102366+3360000=12462366 kCal/h 取 Q1=12.462x106 kCal/h5.一文出口热量：1)假定：一文出口烟气温度：t 2=70 烟气定压容积比热 C 2=0.324 千卡/ Nm 3饱合水蒸汽分压力(70时) P H=233.7mmHg 手册 P567 页2)含湿量： f1一文出口负压值： 30+300=330mmH 2Of1=0.804* PH /( P -330/13.6)- PH=0.804*233.7/(760-330/13.6)-233.7=187.895/735.74-233.7=187.895/502.04=0.3743 kg/Nm33)蒸发水量：W 蒸 1=V* f1=27785*0.3743=10400 kg/h4)一文排水量：W1= W1- W 蒸 1=96000-10400 =85600 kg/h5)水蒸汽热焓：i1=595+0.46*t2=595+0.46*70=595+32.2=627.2 kCal/kg(也可查冶金设计手册表 23-14得 627.2kCal/kg)6)排水温度：t pw=70-5=657)一文出口热量： Q 2Q2=V*C2*t2+ W1*C 水 * tpw+ W 蒸 1* i1=27785*0.324*70+85600*1*65+10400*627.2=630164+5564000+6522880=1271044 kCal/h=12.71x106 kCal/hQ2Q 1前面假定值可行6. 一文出口烟气量：V2=760/(760-330/13.6)*(273+70)/273*(1+ f1/0.804)*V=1.033*1.25641*(1+0.3743/0.804)* 27785=1.29787*1.46554*27785=52850 m3/h7. 饱和烟气的密度：(干烟气在标准状态下的密度:r 0=1.365 kg/Nm3)r1=(r0+ f1)/(V2/V)=(1.365+0.3743)/( 52850/27785)=1.7393/1.9021=0.914 kg/m38. 一文几何尺寸计算：1)一文进口直径： U=20 m/sF1=V1/(3600*U)=119742/(3600*20)= 119742/72000=1.663m2D1=(1.663*4/3.140)1/2=1.455 m 取 D1=1.45m2)喉口直径： DT UT=60m/sDT=( V2*4)/(3.14*3600*U)1/2=(52850*4)/(3.14*3600*60) 1/2=211400/678585.6 1/2=0.5582 m 取 DT560 mm3)收缩管长度： L1 收 =23 ( 收 /2)=11.5L1=(D1- DT)/ 2(tg11.5)=(1450-560)/2(tg11.5)=890/2*0.2035=890/0.407=2187 mm 取 L1=2180mm4) 一文出口直径： D 2 U2=20 m/sF2= V2/(3600*U)=52850/(3600*20)=0.734 m2D2=(0.734*4/3.1416)1/2=0.9346 1/2=0.967 m 取 D2=1020mm5)扩散管长度： L 2 扩 =7 ( 收 /2)=3.5L2=(D2- DT)/ 2(tg3.5)=(1020-560)/(2*tg3.5)=460/(2*0.061163)=460/0.12233=3760 mm6)喉口长度： L T= DT=560 mm9.一文溢流水量： W TqT=5500kg/喉口园周米长.时 手册 P185 页WT=3.1416* DT *5500=3.1416*0.56*5500=9676 kg/h 取 WT=9.7 m3/h10.一文阻损： 计算公式见手册 P191 页 P=( k+ wiYw/Yg)Vr2 Yg/2g wi=(0.89-0.34i)i=0.4+(0.89-0.34i)i*1/0.945602*0.945/(2*9.8)=0.4+(0.89-0.34*0.80)*0.80*1.0582*3600*0.0482=0.4+0.618*0.80*1.0582173.52=0.4+0.5232*173.52=0.9232*173.52=160.2mmH2O 取P=300 mmH 2O八.重力脱水器计算：1. 脱水器有效断面积：烟气通过脱水器流速：取 5m/sF= V2/(3600*5)=52850/(3600*5)=2.9361 m2 (F=1500x1960)D=(2.9361*4/3.1416)1/2=1.933m 取 D=1920 mm2.脱水器进口管管径： 流速：取 15 m/sD=(52850*4)/(3600*15*3.14)1/2=211400/1696461/2=1.116m 取 D=1120 mm2. 脱水器阻损：P=V j2* Yg /2g =2.85*152* Yg/19.6=2.85*152* 0.945/19.6=30.92 mmH2o 取P=31 mmH 2o九调径文氏管(二文)计算：1.二文入口热量： Q 3二文供水量 气水比按 1.2 考虑 W3=1.2*V2=1.2*52850/1000=63.42 m3/h 取 W3=64 m3/h t3=35Q3= V*C2*t2+ W3*C 水 * t3+ W 蒸 1* i1=27785*0.324*70+64000*1*35+10400*627.2=630164+2240000+6522880=9393044 kCal/h=9.393x106 kCal/h2. 二文出口热量： Q 4 (烟气在二文管内降温为 7左右)二文出口烟气温度为 t 4=70-7=63烟气 63时的水蒸汽分压力 P H=171.39mmHg排水温度 t 5=63-3=60二文阻损(煤气回收时 800900 mmH2o) (放散时 10001200 mmH2o) 计算取 P=1100mmH 2o 1)二文出口负压值: P P=760-(30+300+31+1100)/13.6=760-1461/13.6=760-107.4=652.6 mmHg2)含湿量： f 2f2=0.804*PH/(P- PH)=0.804*171.39/(652.6-171.39)=0.804*171.39/481.21=0.804*0.3562=0.2864kg/m33)排水量： W 4W4= W3+V*(f1-f2) =64000+27785*(0.3743-0.2864)=64000+27785*0.0879=64000+2442=66442 kg/h 取 W4=66.44 m3/h4)水蒸汽热焓：I 2I2=595+0.46*63=624 kCal/kg5)蒸发水量：W 2W 蒸 2=Vf2=27785*0.2864=7958 kg/h6)二文出口热量：Q 4Q4=V*C2*t4+ W4*C 水 * t5+ W 蒸 2* I2=27785*0.324*63+66442*1*60+7958*624=567147+3986520+4965792=9519459=9.52x106 kCal/hQ4Q 33.