(TIỂU LUẬN) đồ án CÔNG NGHỆ 2 NGÀNH kỹ THUẬT hóa học THIẾT kế NHÀ máy sản XUẤT GẠCH lát CERAMICS NĂNG SUẤT 2 000 000 m2 năm

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ NGÀNH KỸ THUẬT HĨA HỌC CHUYÊN NGÀNH SILICAT ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT GẠCH LÁT CERAMICS NĂNG SUẤT 2.000.000 M /NĂM GVHD : PGS.TS PHẠM CẨM NAM SVTH : TRẦN HUY HOÀNG LỚP : 18KTHH1 Đà Nẵng/ 2022 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM LỜI NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN SVTH: TRẦN HUY HOÀNG 18KTHH1 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ SVTH: TRẦN HUY HỒNG GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM 18KTHH1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA : HĨA GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Họ tên sinh viên: TRẦN HUY Số thẻ sinh viên: HỒNG 107180213 Lớp:18KTHH1 Khoa: Ngành: Kỹ thuật Hóa Tên đề tài đồ án: HÓA Thiết kế nhà máy sản xuất gạch lát ceramics học 2/ năm triệu Đềsuất tài thuộc diện:m☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: - Nguyên liệu, nhiên liệu: tự - chọn nung: tự sản chọn - Lị Cơng nghệ xuất: tự chọn Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Tổng quan sản - phẩm Ngun liệu lựa chọn - nguyên liệu phốivà liệu - Tính Sơ đồtốn cơng nghệ thuyết minh sơ đồ - cơng nghệ vậtlịchất - Cân Tính kết cấu - nung Tính tốn nhiên liệu cân nhiệt - Tính tốn chọn thiết bị phụ [nếu có yêu Các bảncầu] vẽ, đồ thị (ghi rõ loại kích thước vẽ): - Bản vẽ sơ đồ công - nghệ Đồ thị đường cong nung [A4 hay A3 đóng chung - thuyết minh] vẽ lịhướng nungdẫn: PGS.TS mặt cắt.PHẠM CẨM NAM HọBản tên người Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/03/2022 Ngày hoàn thành đồ án: 10/06/2022 Đà Nẵng, ngày 21 tháng 06 năm 2022 Trưởng Bộ Người hướng môn dẫn MỤC LỤC SVTH: TRẦN HUY HOÀNG PGS.TS Phạm Cẩm Nam 18KTHH1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN LỜI CAM KẾT BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI 1.Nhu cầu xã 2hội Chiến lược quốc 9 3gia Địa điểm đặtTẮT nhà KÝ HIỆU VIẾT máy DANH MỤC BẢNG 10 DANH MỤC HÌNH 14 CHƯƠNG I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1.Định nghĩa 15 11 12 sứ sứ gì? 1gốm 1.1.Gốm 1.1.2.Phân loại 1.1.3.Gạch lát ceramic gì? 1.1.4.Tính chất gạch lát 1ceramic liệu sản xuất 1.2.Nguyên 2.1.Nguyên liệu dẻo: cao lanh đất sét 1.2.2.Nguyên liệu đầy: tràng thạch thạch anh 1.2.2.1.Tràng 1thạch………………………………………………………………………………………18 1.2.2.2.Thạch anh……………………………………………………………………………………… 18 CHƯƠNG II CHỌN NGUYÊN LIỆU & TÍNH PHỐI LIỆU SẢN 2.3.Phụ gia XUẤT 2.1 Ngun liệu sử 2dụng Tính tốn phối liệu 2xương 2.1 Chọn thành phần khoáng cho phối liệu 2xương 2.2.2 Tính thành phần khống T, F, Q loại nguyên liệu CHUYỀN CÔNG