毕业设计（论文）-回转烘干机设计.doc

目录第一章 原始数据及设计条件21.1设计技术条件、技术参数等2第二章 回转烘干机产量和水分蒸发量32.1 回转烘干机产量32.2 烘干机的水分蒸发量42.3回转烘干机操作方式选择42.4 烘干机功率52.5 物料在烘干机内的停留时间5第三章 燃烧室热平衡计算63.1 干燥无灰基转化为收到基的计算63.2 空气量、烟气量及烟气组成计算63.3热平衡计算83.3.1收到热量83.3.2 支出热量9第四章 烘干机热平衡计算114.1 收入热量114.2 支出热量124.3烘干机的热耗和热效率14第五章 燃烧室计算155.1 耗煤量计算155.2 燃烧室炉膛容积计算165.3喷煤嘴直径计算165.3.1空气用量165.3.2 一次风用量及风速165.3.3 喷煤嘴直径175.4 燃烧室鼓风机选型175.4.1要求鼓风量175.4.2鼓风机压力175.4.3风机选型17第六章 上料卸料设备的选取186.1上料设备的选取186.2 卸料设备的选取18第七章 除尘系统197.1烘干机废气量197.2除尘器选型计算197.2.1进入袋式收尘器风量197.2.2除尘风量的计算207.3排风机选型227.3.1排风机选型237.3.2除尘系统总阻力237.4废气排放浓度和排风量247.4.1排放浓度247.4.2废气排放量25第一章 原始数据及设计条件1.1设计技术条件、技术参数等 1烘干机类型：回转烘干机 2烘干物料：矿渣 3产量G=70（t/h） 4烘干机干燥方式：顺流式 5矿渣初水分: 6矿渣终水分: =1.5% 7进烘干机烟气温度: 8出烘干机烟气温度: 9进料温度: 10出料温度: 11烘干机筒体表面温度: 12环境温度:13大气压力:P = 99995Pa14燃烧室类型:煤粉燃烧室15煤的热值:16煤的工业分析:MarAdVdafQnet.ar(kJ/kg)3.507.8944.462781017煤的元素分析CdafHdafOdafNdafSdaf80.306.1011.61.40.610018煤粉燃烧室热效率:19废气出烘干机含尘浓度为:20忽视空气中带入水汽第二章 回转烘干机产量和水分蒸发量2.1 回转烘干机产量 烘干机的产量通常按单位容积蒸发水分量指标进行计算或 (2-1)式中： 回转烘干机的产量 (按含有初水分的湿物料计算)G 回转烘干机的产量 (按含有终水分的湿物料计算)V 回转烘干机容积 物料的初水分，%物料的终水分，%A 回转烘干机的单位容积蒸发强度 V=157.6 =200.6680.5试设（1）D=3.0m L=20m =180（2）D=3.0m L=25m =225（3）D=3.2m L=25m =250选取电机型号为:Y225M-6上网查可得A=70可根据硅酸盐工业热工基础表6-2选取电机型号为:Y225M-6电机转速:3. 2r/min电机功率:P=30kw根据以上计算的值和烘干机产量的要求G=10 t/h.选用烘干机规格是正确的，符合要求。附表：烘干常用物料的技术参数规格生产能力机体转速最高进气温度出口温度倾斜度电机功率DL(m)t/hr/min%Kw15204.280011008012051525306.2480011008012053035406.2480011008012054545506.2480011008012054555654.280011008012057565754.2800110080120575851004.028001100801205902.2 烘干机的水分蒸发量 式中：W 烘干机的水分蒸发量 烘干机的产量 物料的初水分 物料的终水分 (2-2)2. 3回转烘干机操作方式选择根据初水分含量的高低及物料粘性选择顺流式或逆流式，还可以根据场地大小选择烘干物料五矿渣，初水分含量不太高，且矿物粘性不大选择顺流式烘干机。查热工基础得公式（6-34）2.4 烘干机功率 （2-3）式中： N 回转烘干机要求功率 ，KW； D 回转烘干机直径，m； L 回转烘干机长度，m; 烘干机物料堆积密度； n 电机转速 n=4.2 r/min ；K 随烘干机负荷率而定的系数， K=0. 069 ； 2.5 物料在烘干机内的停留时间 （2-4）式中: 一物料休止角，=40F 烘干机内结构阻碍物料系数 F=2a 一烘干机倾斜角tan a = 3% i=4K值 选自 新型干法水泥设计手册表5-4值 摘自硅酸盐工业热工基础表14-7F值 摘自硅酸盐工业热工基础a值 摘自硅酸盐工业热工基础表5-1第三章 燃烧室热平衡计算3.1 干燥无灰基转化为收到基的计算 （3-1）式中：灰分的收到基 灰分的干燥基 水分的收到基 （3-2）式中： 固定碳的收到基 % 固定碳的干燥无灰基 %同理可得： 3. 