Đồ án thiết bị cơ nhiệt silicat thiết kế máy nghiền đứng con lăn nghiền clinker và lò quay nung clinker trong nhà máy xi măng năng suất 1 5 triệu tấn năm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU BỘ MÔN VẬT LIỆU SILICAT - Đ án tk iế th ĐỒ ÁN ế THIẾT BỊ CƠ-NHIỆT SILICAT hệ g ốn th THIẾT KẾ MÁY NGHIỀN ĐỨNG CON LĂN NGHIỀN CLINKER VÀ LÒ QUAY NUNG CLINKER TRONG NHÀ MÁY XI-MĂNG NĂNG SUẤT 1.5 TRIỆU TẤN/NĂM Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2018 Đ án ế tk iế th hệ g ốn th Trang i LỜI NÓI ĐẦU Xi măng vật liệu quan trọng ngành xây dựng Với phát triển nhanh chóng rộng khắp ngành xây dựng, nhu cầu sản lượng, chất lượng churg loại xi măng ngày tăng Sự phát triển cơng nghệ sản xuất xi măng pc lăng nhanh chóng vềlượng chất địi hỏi người kỹ sư có trách nhiệm phải khơng ngừng trau dồi kiến thức, tìm tịi, học hỏi q trình, thiết bị sản xuất, bảo quản, tiêu thụ vấn đề môi trường liên quan đến công nghệ, kỹ thuật sản xuất xi măng để đáp ứng yêu cầu ngành nghề, xã hội, góp phần xây dựng phát triển công nghiệp đất nước Đ Với mục tiêu đó, em tìm đọc tài liệu liên quan trongvà nước nhà máy sản xuất xi măng hồn thành đồ án tính tốn, thiết kế nhà máy xi măng suất 1,5 án iế th triệu tấn/năm tk Do hiểu biết hạn chế thời gian hạn hẹp nên không tránh khỏi thiếu ế sót q trình thực đồ án Em mong nhận đóng góp ý kiến, g ốn th Em xin chân thành cảm ơn! hệ đánh giá từ quý thầy cô iv Trang ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC VIẾT TẮT xi Chương Tổng quan 1.1 Sơ lược ngành công nghiệp sản xuất xi măng Pooc Lăng (XMP) Việt Nam xu hướng phát triển ngành giai đoạn Đ 1.1.1 Tình hình phát triển ngành cơng nghiệp sản xuất XMP Việt Nam án iế th 1.1.2 Xu hướng phát triển ngành .1 ế tk 1.2 Giới thiệu Xi măng Portland hệ 1.2.1 Các khái niệm th 1.2.2 Phân loại Xi măng Portland g ốn 1.2.3 Nguyên liệu sản xuất xi măng Portland 1.3 Các công nghệ sản xuất xi măng 1.3.1 Phương pháp ướt lò quay 1.3.2 Phương pháp khơ lị quay 1.3.3 Lựa chọn công nghệ Chương Qui trình sản xuất xi măng PCB theo phương pháp khơ lò quay 10 2.1 Sơ lược quy trình sản xuất xi măng Portland phương pháp khơ lị quay 10 2.2 Các công đoạn sản xuất 12 2.2.1 Khai thác nguyên liệu đồng sơ 12 2.2.2 Chuẩn bị nghiền mịn phối liệu .13 2.2.3 Nung luyện ủ clinker 14 iv Trang iii 2.2.4 Sản xuất xi măng 16 2.3 Tính tốn đơn phối liệu suất thiết bị 16 2.3.1 Tính đơn phối liệu kết 16 2.3.1.1 Tính đơn phối liệu 16 2.3.1.2 Kết tính đơn phối liệu 18 2.3.2 Tính suất thiết bị 19 2.3.2.1 Công đoạn nghiền xi măng, đóng bao sản xuất 21 2.3.2.2 Công đoạn nung clinker làm nguội 23 2.3.2.3 Công đoạn nghiền mịn phối liệu silo đồng 24 Đ 2.3.2.4 Công đoạn chuẩn bị nguyên liệu 25 án Chương Tính tốn thiết kế máy nghiền đứng lăn nghiền clinker 27 th tk iế 3.1 Tổng quan 27 ế 3.1.1 Giới thiệu máy nghiền đứng ưu khuyết điểm chúng so với máy nghiền bi 27 hệ ốn th 3.1.1.1 Giới thiệu máy nghiền đứng 27 g Những ưu khuyết điểm máy nghiền đứng lăn so với máy nghiền bi (MNB) 28 3.1.