CHƯƠNG III DÂY 2.3 Tính phối liệu xương NGHỆ 3.1.Dây chuyền cơng 3nghệ Thuyết minh dây chuyền 17 18 19 20 20 23 29 31 33 33 4đích Các thơng số ban đầu nhà máy 33 4.3 Lượng nguyên liệu thực tế để sản 4xuất xương 33 35 Cân vật VÀ chất cho loại CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN KẾT CẤU ngun liệu LỊ 5.1 Thơng số đầu 5vào SVTH: TRẦN HUY HOÀNG 15 15 16 16 17 23 24 27 29 công nghệ CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO XƯƠNG 4.1 Mục 1.1 Kích thước gạch 15 37 37 37 18KTHH1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM 5.1.2 Thông số vận 37 5hành 37 Tính kích thước lị 5.3 Chế độ 39 nung nung 5.4 Kết cấu lò 40 nung CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN SỰ CHÁY NHIÊN LIỆU VÀ CÂN BẰNG NHIỆT CHO LỊ NUNG 6.1 Tính42 tốn cháy 42 nhiên liệu 6.1.1 Chọn nhiên liệu 42 6.1.2 Các thông số cần biết nhiên liệu 6.1.3 Chọn hệ số tiêu hao khơng khí  6.1.4 Lượng khơng khí cần thiết để đốt cháy 1kg nhiên liệu 6.1.5 Tính thành phần lượng sản phẩm cháy 6.1.6 Xác định nhiệt độ cháy lý thuyết nhiên liệu 6nhiệt độ thực tế lị Tính tốn cân nhiệt cho lò nung 6.2 2.1 Nhiệt thu 6.2.1.1 Nhiệt nhiên liệu cháy tỏa lý học nhiên liệu mang vào 6.2.1.2 Nhiệt 6.2.1.3 Nhiệt lý học khơng khí mang vào 6.2.1.4 Nhiệt lý học gạch tráng men mang vào 6.3.2 Nhiệt chi 6.3.2.1 Nhiệt đốt nóng gạch tráng men từ nhiệt độ môi 6trường đến nhiệt độ nung 6.3.2.2 Nhiệt bốc nước lý học 6.3.2.3 Nhiệt cần cho phản ứng hoá học nung sản phẩm 6.3.2.4 Nhiệt tổn thất đốt nóng CO2 đến nhiệt độ khí thải 6.3.2.5 Nhiệt đốt nóng nước liên kết hóa học lên nhiệt độ khí 6thải 3.2.6.Nhiệt Nhiệttổn tổnthất thấtra theo thải ngồi 6.3.2.8 mơikhí trường 3.2.7quanh Nhiệt sản phẩm mang 6xung 6.3.2.9 Nhiệt tổn thất không thấy được: CHƯƠNG 7: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 3.3 Cân nhiệt cho lị nung PHỤ 7.1 Tính chọn hệ quạt 7thống 1.1 Tính chọn quạt đẩy cung cấp khí cho 7q trình cháy 7.1.1.1 Tính suất quạt 7.1.1.2 Tính trở lực cần khắc phục 7.1.1.3 Tính chọn quạt 7.1.2 Tính tốn chọn quạt hút khí thải đầu lị 7.1.2.1 Tính suất quạt 7.1.2.2 Tính trở lực cần khắc phục 1.2.3 chọn kế quạt 7.2 TínhTính tốnvà - thiết ống khói 7.2.1 Lưu lượng khí thải Tính đường kính 7.2.2 7ống khói 7.2.3 Tính tổng trở lực ốngLUẬN khói KẾT 2.4 Tính chiều cao ống TÀI LIỆU THAM KHẢO khói SVTH: TRẦN HUY HỒNG 42 42 43 44 45 48 48 48 48 48 48 49 49 49 49 50 50 50 51 51 58 58 61 61 61 61 61 65 65 66 66 67 68 68 68 68 70 72 73 LỜI MỞ ĐẦU 18KTHH1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Việt Nam đường hội nhập quốc tế, nên lượng gạch ốp lát nói riêng gốm sứ nói chung cho nhu cầu nước quốc tế ngày tăng Hiện nay, doanh nghiệp Việt Nam sản xuất loại sản phẩm gạch ốp lát chính, 2gạch