粘土烘干机课程设计

明德至善 博学笃行 目录摘要1英文摘要2第一章 前言31. 任务来源32. 设计依据33. 工艺流程的选择154. 气候条件165. 环境要求16第二章 产量及燃料燃烧的有关计算171.烘干机的每小时产量172.燃料燃烧的有关计算17 2.1单位燃料燃烧的空气需用量17 2.2烟气生成量18 2.3燃烧温度19第三章 粘土烘干机的选型计算191. 烘干机的物料平衡及热平衡计算20 1.1确定水的蒸发量20 1.2求20 1.3废气生成量212. 选定蒸发强度A值，确定烘干机容积V及烘干机的规格（DL）223.电机拖动功率复核234.烘干机热效率的计算245.废气出烘干机的流速246.根据废气量及含尘量选型收尘设备和排风设备及管路布置24 6.1收尘设备选型24 6.2总的收尘效率25 6.3CLT/A型旋风收尘器原理和性能描述257. 确定燃烧室及其附属设备25 7.1燃烧室的型式选择26 7.2计算炉篦面积26 7.3计算炉膛容积26 7.4计算炉膛高度26 7.5燃烧室鼓风机鼓风量计算26第四章 烟道阻力损失及烟囱计算271.烟道计算27 1.1烟气流速与烟道断面27 1.2烟道总阻力及烟气温度计算272.烟囱高度计算303.烟囱的直径32 3.1烟囱出口直径32 3.2烟囱底部直径32第五章 总结32参考文献34致谢3553.5吨/年粘土烘干机的设计摘要：本课题设计的是3.5万吨/年粘土回转烘干机，粘土是生产水泥的主要原料，回转烘干机对粘土的烘干对水泥生产有重要的作用。针对课题设计采用顺流式烘干机，回转烘干机内部装置选择抄板式，根据产量可以确定烘干器的规格。物料从进料口进入烘干机，烟气从相同的方向进入烘干机，对物料进行烘干。本设计用煤是从课本上提供的铜川烟煤对烟气进行计算，以确定废气量、功率。燃烧室选用层燃燃烧室，收尘设备选用旋风收尘器。关键词：3.5万吨/年矿渣 ， 顺流式 ，烘干机 ，收尘设备， 鼓风设备， 管路布置。The design of the 3.5 tons/year clay dryerEnglish abstract: This topic design the rotary dryer is 35000 tons/year clay, clay is the main raw material, the production of cement rotary dryers for the drying of clay of cement production has an important role. In view of the subject design USES th dryers, rotary dryer internal device select copy plate, according to the production can be sure of the specifications of the dryer. Material from the inlet into the dryer, the direction of the flue gas from the same into the dryer, drying the supplies. This design coal from textbook provides tongchuan coal for calculation, the flue gas to determine the exhaust and power. Choose layer combustion chamber combustion chamber, the dust collecting equipment selection of cyclone dust collector. Key words: 35000 tons/year slag, th, dryers, dust collecting equipment, air blast equipment, piping layout. 第一章 前言1.任务来源年产量为3.5万吨的黏土，初水分为25%（湿基），终水分为2%（湿基），的干燥过程设备选取及工艺设计。2.设计依据物性：粘土的绝干比热容0.94kJ/(kg) 物料离开干燥器的温度80 天然粉状粘土密度为1.82-1.90(g/cmcmcm) 进烘干机高温混合气温度：tm1=900 粉质粘土粒径小于0.005mm。 