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động máy nghiền lăn đứng 29 3.1.1.1 Cấu tạo 29 3.1.1.2 Nguyên lý hoạt động 31 3.2 Tính toán thiết kế máy nghiền đứng lăn 36 3.2.1 Lưu đồ tính tốn thiết kế máy nghiền đứng lăn 36 3.2.1.1 Nhóm thơng số hình học 38 3.2.1.2 Nhóm thông số động học 40 3.2.1.3 Nhóm thơng số động lực học 42 iv Trang iv 3.2.2 Tính tốn thơng số dịng khí máy nghiền đứng 44 3.2.2.1 Xác định lưu lượng vành phun khí Lk 45 3.2.2.2 Kiểm tra lưu lượng gió để đảm bảo mật độ hỗn hơp khí – bụi sản phẩm tinh 46 3.2.3 Tính tốn thơng số hệ thống phân ly 46 3.2.3.1 Đường kính roto 46 3.2.3.2 Chiều cao roto 46 3.2.3.3 Đường kính giới hạn hạt ứng với Dgh1 46 3.2.3.4 Đường kính ngồi roto D2 47 Đ 3.2.3.5 Vỏ ngồi vành hướng dịng Dhd 47 án 3.2.3.6 Đường kính vỏ thiết bị phân ly Dpl 47 th ế tk iế 3.2.4 Thiết kế hộp giảm tốc lựa chọn động điện cho máy nghiền đứng lăn 47 hệ 3.2.4.1 Thiết kế hộp giảm tốc 47 ốn th 3.2.4.2 Lựa chọn động điện .49 g 3.2.5 Kết tính tốn thiết kế máy nghiền đứng .49 Chương 57 4.1 Tổng quan hệ thống lị quay nung clinker XMP theo phương pháp khơ 57 4.1.1 Hệ thống cyclone trao đổi nhiệt buồng calciner 57 4.1.1.1 Hệ thống cyclone trao đổi nhiệt 57 4.1.1.2 Buồng phân hủy cacbonat (calciner) 60 4.1.2 Lò quay 61 4.2 Tính tốn thiết kế hệ thống lị quay nung clinker 67 4.2.1 Tính tốn trình cháy nhiên liệu thiết lập cân cho hệ thống lò quay nung clinker .67 iv Trang v 4.2.1.1 Quá trình cháy nhiên liệu 67 4.2.1.2 Thiết lập cân cho hệ thống lò 72 4.2.2 Tính tốn thơng số lò quay 87 4.2.2.1 Lựa chọn thiết bị lò quay 88 4.2.2.2 Tính thơng số lị 89 4.2.3 Tính tốn gạch chịu lửa lị 93 4.2.3.1 Xác định thông số liên quan đền gạch chịu lửa 93 4.2.3.2 Tính số gạch chịu lửa 95 4.2.4 Tính phân bố nhiệt qua tường lị 96 Đ 4.2.4.1 Tính tốn phân bố nhiệt vùng đầu lị 98 án 4.2.4.2 Tính tốn phân bố nhiệt vùng kết khối 99 th tk iế 4.2.4.3 Tính tốn phân bố nhiệt vùng lò 100 ế 4.2.5 Tính tốn cơng suất lị 101 hệ 4.2.5.1 Cơng suất truyền động cho lị 101 th g ốn 4.2.5.2 Công suất tiêu tốn để vận chuyển nguyên liệu 102 4.2.6 Tính tốn thiết kế hệ thống cyclone trao đổi nhiệt 103 4.2.6.1 Lựa chọn hệ thống trao đổi nhiệt 103 4.2.6.2 Tính cân vật chất cho hệ thống cyclone 103 4.2.6.3 Tính tốn kích thước cyclone 113 4.1.1 Lựa chọn thiết bị làm nguội 115 4.3 Kết luận 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 iv Trang vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Quy trình sản xuất XMP theo phương pháp ướt lò quay [5] Hình 