Cotto, 2 là:m triệu ; đó, gạch ceramic khoảng 420 , granite triệu m 120 cotto triệu m ốp lát sản 20xuất năm 2 gạch Ceramic, gạch Tổng sản triệu m Mức tiêu thụ Granite nội địa khoảng 465lượng triệugạch m ; đó, gạch , 2020 khoảng ceramic560 340 triệu m gạch granite 100 triệu m gạch cotto 25 triệu m Giá trị xuất gạch khoảng 180 triệu USD ưu trên, Việt Nam đứng đầu ốp Với lát đạt Đông Nam Á đứng thứ giới sản lượng gạch gốm ốp lát Tuy nhiên, tình hình tiêu thụ vật liệu xây dựng hồn thiện nói chung gạch ốp lát nói riêng tiếp tục chịu ảnh hưởng tiêu cực xu hướng giảm tốc tăng trưởng ngành xây dựng dân dụng Việt Nam kể từ năm 2015 Đồng thời, với việc thu nhập người tiêu dùng bị ảnh hưởng dịch Covid-19 năm 2021, nhu cầu gạch ốp lát sụt giảm dòng sản phẩm cao cấp ceramic tráng men, ceramic mài cạnh nhận đề tài “mài Thiết kế nhà máy gạch lát Ceramic suất hay granite triệu m / năm” cạnh kích thước từ 60cm x 30cm trở lên Tuy nhiên, dòng sản phẩm trung cấp kích thước 40cm x 40cm 60cm x 60cm ghi nhận nhu cầu tăng Đây lý SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM LỜI CẢM ƠN Sau thực đồ án, xin gửi lời cảm ơn tới thầy PGS.TS Phạm Cẩm Nam giúp đỡ tơi suốt q trình làm đồ án, để tơi hiểu rõ từ đầu tới cuối trình thiết kế tính tốn cấp phối cho nhà máy Qua giúp tơi nắm vững kiến thức chuyên ngành học Trong trình thực đồ án khơng tránh khỏi sai sót, mong thầy đóng góp ý kiến để đồ án tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM LỜI CAM KẾT Tôi Trần Huy Hồng xin cam kết : Đồ án cơng nghệ trình nghiên cứu dựa sở số liệu thực tế thực theo hướng dẫn giảng viên hướng dẫn Mọi tham khảo sử dụng đồ án trích dẫn mục tài liệu tham khảo Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế nhà trường, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Sinh viên thực Trần Huy Hồng SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM BIỆN LUẬN ĐỀ TÀI Nhu cầu xã hội Thực tế rằng, không gian xung quanh ta trở nên độc đáo, đẹp mắt với phong cách thiết kế thể cá tính khác biệt sử dụng sản phẩm gạch ốp lát thiết bị vệ sinh đại Dù mẫu gạch đơn giản hay cầu kỳ, biết kết hợp hài hịa khơng gian bạn lên đầy tinh tế trang nhã Đây điềuNhu kiệncầu thuận lợi thị trường có xu hướng giảm hàng ngoại đặcsự biệt triển ngành vật liệu xây dựng, có sản hứanhập, hẹn cho phát phẩm gạchtừốpTrung lát Quốc Với hàng nhập từ nước ngồi giá gạch cao sản phẩm so với gạch nước phải tốn thêm chi phí nhập khẩu, giá thành vận chuyển Trong đó, hàng sản xuất nước có lợi khơng phải chịu phí nhập khẩu, chất lượng cạnh tranh nên Về sản xuất gốm sứ dân dụng, mỹ nghệ gốm kỹ thuật quy giá bán nhiều Người tiêu dùng quan tâm sử mô thấp công nghiệp, dụng sản phẩm gạch có cơng ty gạch ốp lát Đồng Tâm, CMC, Hoàng