出烘干机混合气温度：tm2=80 进料温度：20 出料温度：80煤粉的有关物性：煤粉的=1.1-1.3 常温下煤的比热容为1.26 kJ/ （kgK) 煤的工业.元素分析表种类产地工业分析MarMadAadAdVdaf烟煤铜川1.620.7017.18-15.58种类产地元素分析CdafHdafQdafNdafSdaf烟煤铜川84.233.305.511.135.83低位放热量Qnet（MJ/kg）28.45其它参数：燃烧室热效率一般为75%左右 水的比热容4.19kJ/(kg) 干燥器表面与环境之间的传热系数k2505二2501.8三4002.5200-50010四7004.0新，改，扩建二-四1501.120015第二章 产量及燃料燃烧的有关计算1.根据给定的终水分2%的物料年产量3.5万吨每年确定烘干机的实际每小时的产量Gw2。2. 燃料燃烧的计算 2.1单位燃料燃烧的空气需用量基间的转换：理论需氧量：理论空气量：实际空气量：2.2烟气生成量（2） 烟气的成分和密度2.3燃烧温度设进窑炉的煤和空气的温度均为20度，差表可知,燃料的收到基低位放热量：1.6818003125.05第三章 粘土烘干机的选型计算1.烘干机的物料平衡及热平衡计算1.1确定水的蒸发量假设厂址地区平均温度为环境冷空气温度20度，则1.2求每小时干燥介质用量：当时，蒸发1Kg水的燃料消耗为：1.3废气生成量出口的废气为80，则2.选定蒸发强度A值，确定烘干机容积V及烘干机的规格（DL）几种回转烘干机水分蒸发强度A值（Kg/m3h） 粘土1 粘土2矿渣 石灰石水 分A 值水 分A 值水 分A 值水 分A 值1.5121022 10 28.5 10 35 2 12.3 15 29 15 38 15 40 3 16.520 33 20 43 20 45 4 20.5 25 36 25 47 25 49 5 24.4 30 52 6 26.5 10 352.2121022 10 28.5 10 35 2 10.5 15 29 15 38 15 40 3 15.320 33 20 43 20 45 4 17.2 25 36 25 47 25 49 5 22.8 30 52 6 22.5 10 33.72.4181022 10 19.5 10 30 2 9.6 15 29 15 26 15 35 3 13.820 33 20 32 20 37 4 17.9 25 36 25 39 25 39 5 21.5 30 40 6 23.6 10 34烘干机规格烘干物料初水分干料产量单位容积蒸发强度蒸发水量热耗1.512粘土10600028.5600611015490038800540020380043900507025310047100048602.212粘土101300028.51300582015105003817305150208300431960480025670047214046902.418粘土101590019.5159060301513000262130536020110003225804980251000039318047303. 电机拖动功率复核系数k值物料填充率（%）0.10.150.200.25单筒回转烘干机的k值0.0490.0690.0820.0924. 烘干机热效率的计算5.废气出烘干机的流速6.根据废气量及含尘量选型收尘设备和排风设备及管路布置6.1收尘设备选型排风量：6.2总的收尘效率6.3CLT/A型旋风收尘器原理和性能描述 因此，选用CLT/A型旋风收尘器，它的特点是结构完善，能在阻力较小的条件下具有较高的收尘效率，收尘器的阻力系数为105，根据气体流量和含尘浓度的大小选用直径为回转式烘干机的生产流程如图所示，其主要附属设备有烘干机燃烧室，喂料与卸料设备，收尘器和排风机等。湿物料由皮带机2送至喂料端锻，经下料溜子进入烘干机5。回转式烘干机筒体转速一般为2r/min5r/min,倾斜度一般为3%6%.物料在筒体回转时,由高端向低端运动,从低端落入出料罩,经翻板阀卸出,再由皮带机运走.而热气体由燃烧室3进入烘干机筒体,与物料进行热交换,使物料强烈脱水,气体温度下降.废气经出料罩,收尘器6,由排风机7经烟囱8排至大气.，所需旋风筒的个数为2.7.确定燃烧室及其附属设备7.1燃烧室的型式选择 燃煤量小于200Kg/h时可以选人工操作+燃烧室，燃煤量大于200Kg/h选用机械化操作燃烧室。由于故选择机械化操作燃烧室。7.2计算炉篦面积燃烧室炉蓖面积热强度通风方式及煤种燃烧室型式人工操作燃烧室回转炉蓖燃烧室倾斜推动炉蓖燃烧室振动炉蓖燃烧室人工通风烟煤无烟煤8109309301050930105058081081093081093093011609001160自然通风烟煤无烟煤350580470700520700520700从表中可以看出，取7.3计算炉膛容积，燃用挥发分较高的煤（如烟煤）时可取低值，燃用挥发分较低的煤（如无烟煤）时可取高值。则取。7.4计算炉膛高度7.5燃烧室鼓风机鼓风量计算根据风量鼓风机可以选型为D900-2.8/0.98离心式鼓风机，其具体参数如下：第四章 烟道阻力损失及烟囱计算1.烟道计算1.1烟气流速与烟道断面混合煤气发热量Q=2000Kcal/Nm3,煤气消耗量B=7200Nm3/h。当=1.2时，上面计算得烟气量为8.39Nm3/ Nm3煤气，烟气重度=1.05Kg/ Nm3。出炉烟气量为V=72008.39=60408 Nm3/h=16.78Nm3/S.计算分四个计算段进行。烟道内烟气流速可参考下列数据采用： 烟道烟气流速 烟气温度（）400400500500700700800烟气流速（Nm/s）2.53.52.51.71.71.41.41.2 1.2烟道总阻力及烟气温度计算 第计算段：炉尾下降烟道，烟道长2.5m，竖烟道入口烟气温度为900。采用烟气流速时，烟道断面，选用1044696断面，此时烟气速度；当量直径；烟道温降/m时 ,第计算段内烟气平均温度，末端温度；此计算段烟气速度头（1）动压头增量：炉尾烟气温度为900，流速为1.2m/s时，动压头h动压头增量（2）几何压头（H2O）（3）局部阻力损失：由炉尾进入三个下降烟道，查表得局部阻力系数K=2.3,W(4)摩擦阻力损失：第计算段阻力损失为：第计算段：换热器前的水平烟道，烟道长9m。烟道断面为13921716，其面积F2=2.18，当量直径查表得d2=1.55m温降/m时平均温度末端温度；（1）动压头增量 （2）局部阻力损失K1K2K1=1.5, K2=1.1, K=K1+K2=1.5+1.1=2.6 （3）摩擦阻力损失第计算段阻力损失为：第计算段：换热器部分要注意的是，由于换热器安装时烟道封闭不严，吸入部分冷空气，因此，计算此段烟气量时，应考虑增加的过剩空气量。计算中设定换热器内烟气阻力损失h=8H2O。第计算段：换热器出口至烟囱入口，烟道长11m,设有烟道闸板。 烟道断面为13921716，面积F3=2.18m2,当量直径d4=1.55m,温降t=2.5/m；烟气经热器后温度降为500，考虑换热器与闸板处吸风，由1.2增为1.4，即烟气量增加至16806.8Nm3/h(4.67Nm3/s),此时烟气温度可由下式计算：式中计算段开始烟气量、温度和比热，吸入空气量、温度和比热还可以从煤气燃烧计算图查取烟气温度。500的烟气由增至后其温度降为440，因此，此计算段烟气平均温度，末端温度,烟气流速，此计算段烟气速度头 (1)动压头增量：(2)局部阻力损失(3)摩擦阻力损失：第IV计算段阻力损失为：烟道总阻力为：I+h+h+h=59+47.25+8-12.95=101.3H2O总阻力损失是计算烟囱的主要依据，因此，要采取合理的措施，尽量减小烟道阻力损失。2.烟囱高度计算在烟道计算中烟道总阻力损失h=101.3H2O,烟囱底部温度t=413/m,烟囱底部=1.6，此时烟气量为19156.09N/m3=5.32Nm3/s，烟囱温降/m，夏季平均温度=30，当地大气压烟气重度.假设烟囱高度为45m时烟囱顶部温度，烟囱内烟气平均温度；采用烟囱出口速度时烟囱顶部直径，底部直径，烟囱平均直径，烟囱底部烟气速度，烟气平均速度 ；烟囱顶部烟气速度头，烟囱底部烟气速度头，烟囱内速度头增量，烟气平均速度头；抽力系数采用K=1.15时,有效抽力； 烘干机每小时排烟量 烟囱高度可以根据大气污染物排放标准中的规定来确定。烟囱高度/m200,所以燃烧室类型选定为机械化层燃燃烧室。综上所述，本设计对筒体规格和燃烧室类型的选取是合理的，在收尘方面效果是明显的能够达到环保的要求，在排风方面也是可行的。总的来说，本设计对于粘土的烘干，在技术上和经济上都具有一定的优势，运用于实际生产是可行的。参考文献1孙晋涛主编，硅酸盐工业热工基础(重排版)