1.2: Qui trình sản xuất XMP theo phương pháp khơ lị quay nhà máy xi măng Bỉm Sơn [6] Hình 2.1 Qui trình sản xuất xi măng theo cơng nghệ khơ lị quay [7] 11 Hình 2.2 Mơ tả trình khai thác nguyên liệu đồng sơ [8] 13 Hình 2.3 Mơ tả công đoạn chuẩn bị nghiền phối liệu [9] 14 Hình 2.4 Mơ tả cơng đoạn nung luyện ủ clinker [8] 15 Hình 2.5 Cơng đoạn sản xuất xi măng [8] 16 Đ Hình 2.6 Lưu đồ tính đơn phối liệu 17 Hình 3.1 Một số hãng máy nghiền đứng [11] 28 án th Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy nghiền lăn đứng [13] 30 tk iế Hình 3.3 Hệ thống chân đế máy nghiền lăn đứng [13] .32 ế Hình 3.4 Mơ tả chuyển động dịng khí máy nghiền đứng [11] 32 hệ Hình 3.5 Mâm nghiền máy nghiền đứng OK™ Mill [13] .33 th ốn Hình 3.6 Mô tả cụm bánh nghiền hệ treo bánh nghiền [13] 34 g Hình 3.7 Các loại hệ thống phân ly khơng khí [11] .35 Hình 3.8 Lưu đồ tính tốn thơng số máy nghiền 36 Hình 3.9 Lưu đồ thiết kế hệ thống phân ly máy nghiền 37 Hình 3.10 Sơ đồ tính làm việc thực tế bánh nghiền [12] 39 Hình 3.11 Các loại mâm nghiền theo hãng khác [8] .40 Hình 3.12 Phân bố vận tốc theo chiều rộng bánh [12] 42 Hình 3.13 Các vùng nghiền [12] 43 Hình 3.14 Các loại hộp giảm tốc sử dụng cho máy nghiền [14] 48 Hình 3.15 Ký hiệu kích thước cửa máy nghiền FLSmidth [27] .49 Hình 4.1 Mơ tả hệ thống lị quay nung clinker theo phương pháp khơ [19] 57 Hình 4.2 Hệ thống trao đổi nhiệt kiều trao SP [3] 60 iv Trang vii Hình 4.3 Buồng phân hủy cacbonat (calciner) hãng [20] 61 Hình 4.4 Lị quay bệ ga lê [8] 62 Hình 4.5 Lị quay bệ ga lê [8] 62 Hình 4.6 Đai lị treo tiếp xúc [8] 63 Hình 4.7 Hệ thống khớp kín đầu lị lị [8] 64 Hình 4.8 Hệ thống làm nguội kiểu ghi hãng FLSmidth [21] 65 Hình 4.9 Hình ảnh mơ béc đốt [8] 66 Hình 4.10 Các loại béc đốt [22] 66 Hình 4.11 Lưu đồ tính tốn q trình cháy nhiên liệu 68 Hình 4.12 Tiêu chuẩn chọn thiết bị lị hãng FLSmidth [24] 88 Đ Hình 4.13 Các chiều kích thước gạch chịu lửa [25] 95 Hình 4.14: sin (α/2) phụ thuộc vào hệ số đổ 102 án ế tk iế th Hình 4.15 Các kích thước hình học cyclone [26] 113 hệ g ốn th iv Trang viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần phần trăm oxit clinker XMP [3] Bảng 1.2 Yêu cầu kĩ thuật đá vôi [4] Bảng 1.3 Yêu cầu thành phần hóa đất sét [3] .5 Bảng 2.1 Thành phần cấu tử clinker .19 Bảng 2.2 Thành phần hóa clinker 19 Bảng 2.3 Thành phần khoáng clinker 19 Bảng 2.4 Thành phần xi măng .20 Bảng 2.5 Chế độ làm việc (trong năm) nhà máy 21 Đ Bảng 2.6 Năng suất công đoạn nghiền xi măng, đóng bao sản xuất 21 Bảng 2.7 Năng suất phối liệu công đoạn .22 án th Bảng 2.8 Khối lượng thành phần vật liệu sản xuất xi măng PCB40 22 tk iế Bảng 2.9 Năng suất công đoạn nung clinker, làm nguội 23 ế Bảng 2.10 Thành phần phối liệu ẩm 24 hệ Bảng 2.11 Khối lượng