Giaốp lát Royal Group,nước, thay lựa chọn sản phẩm nhập ngoại Chiến quốc Thạch Bàn,lược Prime, Bạch Mã…ngồi cịn nhiều nhà máy khác gia nước Căn vào định 11119/QĐ-BCT 2014 việc “Quy hoạch phát triển ngành gốm sứ- thuỷ tinh công nghiệp Việt Nam” ● Giai đoạn 2011-2015: phấn đấu tăng trưởng giá trị sản xuất cơng nghiệp bình qn đạt 3%-14%/năm Sản phẩm gốm sứ gia dụng ngành đạt 445-470 (tương đương 160.000 sản phẩm), đáp ứng 40% nhu cầu tiêu triệu sản phẩm dùng nước xuất phấn đấu đạt 23 triệu USD Sản phẩm gốm sứ mỹ nghệ đạt khoảng 630.000 sản phẩm, tỷ lệ xuất đạt 90%-95% sản lượng đạt giá trị xuất 21.000-22.000 sản phẩm, đáp ứng 90% nhu cầu nước 4052016-2020: triệu USD phấn Sản phẩm sứ cách điện giá (điện 22KV-35KV) ● khoảng Giai đoạn đấu tăng trưởng trịáp cơng nghiệp phấn đấu đạt bình qn đạt 7,2%/năm Sản phẩm gốm gia dụng phấn đấu đạt khoảng 228.000 SVTH: TRẦN HUY sản phẩm, đáp HỒNG 18KTHH1 10 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Bảng 6.13 Cân nhiệt cho lò Nhiệt thu Kcal/h nung % % Nhiệt chi Nguyên Kcal/h 98.33 Đốt nóng gạch mộc liệu cháy 59.260 1445955.91 đến nhiệt độ 2420541.332 nung tỏa Nhiệt lý học Bốc nước lý 1327.583796 28599.79 1.172 học nhiên 0.054 liệu đến nhiệt độ khí thải mang Nhiệt lý vào học Nhiệt tạo phản ứng 9.444 230440.546 gạch 8159.32773 mộc hoá học nung 0.738 mang Nhiệt lý vào học Nhiệt đốt nóng 21388.96 0.869 CO 1.059 0.000 khơng khí đến nhiệt độ khí mang thải vào Nhiệt đốt nóng liên 1226.35614 0.050 kết nước hóa học lên SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 62 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM nhiệt độ đến nhiệt độ khí thải Tổn thất theo khí thải Tổn thất sản phẩm mang Nhiệt tổn thất môi trường xung Tổn thất nhiệt quanh khơng tính 206645.56 8.469 46109.70 1.890 409980.513 16.802 1068.7838 2.913 Tổng 2440028.2 2461417.204 Tổng nhiệt 100 nhiệt thu 100 chi Tính lượng nhiên liệu cần cho sản phẩm từ lượng nhiên liệu tiêu mộtCó m lượng nhiên liệu tiêu tốntốn riêng : 91.826 riêng B= [(kg/h] 2/h] Năng suất thiết kế G = 2000000/(24*335) = Lượng nhiên liệu tiêun tốn tính cho 1m 248.756 sản phẩm[m : b= = 0.37 [kg/m Với r = 890 ]kg/m khối lượng riêng nhiên liệu LPG b= = 0.415 2) Vậy cần 0.415 lít nhiên liệu LPG(l/m sản cho 1m phẩm SVTH: TRẦN HUY HOÀNG 18KTHH1 63 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM CHƯƠNG 7: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ 7.1 Tính chọn hệ thống quạt Đối với lị roller việc tính tốn thiết kế quạt có ý nghĩa quan trọng, việc thiết định đến chếkế độ nhiệt lò gián tiếp định đến chất lượng sảnkhảo phẩm Tham thực tế nhà máy ta có cách bố trí quạt-như sau:hút khí thải Quạt lị đẩy cung cấp khí cho q trình cháy - đầu Quạt - zơn nung - Quạt đẩy khí