2 空气量、烟气量及烟气组成计算理论空气用量为 煤粉实际空气用量为 煤粉理论烟气量为 煤粉实际烟气量为 煤粉（3-1）出自热工基础组成质量（kg）物质的量（kmol）燃烧所需理论空气量（kmol）烟气量（kmol）总计C71.385.955.955.95H5.422.711.362.71O10.310.322-0.3222N1.240.0440.04426.350.04426.35S0.530.0170.0170.017W3.50.1940.199A7.61合计1007.0055.952.9040.01726.39426.39435.265当a=1.2时烟气量过剩量烟气中过剩量1.4015.27实际烟气量烟气组成（%）烟气体积（煤粉）5.952.9040.0171.40131.66441.9414.196.920.0413.36475.51001.3330.650.0040.3147.0939.394基准：100kg煤粉，列表计算273. 3热平衡计算图3-3-1燃烧室热平衡如图3-3-1平衡范围:燃烧室平衡基准:lkg煤粉，03.3.1 收到热量(1)煤粉化学热: 煤粉 （3-3）式中： 煤粉收到基的低位发热量kJ/kg(2)煤粉量热为: 煤粉 (3-4)(3)空气显热为:设混合用冷空气量为 煤粉（3-3）来自热工基础查新型干法水泥工艺设计手册知煤粉在20时平均比热式中： 空气收到的热量 混合空气的体积 实际空气用量的体积 干燥空气的平均比热 干燥空气的温度 3.3.2 支出热量(1)热烟气带出的热量计算如下:出燃烧室烟气温度为750，烟气总量煤粉不同气体在750时平均比热见表3-2:气体名称空气750时平均比热2.1191.6552.1521.4411.3611.385烟气用量1.3330.6500.0040.3147.043式中： 烟气量的热量 烟气的温度 查资料知:干空气在20时平均比热表3-2摘自:硅酸盐工业热工基础表:4一184一19(2)燃烧室损失热量的计算如下:燃烧室热效率：=0.9 （35）式中： 煤粉燃烧时损失的热量kJ/kg 煤粉燃烧时的低位发热量kJ/kg 煤粉燃烧室热效率 总支出热量= =14322+1033.5（3）热量平衡：收入热量=支出热量烟气总量及烟气比热分别为: 热平衡公式可以查热工基础p270第四章 烘干机热平衡计算平衡范围:烘干机进料口到烘干机出料口平衡基准:1kg汽化水，0 烘干机平衡示意图:4.1 收入热量:(1) 进烘干机热烟气带入热量: （4-1） 式中： 进烘干机热烟气带入热量，kJ/kg水； l 蒸发lkg/水需要的热气体量，水 进烘干机烟气温度， 进烘干机热气体平均比热，（2）进烘干机湿物料带入热量: 热平衡计算参考热工基础P269式中： 进烘干机湿物料带入热量，kJ/kg水； 进烘干机物料初水分，%； 出烘干机物料终水分，%； 进烘干机湿物料的温度，； 水的比热； C 绝对干燥物料的比热(3)总收入热量= kJ/kg 水；4. 2 支出热量120时不同气体的平均比热、废气量如表4-1 120时不同气体的平均比热、废气量气体名称CO2H2OSO2O2N2空气120时不同气体的平均比热kJ/Nm31.7301.5091.8281.3211.2971.302废气量（Nm3/kg 煤粉）1.3330.6500.0040.3147.09312.945 表：4-1(1)蒸发水分及水汽带走的热量: （4-3）式中： 蒸发水分及水汽带走的热量，kJ/kg 水2490 每千克水在0是变成水蒸气所需的汽化潜热，kJ/kg 水 水蒸气由0升至2时的平均比热，kJ/ (kg 出烘干机废气温度，查资料可得=4.1868 kJ/(kg) 查热工基础p269C矿渣取0.84查热工基础p270（2）出烘干机废气带走的热量: （4-4） kJ/kg 水式中： 出烘干机废气带走的热量，kJ/kg水 出烘干机废气的比热， 出烘干机废气温度，120l 出烘干机废气量，水（3）出烘干机物料带走的热量 (4-5)式中： 出烘干机物料带走的热量，kJ/kg水 出烘干机物料温度，110（4）烘干机筒体散热损失: 式中： 烘干机筒体散热损失，kJ / kg水F 烘干机筒体散热表面积m2， F=1.15DLD 烘干机直径，mL 烘干机长度，m1.15 考虑到滚筒和大齿轮等所增加的表面系数 筒体外表面平均温度， 周围环境温度，W 烘干机每小时水分散发量，kg水/ha 传热系数，见表4-2回转烘干机筒体表面传热系数a 表4-2外界风速（m/s）02468100509211513214815063106131148164(5)热量平衡： 收入热量=支出热量 4. 