nguyên liệu khô ban đầu .25 th ốn Bảng 2.12 Tính suất cho đá vôi (độ ẩm 4%) 25 g Bảng 2.13 Tính suất cho đất sét (độ ẩm 17%) .26 Bảng 2.14 Tính suất cho quặng sắt (độ ẩm 5%) 26 Bảng 3.1 Giá trị kp theo hãng sản xuất [12] 43 Bảng 3.2 Giá trị Kbv theo góc ơm 𝜃 .50 Bảng 3.3 Lựa chọn động điện cho máy nghiền 56 Bảng 3.4 Lựa chọn hộp giảm tốc [18] 56 Bảng 4.1 So sánh lò quay bệ ga lê với lò quay bệ ga lê 62 Bảng 4.2 Thành phẩn làm việc than Cám .69 Bảng 4.3 Sản phẩm cháy tính 100kg than .69 Bảng 4.4 Kết tính tốn thơng số 70 Bảng 4.5 Lượng sản phẩm cháy đốt 1kg than 71 iv Lượng tro nhiên liệu lò: Alo = (1 − Vc ) × B × 𝐵 𝑙𝑜 × 𝐴𝑙𝑣 Với: Alv: thành phần làm việc than nhiên liệu (%) Blo: lượng nhiên liệu vào lò (kg than/kg clinker) Lượng tro nhiên liệu calciner tháp trao đổi nhiệt: Acal = Vc × B × 𝐴𝑙𝑣 × 𝐵𝑐𝑎𝑙 Với Bcal lượng nhiên liệu tháp trao đổi nhiệt (kg than/ kg clinker) Lượng tro lẫn clinker: Đ A = ALo + ACal (kg tro/kg than) án Lượng phối liệu khô để sản xuất kg clinker: P (kg /kg clinker) ế tk iế th MKN phối liệu đầu lò: hệ th Với: ốn g Te nhiệt kết thúc phân hủy carbonate (oC) Tcal nhiệt độ nhiệt độ bắt đầu phân hủy carbonate đầu lò (oC) Ta nhiệt độ bắt đầu phân hủy carbonate (oC) Lượng phối liệu bị phân hủy carbonate lò: Với ALo lượng tro lẫn clinker (kg tro/kg clinker) Lượng phối liệu vào đầu lò: 104 Với MKNc lượng nung phối liệu (%) MKNcal lượng nung phối liệu đầu lị (%) Ta có bảng kết đây: Bảng 4.36 Các thông số đầu vào Đại lượng Lượng nhiên liệu calciner tháp trao đổi nhiệt Lượng nhiên liệu vào lò Giá trị Đơn vị 0.074 kgthan/kgCL 0.049 kgthan/kgCL Lượng tro nhiên liệu lò 0.0004 kgtro/kgCL 0.0009 kgtro/kgCL 0.0013 kgtro/kgCL 1.5477 kg/kgcl 8.4 % 0.9996 kg/kgcl 1.069 kg/kgCL Đ Lượng tro nhiên liệu calciner tháp trao đổi nhiệt Lượng tro lẫn clinker Lượng phối liệu khô để sản xuất 1kg clinker MKN phối liệu vào lò Lượng phối liệu bị phân hủy cabonate lò án ế tk iế th hệ  g ốn th Lượng phối liệu vào đầu lị Tính cân vật chất cho hệ thống cyclone Lượng phối liệu khỏi cyclone I: Với PtLo : lượng phối liệu vào đầu lò (kg phối liệu/kg clinker) Soe lưu lượng tuần hoàn bụi Lượng phối liệu vào cyclone I 105 Với n1: hiệu suất lắng bụi cyclone I Lượng bụi thoát khỏi cyclone I: Lượng phối liệu phân hủy carbonate calciner: Với: Acal lượng tro nhiên liệu calciner tháp trao đổi nhiệt (kg tro/kgclinker) Đ Lượng CO2 phối liệu thơ vào lị: án th iế Với g ốn th Lượng CO2 sinh calciner: hệ Tổng lượng CO2 phối liệu: GCO2 ế tk Gph lượng phối liệu bị phân hủy lò (kg phối liệu/kg clinker) Lượng phối liệu vào cyclone II: Với: n2 hiệu suất lắng bụi cyclone II Lượng bụi thoát từ cyclone II: 106 Tương tự ta sử dụng cơng thức tính cân vật chất cho cyclone để tính cho cyclone 3, 4, Vậy ta có kết tính