cho zôn làm lạnh nhanh nhanh -1 Quạt Quạt hút đẩy khí khí làm cho lạnh zơn làm nguội cuối Quạt hút khí Do thời lượng đồzôn án,làm chonguội phép cuối chọn thiết kế quạt hệ thống quạt Trong đồ án tơi tính quạt sau: - Quạt đẩy cung cấp khítốn cho chọn q trình cháy - zơn nung Quạt hút khí thải đẩy đầu cung lị 7.1.1 Tính chọn quạt cấp khí cho q trình cháy Để chọn quạt có số hiệu cần phải xác định thông số theo bảng 7.1 sau: Bảng 7.1 Thơng số quạt đẩy Kí hiệu Thứ nguyên Năng suất Qd quạt (m /h) ∑ Pd Tổng trở lực phải khắc ) phục (N/m SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 64 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM 7.1.1.1 Tính suất quạt Lưu lượng khơng khí nóng đẩy vào:- B : lượng nhiên liệu tiêu tốn B = 91.826 [kg/h] - L α : Lượng không khí ẩm thựcα tế L = 31.69 [m /kg] /h] → V1 = 91.826 × 31.69 = =[m = 0.808 [m3/s] → 2910.149 Qd = 3600 V1 3600 2910.149 7.1.1.2 Tính trở lực cần khắc phục Tổng trở lực cần khắc phục bao gồm: Trong đó: - ∑P : Tổng trở lực phải khắc phục 2) d - (N/m ) - Pd1: Trở lực zôn nung (N/m 2) Pd2: lực Tổng trở lực hệ thống đường zôn ❖ Tính trở nung ống (N/m - Vận tốc khí zơn nung : ω = V/Ftd Trong đó: lượng khí vào lị V = V1 = 3/h] V : Lưu 2910.149 [m td td td td F : Tiết diện tương đương lò: F = B Btd = 2.6 ×H m Htd = 1.2 m Suy ra: ω = 932.74 [m/h] = 0.259 [m/s] - Nhiệt độ khí trung bình theo chiều dài zơn nung: 1n mt t =(t +t )/2 = (26 + 1141.5)/2 = - Trở lực zơn nung bao 583.75 °C gồm: Trong đó: hmsd1 trở lực ma sát zôn nung hcbd1 làma trở lực lực sát cục zơnbộ zơn ❖ Tính trở nung nung Trở lực ma sát tính theo cơng thức: Trong đó: λd1: Hệ số ma sát theo kênh gạch chịu lửa d1 λ0 :=Khối 0.05lượng riêng hỗn hợp khí ở0 đktc ρ = ρ 1.293 [Kg/m ω : Tốc độ dịng khí đktc ω = o o 0.259 m/s dài zôn nung L = d1 : Chiều d1 L 6.3 m SVTH: TRẦN HUY HOÀNG 18KTHH1 65 ] ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM T : Nhiệt độ hỗn hợp khí T = 856.75 K T0 : Nhiệt độ hỗn hợp khí đktc T =d1273 K d : Đường kính zơn, ta chọn = 2.6 m ⇨ hmsd1 = 0.017 2) (N/m ❖ Tính trở lực cục zôn nung: Trở lực cục tính theo cơng thức: Trong đó: ξcbd1 : hệ số tr lc cbd1 = (0.3ữ0.5)ìLd1 Chn cbd1 = 0.4ìLd1 =o2.52 m o ω0 : :Khối Tốc lượng độ dịng khí đktc = khí 0.259 [m/s]ρ = 3] ρ riêng hỗnω hợp ở0 đktc 1.293 β : Hệ [Kg/m số nở nhiệt khí β =1/273 t1 : nhiệt độ trung bình theo chiều dài zơn otC = 583.75 hcbd1 = 0.343 ⇨ ) nung: Vậy trở(N/m lực zôn Pd1 = hcbd1 + hmsd1 = 0.343+ 0.017 =2] 0.36 [N/m ❖ Tính tổng trở lực hệ thống đường ống: Chọn kết cấu đường ống làm ống thép có: Độ nhám tuyệt ε= 0.15 λ: Hệ số ma sátđối: ống dẫn kim loại, λ ρ0= = 0.02 1.293 ) (Kg/m Nhiệt độ khí ống, t o= C) 26 ( Theo phần tính kết cấu lị, ta có cách bố trí số béc đốt