3 烘干机的热耗和热效率 热耗：式中：q 热消耗量kJ/kg l 出烘干机烟气量 进烘干机气体平均比热 进烘干机烟气温度 燃烧室效应 %热平衡公式可以查热工基础p270式中： 烘干机的实际热效率% 进料温度第五章 燃烧室计算5.1 耗煤量计算耗煤量为： （5-1）式中：g 烘干机的煤耗 （5-2）式中： 烘干机的煤耗 燃烧室耗煤量 燃烧室热效率（5-1）（5-2）来自于建材生产管理与控制5.2 燃烧室炉膛容积计算:燃烧室炉膛容积： (5-4)式中： V 燃烧室炉膛空间容积， 燃烧室炉膛容积热强度，或5. 3 喷煤嘴直径计算5. 3. 1 空气用量每千克煤实际空气用量(a=1.2 )时为:每秒钟空气用量为: 转换为工作状态为：5.3.2 一次风用量及风速可燃挥发份含量为: 煤粉燃烧室的主要操作参数 表5-1物料种类挥发份含量一次风量（%）一次风速（m/s）二次风速（m/s）空气过剩系数无烟煤291520121618221.2(5-4)来自热工基础燃烧空的燃烧室的一般为查上表取一次风比例45%5.3.3 喷煤嘴直径喷煤嘴直径 (5-5) =0.328取外径为400mm的喷煤嘴5 .4 燃烧室鼓风机选型5.4.1 要求鼓风量 燃烧室总风量： 式中： 燃烧室总用风量 燃烧室耗煤量 实际空气用量 考虑50%的风量储备，要求在工作状态下的鼓风量为:鼓风机风量 =5.4.2 鼓风机压力煤粉燃烧室一次风鼓风机压力一般为2000-3000Pa5.4.3 风机选型选择高压离心通风机型号8-18，规格 No.7No.16F全压范围 3450-16900Pa 流量范围为247048800(5-5)出自热工基础第六章 上料卸料设备的选取6. 1 上料设备的选取 (6-1) 式中： 烘干机的产量 t/h 物料烘干前的量 t/h 物料的初水分 % 物料的终水分 %考虑20%的储存量，则上料设备的能力大小为 式中： 上料设备的能力 t/h综合设计考虑上料设备选取，输送量100，输送湿矿渣规格为提升机NE(50-21.792-170-18.5)喂料设备调速及带选择 TDGSK-1200 给料能力80t/h6.2 卸料设备的选取 考虑 30%的存储能力，则卸料设备的能力大小为： （6-2）（6-1）摘自建材生产管理与控制（62）摘自建材生产管理与控制 式中： 卸料设备的处理能力 t/h G 烘干机的产量 t/h综合设计考虑，选取卸料设备为链式输送机NE15028.818输送量 100t/h 输送干矿渣减速机 ZSY25045 电机Y180L 22Kw第七章 除尘系统7.1 烘干机废气量 （61） 式中： V 出回转烘干机废气量，;W 烘干机每小时蒸发水分量，kg/h;l 蒸发1kg水需要的热气体量，kg/kg水; 水汽的密度，烘干机废气量： 7.2 除尘器选型计算本设计采用一级除尘:采用袋式除尘器7.2.1 进入袋式收尘器风量1，考虑烘干机漏风10% ，管道散热，设收尘器温度降至100，则进入袋式收尘器风量为 6.1参考水泥生料设备与水泥制成7.2.1参考水泥生料设备与水泥制成2.进入袋式收尘器气体含尘浓度废气出烘干机系统含尘浓度为，则进入袋式收尘器含尘浓度为: 式中： 进入袋式收尘器废气浓度，； V 出回转烘干机废气量，； 袋式除尘器的处理能力，3，带式除尘器选用规格为：脉冲袋式除尘器：LLML847处理风量：78000105000 过滤面积：1445 滤袋规格：过滤风速： 1.2设备阻力：1400 Pa入口浓度：300 出口浓度：50 入口温度：1504，袋式除尘器的阻力 7.2.2 除尘风量的计算 （72）（72）摘自水泥生料设备与水泥制成式中： 管道的直径 V 带式除尘器的实际处理能力 除尘风管的风速计算出的风管直径，应按圆形通风管道统一规格选型。在选用除尘风管管径时应优先选用基本系列。风管规格选择后，应重新计算风管风速。 表71外径（mm）壁厚（mm）基本系列辅助系列一般除尘风管含尘浓度高的除尘风管8009001008509503.03.53.54.04.04.5除尘器风管一般倾斜=1216m/s垂直管道=812m/s 水平管道=1822m/s1，烘干机至袋式除尘器阶段 设该阶段倾斜风管计取=16m/s 取外径1.4m 壁厚8mm 则管内经为1400-82=1384mm式中： 管道的直径m V 袋式收尘器的处理能力 除尘风管的风速 m/s管内实际风速：见表新型干法水泥工艺设计手册518 P130参考水泥生料设备与水泥制成式中： 除尘风管的实际风量 m/s 管道的内径 mm 2，袋式除尘器到排风阶段 设该阶段倾斜风管计，取 式中： 管道的直径 排风能力的大小 除尘风管的风速取外径为1.44mm，壁厚取5mm，则管内内经为 管内实际风速 式中： 除尘风管实际风速 m/s 管道的内径mm 排风机能力的大小7.3 排风机选型参考水泥生料设备与水泥制成参考水泥生料设备与水泥制成7