tốn cân vật chất cho cyclone bảng đây: Bảng 4.37 Cân vật chất cho cyclone Đại lượng Đơn vị Lượng phối liệu khỏi cyclone 1.369 kg/kgCL Lượng phối liệu vào cyclone 2.282 kg/kgCL Lượng bụi thoát khỏi cyclone 0.913 kg/kgCL Lượng phối liệu phân hủy cacbonate calciner 1.0681 kg/kgCL 0.54 kg/kgCL 0.0694 kg/kgCL 0.4706 kg/kgCL Đ Giá trị án iế th Tổng lượng CO2 phối liệu thô ế tk Lượng CO2 phối liệu vào lị hệ ốn Lượng phối liệu từ cyclone th Lượng CO2 calciner 2.452 kg/kgCL g Lượng phối liệu vào cyclone 3.269 kg/kgCL Lượng bụi thoát từ cyclone 0.817 kg/kgCL Lượng phối liệu thoát từ cyclone 3.439 kg/kgCL Lượng phối liệu vào cyclone 3.821 kg/kgCL Lượng bụi thoát từ cyclone 0.382 kg/kgCL Lượng phối liệu thoát từ cyclone 3.991 kg/kgCL Lượng phối liệu vào cyclone 4.201 kg/kgCL 107  Lượng bụi thoát từ cyclone 0.21 kg/kgCL Lượng phối liệu thoát từ cyclone 4.371 kg/kgCL Lượng phối liệu vào cyclone 4.46 kg/kgCL Lượng bụi thoát từ cyclone 0.089 kg/kgCL Thiết lập cân vật chất Lượng khơng khí cần thiết cần cho q trình cháy lị: Đ LLo tt = nf × 𝛼 × L0 × (1 − Vc ) × B án Với: th iế nf : hiệu cháy nhiên liệu lị ế tk α: hệ số dư khơng khí lị (chọn α=1,15) hệ Lo lượng khơng khí khơ cần thiết để đốt than (m3/kg clinker) ốn th Vc phần trăm nhiên liệu dùng calciner (%) g Lượng khơng khí cần thiết cho q trình cháy calciner tháp trao đổi nhiệt: Lcal tt = nf × 𝛼 × Lo × Vc × B Lượng sản phẩm cháy q trình cháy lị: Lo Vspc = nf × (1 − Vc ) × Vspc × B Với: Vspc lượng sản phẩm cháy (m3/kg than) Lượng sản phẩm cháy trình cháy calciner tháp trao đổi nhiệt: cal Vspc = nf × Vc × Vspc × B Lượng khí dư lị: 108 Lo Vdư = nf × (𝛼 − 1) × L0 × (1 − Vc ) × B Lượng CO2 thoát lò: LLo CO2 = Lo GCO 44 × 22.4 Với Lo GCO : lượng CO2 phối liệu thơ vào lị (kg/kg clinker) Cuối ta tính tổng lượng khí khỏi lị đầu lị theo cơng thức đây: Lo Lo Lo LLo k = Vspc + Vdư + LCO2 Đ Vậy ta có bảng kết tính tốn sau: án Bảng 4.38 Các thông số thiết lập cân vật chất cho cyclone Giá trị Đơn vị 0.404 m3/kg CL 0.606 m3/kg CL ế tk iế th Đại lượng Lượng không khí cần thiết cho q trình cháy lị Lượng khơng khí cần thiết cho q trình cháy calciner tháp trao đổi nhiệt hệ ốn th Lượng sản phẩm cháy q trình cháy lị m3/kg CL Lượng sản phẩm cháy trình calciner tháp trao đổi nhiệt 0.632 m3/kg CL Lượng khí dư lị 0.053 m3/kg CL Lượng CO2 lị 0.035 m3/kg CL Tổng lượng khí khỏi lị đầu lò 0.509 m3/kg CL g 0.421 109  Tính gió 1, gió Tỉ lệ gió vào: VG = 0,3 Lượng gió vào lị: L1 = VG × LLo tt Với: LLo tt lượng khơng khí cần cho q trình cháy lị (m /kg clinker) Lượng gió vào lị: L2 = (1 − VG ) × LLo tt Lượng khơng khí đến calciner (tỷ lệ dư khí 1,2): Đ Lcal = 1.2 × Lcal tt án iế th Với ế tk Lcal tt : lượng khơng khí cần thiết cho trình cháy calciner (m /kg hệ clinker) g