hệ thống đườngBảng ống : 7.2 - Kết cấu đường ống quạt cấp khơng Sốkhí Đường Chiều ST Tên đường ống kính d dài l Ghi T ống n [m] [m] Ống Ống phụ Ống Phụ Ống nhánh SVTH: TRẦN HUY Ống nhánh HOÀNG 0.5 0.2 15 0.35 17 0.5 0.5 Nhận gió trực tiếp từ quạt Nằm vịm lị Nằm đáy lị Nối ống với ống phụ Nối ống nhánh với ống phụ 18KTHH1 66 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Ống số 50 0.05 0.8 Ống số 70 0.05 0.8 Cấp gió cho bét đốt lăn Cấp gió cho bét đốt lăn Vận tốc dịng khí tính theo cơng thức: Áp dụng cơng thức ta có bảng 7.3 sau: Bảng 7.3 Vận tốc khí hệ thống đường ống, quạt cấp khơng Tốc độkhí dịng ω Tốc độ dòngω i i Tên đường Tên đường [m/s] [m/s] ống ống Ống 4.119 Ống nhánh 4.119 Ống phụ 8.851 8.238 Ống số 8.406 Ống số 5.884 Ống Phụ 4.119 Tổng trởnhánh lực cho msi tính: Ống quạt cung cấp khơng khí q trình cháyd2được P = h Trong + h đó:Pd2: Tổng trở lực cbi đường ống hmsi: Trở lực ma sát đường ống hcbi: Trở lực cục đường ống Bảng 7.4 Trở lực hệ thống đường ống cung cấp khơng khí cho q trình cháy Tên đường STT ωi Ldi Ti T0 ξcbi ti hmsi hcbi ống Ống Ống phụ 15 4.119 Ống Phụ 17 SVTH: TRẦN HUY HOÀNG 8.581 8.406 299 273 7.208 0.15 26 299 26 0.15 299 26 273 273 0.15 18KTHH1 1.802 195.53 7.822 121.51 7.506 67 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ Ống nhánh 4.119 GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM 299 273 4.806 0.15 26 1.802 1.802 Ống nhánh 299 273 0.15 26 Ống 8.238 0.8 6.007 299 273 0.15 26 38.444 4.119số 7.208 Ống số 5.884 0.8 299 273 0.15 26 19.614 393.13 3.678 TỔNG 31.619 Suy tổng trở lực cho quạt cung cấp khơng khí q trình cháy: 2] Pd2 = 424.756 [N/m Tổng trở lực cần khắc phục bao gồm: 2] d d1 d2 ΣP = = 425.115 V1P= +P 2910.149 [m [N/m /h] 7.1.1.3 Tính chọn quạt Theo đặc tuyến quạt ly tâm, ta chọn quạt II740 N06 ta có: Hiệu quạtnối theo đặc tuyến: ηq =động 0.565 Thiết suất kế quạt trực tiếp với trục nên hiệu suất truyền động: ηtd = 0.95 [10] Trong đó: Qd : Năng suất quạt, Q = 3/s) d 0.808 (m trở lực quạt, ΣP = 425.115 ∑ P d: Tổng d ) trọng trường, g = 9.81 g:(N/m Gia tốc ) (m/s 3) ρ0 = 1.293 (Kg/m ⇨ N = 8.114 kW Để đảm bảo công suất động điện ổn định, cần thêm hệ số dự trữ, chọn hệ số dự trữ: K = 1.1 Vậy công suất động cơ: Nđc = N*K =8.114*1.1=8.926 kW 1.2 Tính quạt tốncó vàsố chọn hút khí lò Để chọn hiệu quạt cầnthải phảiđầu xác định thông số sau: Bảng 7.5 Thông số quạt hút SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 68 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Năng suất quạt Tổng trở lực phải khắc phục Kí hiệu Đơn vị Qh (m3 /h) ∑ Ph (N/m2) 7.1.2.1 Tính suất quạt Lưu lượng khí thải hút ra: V = B*Lα + G w Trong đó: B lượng nhiên liệu tiêu tốn giờ, B= 91.826 [kg/h] L α lượng khơng khí ẩm thựcα