二文出口烟气量：V3=V*(1+ f2/0.804)*(273+63)/273*(760/P)=27785*(1+0.2864/0.804)*336/273*760/652.6)=27785*1.3562*1.2308*1.1646=54013 m3/h4.二文几何尺寸确定：1)二文进口尺寸： V=15m/sF1= V2/(3600*15)=52850/(3600*15)= 52850/54000=0.979 m2取 F1=1240x790=098 m22)二文喉口尺寸： V=100m/sFT= V3/(3600*100)=54013/360000=0.15 m2 (按订货喉口进行核算)喉口厂家资料：喉口断面 0.475 m2 矩形为 950mm x 500mmDT=(0.475*4/3.1416)1/2=0.6041/2=0.78m3)二文出口尺寸： V=15m/sF2= V3/(3600*15)=54013/54000=1.00 m2 取 F2=1250x800=1.00 m24)收缩管长度: L 1a) 收缩角 收 =23b) 收缩管长: L 1=(1240-950)/2tg11.5=290/(2*0.203)=714mm 5) 扩散管长度: L 2a)扩散角 收 =7b) L1=(1250-950)/2tg31.5=300/(2*0.0611626)=2452mm 6)喉口长度： L T=0.75DT=0.75*0.78=0.585 m 取 LT=0.6 m十.弯头脱水器计算：1. 进口面积： V=12m/s0.8考虑隔板占去的面积系数F 入 = V3/(3600*12*0.8)= 54013 /34560=1.566 m2 (取 F 入 =14201150)2. 出口面积： V=10m/sF 出 = V3/(3600*10*0.8)= 54013/28800=1.88 m2 (取 F 出 =14201370)3. 弯头脱水器截面积： V=8 m/sF0= V3/(3600*8*0.8)= 54013/23040=2.3443 m2 (取 F 出 =14201690) 4.阻损：(计算从简) 一般取 30mmH20十一.复式挡板脱水器：1.塔内烟气速度： V C=3m/s2.进口流速： V P=20m/s3.出口流速： V Z=15m/s4.烟气容重:rt=(r0+f2)/(V3/V)=(1.365+0.2864)/( 54013/27785)=1.6514/1.944=0.85 kg/Nm35.烟气温度: t 4=63 含湿量 f2=0.2864 kg/Nm3供水温度：t j=356.进风管断面及直径：F 入 DPF 入 = V3/(3600*20)= 54013/(3600*20)=0.75 m2DP=(0.75/0.785)1/2=0.95541/2=0.98 m 取 DP=980mm7.筒体内径： D CDC=(V3/3600*3*0.785)1/2=(54013/8478)1/2=2.52 m 取 DC=2520mm8. 出风管断面及直径： F 出 DZF 出 = V3/(3600*15)= 54013/(3600*15)=1.00 m2DZ=(1.0/0.785)1/2=1128 m 取 DZ=1120mm9.筒体高度： H CHC=* D C*tg+ D P+h0 h0=100200 =3.1416*2520*tg15+980+200 =1317 取 =15=7917*0.268+1180=2122+1180=3302 mm 取 HC =3300mm10.芯管外径： D IDC/ DI3 则 D I= DC/3=2520/3=840 mm取 DI=820mm11.排尘浆口内径： D eDe=(1/8)*DC=0.125*2520=315 mm 取 De=320mm12.阻力: C=31.4/U P1.1=31.4/201.1=31.4/27=1.163P=C*U 2P* a/2g =1.163*202*0.85/2g=20.2 mmH2O 取 P = 50mmH 2O十二.风机前管道计算： V=20m/s1.管径：D=V 3/(3600*20*0.785)1/2=54013/56520 1/2=0.956 m 取 D=1020mm2.烟气容重:烟气压力：P=760-(30+300+31+1100+30+50)/13.6=760-113.3=646.7 mmHg含湿量: f 3=0.804*PH/(P- PH)=0.804*171.39/(646.7-171.39)=131.7/475.31=0.277 kg/Nm3烟气容重:r x=(r0+f3)/(V3/V)=(1.365+0.277)/( 54013/27785)=1.642/1.944=0.845 kg/m3十三.风机的选用:1.从二文至风机管道温降按 3计，则进入风机烟气温度为tj=60，P H=149.39mmHg。2.风机前负压: P j一文前 30 mmH 2O 一文 300 mmH 2O重力脱水 31 mmH 2O 二文 1100 mmH 2O弯头脱水 30 mmH 2O 复式挡板脱水 50 mmH 2O管道 300 mmH 2O 风机前阀门 50 mmH 2O合计: 1891 mmH 2O3. 60时烟气含湿量：f4=0.804*149.39/(760-1891/13.6-149.39)=0.804*149.39/(760-139.04-149.39)=120.11/471.57=0.255 kg/m34.风机实际操作烟气量;VJ=V*(1+ f4/0.804)*(273+tj)/273*760/754-( Pj/13.6)=27785*(1+0.255/0.804)*(273+60)/273*760/760- (1891/13.6)=27785*1.317*1.22*760/620.96=546