ốn 𝑐𝑎𝑙 𝑉𝑑ư = 0.2 × Lcal tt th Lượng khí dư calciner: Lượng CO2 calciner: Lcal CO2 cal GCO = × 22.4 44 Với cal GCO : lượng CO2 sinh calciner (kg/kg clinker) Tổng lượng khí từ calciner: cal cal cal Lcal k = Vspc + Vdư + LCO2 Tổng lượng khí vào cyclone I: cal 𝑉𝑖𝑛 = 𝐿𝐿𝑜 𝑘 + Lk 110 Lượng nước hóa học phối liệu: LH O = GH O × 22.4 18 Với GH2O : lượng nước hóa học có phối liệu (kg/kg clinker) Từ ta có bảng kết tính gió 1, gió sau: Bảng 4.39 Tính thơng số gió 1, gió Đại lượng Đơn vị Tỷ lệ gió vào lị 0.300 m3/kg CL Lượng gió vào lị 0.121 m3/kg CL 0.283 m3/kg CL 0.727 m3/kg CL 0.121 m3/kg CL 0.24 m3/kg CL Đ Giá trị án Lượng gió vào lị th hệ Lượng khí dư calciner ế tk iế Lượng khơng khí đến calciner (với tỷ lệ dư khí 1.2) g ốn th Lượng CO2 calciner  Tổng lượng khí từ calciner 0.993 m3/kg CL Tổng lượng khí vào cyclone 1.502 m3/kg CL Lượng nước hóa học phối liệu 0.03 m3/kg CL Tính tốn lượng khí thải từ cyclone Thất khí môi trường cyclone: Fa = 0,012 Tổng khí thải từ calciner: E= Vin1 + LH2O − 5Fa 111 Với: Vin1 tổng lượng khí vào cyclone I (m3/kg clinker) lượng nước hóa học phối liệu (m3/kg clinker) Thể tích khí thải từ cyclone I: Vout1 = Vín1 + Fa × E Thể tích khí thải từ cyclone II: Vout2 = Vout1 + Fa × E Tương tự với cyclone II ta áp dụng cơng thức để tính tốn lượng khí thải cho cyclone III, IV, V có bảng kết sau: Bảng 4.40 Lượng khí thải từ cyclone Đ Đại lượng Thất khí mơi trường cyclone án Đơn vị 0.012 m3/ kg CL 1.637 m3/ kg CL ế tk Tổng khí thải từ calciner iế th Giá trị hệ 1.522 m3/ kg CL g ốn th Thể tích khí thải từ cyclone Thể tích khí thải từ cyclone 1.542 Thể tích khí thải từ cyclone 1.562 m3/ kg CL Thể tích khí thải từ cyclone 1.582 m3/ kg CL Thể tích khí thải từ cyclone 1.602 m3/ kg CL Phần trăm khối lượng phối liệu phân hủy calciner 87.15 % m3/ kg CL 112 4.2.6.3 Tính tốn kích thước cyclone Ta lựa chọn tiêu chuẩn Bthaty cho thiết bị cyclone hệ thống tháp trao đổi nhiệt Tham khảo từ tài liệu, ta có kích thước hình học cyclone Bhatty hình 4.15 thiết kế cho tháp trao đổi nhiệt công nghiệp sản xuất xi măng Đ Hình 4.15 Các kích thước hình học cyclone [26] án Trong đó: th tk iế D: đường kính cyclone (m) a: chiều cao cửa vào (m) ế hệ b: chiều rộng cửa vào (m) ốn th Dx: đường kính ống tâm (m) g S: chiều cao ống tâm nằm bên cyclone (m) H-Hc: chiều cao vỏ trụ cyclone (m) H: chiều cao tồn thân cyclone (m) Dd: đường kính lỗ tháo cặn (m) Bảng 4.41 Các kích thước cyclone theo tiêu chuẩn Bhatty [26] a/D b/D Dx/D S/D (H-Hc)/D H/D Dd/D 0.6 0.3 0.6 0.4 1.3 2.1 0.2 Vì muốn tính kích thước cyclone trước hết phải tính đường kính cyclone theo lưu lượng gió vào cyclone theo cơng thức sau [26]: 113 Lưu lượng khí vào cyclone: V = Glo × 103 × Vin (m3/h) Với Vin lưu lượng gió riêng vào cyclone (m3/kg clinker) Đường kính cyclone: D=√ Vin 3600 × 0.6 × 0.3 × Vi Với: Vi = 20 m/s vận tốc khí vào cyclone [26] Sau ta tiến hành tính tốn cyclone có gạch chịu lửa với bề dày lớp vật liệu Đ bảng sau: án Bảng 4.42 Bề dày GCL cyclone [26] th I II III IV V 114 114 90 100 65 25 15 194 15 130 tk iế 114 114 ế 100 hệ 15 229 15 229 100 th 15 229 g ốn Cyclone bậc Chiều dày lớp gạch chịu lửa (mm) Chiều dày lớp cách nhiệt (mm) Chiều dày vỏ thép (mm) Chiều dày tổng (mm) Từ ta tính kích thước cyclone có kết bảng sau: Bảng 4.43 Kích thước cyclone Kí hiệu C1 C2 C3 C4 C5 Đường kính cyclone D 4.62 4.65 4.68 4.71 4.74 Chiều cao cửa vào Chiều rộng cửa vào Đường kính ống tâm Chiều cao ống tâm a b Dx 2.77 1.39 2.77 2.79 1.4 2.79 2.81 1.4 2.81 2.83 1.41 2.83 2.84 1.42 2.84 S 1.85 1.86 1.87 1.88 1.9 Thơng số hình học 114 Chiều cao vỏ trụ cyclone Chiều cao toàn thân HHc H Đường kính lỗ tháo cặn Dd 6.01 6.05 6.08 6.12 7.39 9.7 9.77 9.83 9.89 13.94 0.92 0.93 0.94 0.94 0.95 4.1.1 Lựa chọn thiết bị làm nguội Xu nhà máy sản xuất xi măng sử dụng thiết bị làm nguội kiểu ghi thiết bị có tốc độ làm nguội nhanh, nhờ chất lượng clinker cải thiện nhiều Thiết bị làm nguội kiểu ghi kín, dịng khí chuyển nguội cho tốc độ làm nguội cao đảm bảo vệ sinh môi trường Thiết bị làm nguội kiểu ghi chọn đồ án Multi – Movable Cross – Bar hãng FLSmidth Đây thiết bị làm Đ nguội sau hệ thiết bị làm nguội thứ ba, SF Cross-Bar, với độ linh động cao, đáng tin án cậy, hệ thống vận hành đơn giản, thiết lập hệ thống hồn tồn với iế th nhiều cơng suất khác Lợi MMC tăng nhanh nhân tố vận hành lị, chi tk phí bảo trì thấp, tối ưu nhiệt thu hồi ế - Năng suất tính toán thiết bị làm nguội: 184.49 tấn/h = 4427.76 tấn/ngày hệ g - Diện tích hiệu dụng giàn ghi: 105 m2 ốn - Năng suất riêng: 4450 clinker/ ngày.m2 th - Năng suất dự trữ (hệ số dự trữ 1,015): 4494.18 tấn/ ngày - Kích thước (11 × 73): L × W × H = 25,40 × 5.46 × m 115 Bảng 4.44 Kích thước thiết bị Multi – Movable Cross – Bar theo suất [27] Kích thước án L (m) W (m) 13,8 17,4 17,4 21,0 24,6 24,6 28,2 25,4 29,0 32,6 29,5 33,4 37,0 33,7 40,9 3,10 3,10 3,81 3,81 3,81 4,41 4,41 5,46 5,46 5,46 6,88 6,88 6,88 8,53 8,53 H (m) 8.5 8.5 8.5 8.7 8.7 8.7 8.7 9.0 9.0 9.3 9.3 9.6 9.6 10.0 10.0 Tải trọng ghi 42,5 43,9 44,7 45,0 43,7 44,0 44,2 44,5 44,4 44,9 44,1 44,3 44,5 43,3 41,9 ế tk iế th x 37 x 49 x 49 x 61 x 73 11 x 73 11 x 85 14 x 75 14 x 87 14 x 99 18 x 87 18 x 99 18 x 111 23 x 99 23 x 123 Diện tích ghi (m2) 25 34 44 55 66 79 92 105 121 138 158 180 202 231 286 Đ Năng suất (tấn/ngày) 1100 1500 2000 2500 2900 3500 4100 4700 5400 6200 7000 8000 9000 10000 12000 4.3 Kết luận hệ Qua trình làm đồ án thiết kế này, em hiểu rõ kết cấu nguyên lý hoạt th ốn động thiết bị nâng cao khả sử dụng phần