tế, L = /kg] 31.962 [m ẩm bốc từ phối Gw: Lượng liệu m *22.4)/18=(1%*4121.01*22.4)/18 3/h) Gw =(1%G =51.284 V2 = (m 2961.432 3[m ⇨ V/h] 2961.432 =¿ = =¿0.823 [m3/s] Qh = 3600 3600 7.1.2.2 Tính trở lực cần khắc phục Chọn kết cấu đường ống làm ống thép có: Độ nhám tuyệt ε= 0.15 λ: Hệ số ma sátđối: ống dẫn kim loại, λ = 0.02 3) ρ0 = 1.293 (Kg/m Nhiệt độ khí ống, t oC) =150 ( Bảng 7.6 Kết cấu đường ống quạt hút khí thải đầu lị Số ống Đường kính Chiều STT Tên đường dài, d [m] l [m] n ống Đường ống hút Đường ống Đường phụ ống chuyển tiếp Đường ống 0.35 0.65 0.65 0.65 2.5 Vận tốc dịng khí tính theo cơng thức: Áp dụng cơng thức ta có bảng SVTH: TRẦN HUY 18KTHH1 69 sau: HỒNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Bảng 7.7 Vận tốc khí hệ thống đường ống quạt hút khí thải đầu lị Loại đường ωi Thứ ống nguyên Đường ống 1.07 hút [m/s] Đường ống 1.24 [m/s] phụ Đường ống chuyển 2.48 [m/s] tiếp 2.48 [m/s] Đường ống Tổng trở lực cho quạt cung cấp khơng khí q trình cháy tính: ∑ h msi cbi =h +h Trong đó: Ph1: Tổng trở lực Ptrên đường ống hmsi: Trở lực ma sát đường ống l ρ t ×ω h ms =λ × d h =ξ cb ω2 ρ t : Trởquả lực tính cục đường Bảng 7.8hcbi Kết trở lực hệ thống đường ống ống ω hút khí thải đầu lò i Ldi Ti T0 ξcbi ti hmsi hcbi Đường ống hút 1.069 423 273 0.15 150 0.111 0.042 1.240 Đường ống 423 273 0.15 150 0.170 Đường ống chuyển tiếp 0.149 phụ 2.480 Đường ống 2.480 2.5423 423273 2730.15 0.15150 150 0.455 0.568 0.597 0.597 Tổng 1.235 1.453 Suy tổng trở lực cho quạt hút khí thải đầu lị∑ 2] Ph = 2.689 [N/m V2 = 2961.432 [m /h] 7.1.2.3 Tính chọn quạt Theo đặc tuyến quạt ly tâm ta chọn quạt II7-40 N06, ta có: SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 70 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Hiệu suất quạt theo đặc tuyến, ηq = 0.565 Thiết kế quạt nối trực tiếp với trục động nên hiệu suất truyền động, ηtd = 0.95 Trong đó:Q Q = 3/s] h : Năng suất quạt, h 0.823 [m ∑ P : Tổng trở lực quạt, P = 2.689 h h ] trọng trường, g = 9.81 g: [N/m Gia tốc ] ρ[m/s ] = 1.293 [Kg/m ⇨ N= 0.052 [kW] Để đảm bảo công suất động điện ổn định, cần chọn hệ số dự trữ k =1.1 Vậy công động 7.2 Tính tốn suất - thiết kếcơ: Nđc = N*k = 0.052*1.1 = 0.057 [kW] ống khói Ống khói thiết bị làm gạch, bêtông thép cuộn - nhằm Tạo ramục đích: nhằm khắc phục phần hay toàn tổn - thất áp suất lị ThảiLưu khóilượng lị đảm bảo vệ sinh mơi trường an tồn phịng hỏa 7.2.1 khí thải V kt =V2 = 2961.4323/h] = 0.823 3[m [m Tính đường kính /s] 7.2.2 ống khói Chọn ống khói hình trụ, làm kim loại Để xác định đường kính miệng ống khói Dm ta phải chọn vận tốc khí ởWmiệng W0m Chọn W0m = 0m = (4 ÷ 5) [m/s] Theo cơng thức trang 31 - Lị silicat tập = 0.46 1Vìtaống có:làm kim loại, có dạng hình trụ m = D m nên: n DVậy = 0.46 chọnmDtb = 0.46 m => Vận tốc khí chân ống khói: 7.2.3 Tính tổng trở lực ống khói Ta có tổng trở lực cho ống khói: Trong đó: hms: Trở lực ma sát2 [N/m ] hcb: Trở lực cục [N/m 2] hhh: Trở lực hình học 2] [N/m Tính trở lực ma sát: SVTH: TRẦN HUY HỒNG =5 [m/s] 18KTHH1 71 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Chọn ống dẫn khí có thơng số sau: Chiều dài: 20.8 (m) Kích thước: (m) Vận tốc khí = ống: 1.637[m/s] Khối lượng riêng hỗn hợp khí thải điều kiện tiêu chuẩn: Bảng 7.9 Tỉ lệ thể tích khối lượng riêng khí có hỗn hợp khí thải [%] ρ0 VCO2 = 10.878 1.98 VH2O = 13.820 V = 1.694 1.43 = 73.608 1.25 V O2 N2 Vα ⇨ ρ0 = 1.298 [Kg/m 100.000 Trong đó:λ: Hệ số ma sát ống kim loại, λ = 0.02ρ0 : khối lượng riêng hỗn hợp khí đktc, ρ = 1.298 [Kg/m W0 = 1.637 [m/s] L: chiều dài ống, L = m d: đường kính ống, d = 0.8 m T: Nhiệt độ khí thải, T = 423 K T0: Nhiệt độ khí đktc, T = K => h273 ms = 0.135[N/m ] ] Tính trở lực cục bộTham khảo ta thiết kế có o, nên trở lực tính ngoặt 90 sau: SVTH: TRẦN HUY HỒNG 18KTHH1 72 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Trong đó: Theo số liệu trang 338 - TL: Tính tốn q trình, thiết bị cơng nghệ hóa chất thực - tập ξta có: ξcb : Hệ số trởphẩm lực cục bộ, cb = 0.21.298 ρ0 = [Kg/m ] W0 = 1.637 [m/s] T: Nhiệt độ khí thải, T = 423 K T0: Nhiệt độ khí đktc, T = 273 Suy ra:Khcb = 0.539 ] [N/m Tính hình Theo trở cơnglực thức 2.28b; trang 43 - TL: Tính tốn kỹ thuật lị cơng học: nghiệp - tập ta có, tổn thất hình học khí chuyển động từ lên tính sau: Trong đó:g: gia tốc trọng trường, g = 2] 9.81[m/s h: chiều cao ống ρ0 = 1.298 ] dẫn, h = m => h[Kg/m hh = 25.465 [N/mtrở ] lực: ∑P = Tổng 26.139[N/m 7.2.4 Tính chiều cao ống khói ] Trong đó: ∑P : Tổng trở lực đường chuyển 3động, ∑P = 26.139 [N/m ] ρok : khối lượng riêng khói 0đktc, ρ = 1.298 [Kg/m ] riêng khơng khí ởokkđktc, ρ = ρokk : khối lượng 1.288 [Kg/m ] miệng ống khói, Wom: Tốc độ khí W = om [m/s] Won : Tốc độ khí chân ống khói, W = on [m/s] Wok : Tốc độ khí ống khói, W = ok 1.637 [m/s] g: gia tốc trọng trường, g = 9.81 [m/s λ: Hệ]số ma sát ống kim loại, λ = 0.02 d:0 Đường kính ống khói, d = 0.46 m SVTH: TRẦN HUY T : Nhiệt độ khí đktc, T = 273 K18KTHH1 73 HỒNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: PGS.TS PHẠM CẨM NAM Tkk: Nhiệt độ Trung bình khí ngồi mơi trường, T kk = 299 K Chọn nhiệt độ khí thải chân o ống Tnền =khói 150 C = 423 K Vì ta chọn ống kim loại nên theo chiều cao cột 1m o nhiệt độ giảm 2÷3 Chọn mứcđộ giảm nhiệtống độ:khói: Δt = T2đỉnh ( C/1m Nhiệt đỉnh =Tnền -chiều cao) H×ΔT H: chiều cao Ta chọn: H= 21ống khói m Suy ra: Tđỉnh = T381K t )/2 = (423+381)/2 = k = (t + đỉnh 402 K => Chiều cao ống khói: H =20.83 Sai số: εm= 0.806% (