mềm tin học để tính tốn, trình g bày, thực vẽ kĩ thuật Nhưng giới hạn thời giantrong học kì nên việc thiết kế lò em chưa chi tiết cụ thể 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thu Hằng, “Ngành xi măng gia tăng sức cạnh tranh” bnews.vn [2] Nguyễn Quang Cung, “Xi măng Việt Nam chặng đường” ximang.vn [3] Đỗ Quang Minh Trần Bá Việt, Công nghệ sản xuất xi măng Pooc lăng chất kết dính vơ Nhà xuất Đại học quốc gia TP Hồ Chi Minh, 2015 [4] “Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 6072:2013 đá vôi để sản xuất clanhke xi măng pc lăng” vanbanphapluat.co [5] “Cơng nghệ sản xuất xi măng Portland” xi măng.vn [6] “Công nghệ sản xuất Xi măng VLXD Bỉm Sơn”, 2013 ximang.vn [7] “Sơ đồ quy trình xơng nghệ sản xuất xi măng lị quay công nghệ khô” Đ ximang.vn Nguyễn Trọng Khoa, “Đồ án mơn học”,2015 [9] Vũ Đình Đấu, Cơng nghệ thiết bị sản xuất xi măng Pooc Lăng Nhà xuất [8] án iế th tk xây dựng Hà Nội, 2009 K.P Pradeef Kumar, “Vertical raw mill” Slideshare.net [11] M.K Pasha, “Grinding with VRM system”,2013 slideshare.net [12] Vũ Liêm Chính, Máy – Thiết bị hệ thống nghiền mịn Nhà xuất xây ế [10] hệ g ốn th dựng, 2011 [13] “Loesche mills for cement raw material” Loesche, 152_EN, 12/2015 [14] Nguyễn Khánh Sơn, “Bài giáng trình thiết bị Silicate I”, Bộ môn Silicat, Khoa Công nghệ Vật liệu, Đại học Bách khoa Tp.HCM [15] Nguyễn Văn May, Thiết bị truyền nhiệt chuyển khối Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2006 [16] Vũ Liêm Chính, Nguyễn Tiến Dũng Vũ Văn Hậu, “Xác định thông sốcơ thiết bị phân ly kiểu Rotor” Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây Dựng Số 10/9-2011, 17-11-2011 [17] Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, “Tính tốn thiết kế Hệ dẫn động khí – Tập 1”, trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Nhà xuất Giáo dục Việt Nam 117 [18] “MAAGTM WPU two – stage gear unit for vertical mills” FLSmidth Inc, 2016 [19] Biji Karakkunnummal, “Tackling Corrosion”, FLSmidth Prt, Ltd, 2016 indiancementreview.com [20] F.LSmidth, “Dry process kiln systems”, F.LSmidth Inc [21] F.LSmidth, “FLSmidth® Cross-Bar® cooler”, F.L Smidth Inc [22] “Các loại vòi đốt tiên tiến qua điểm thiết kế vòi đốt tối ưu nhất” ximang.vn [23] Nguyễn Đăng Hùng, Lò nung gốm sứ vật liệu chịu lửa, lò nung clinke xi măng vơi, lị nấu thủy tinh frit Nhà xuất Bách Khoa Hà Nội, 2014 F.L Smidth, “Rotary kilns for cement plants”, F.L Smidth Inc [25] “Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 350:2005 gạch chịu lửa cho lò Đ [24] án th quay - kích thước bản” hethongphapluatvietnam.com M Claus K Dam Johansen, “Gas-Solid Heat Exchanger for Cement hệ [27] ế Production”, 2013 tk iế [26] F.L.Smidth, “OK vertical roller mill”, FLSmidth AIS g ốn th 118