Thiết kế tháp sấy phun cấy bột ceramic công suất 1,5 triệu m2 một năm dùng nhiên liệu là dầu mazut đen 20

Trang 1

Nguyễn Quang Hưng

Đề tài : Thiết kế tháp sẵy phun sấy bột ceramic, công suất 1,5 triệu m”/năm, dùng nhiên liệu là dầu mazut đen 20 có thành phần cơ bản Cc H S° NS O° AS W°* 85 11.6 2.9 0.25 0.25 0

Biết khối lượng thể tích của sản phẩm là: ø; =1950 (kg/m”) Độ âm đưa vào nung: 0,5%

Độ âm sau tháp sây: 6%

Trang 2

Nguyễn Quang Hưng MỤC LỤC Trang LOI NOI DAU 3 PHAN I I.I Vi tri, vai tro của ngành Vật liệu xây dựng trong lĩnh vực xây dựngcơ 4 bản

I2 G1ới thiệu vê các phương pháp sây bột ceramic 6

L3 Đặc điểm, vị trí của thiết bị nhiệt dự kiến thiết kế trong các công nghệ sản xuât Vật liệu xây dựng

1.4 Giới thiều chung về yêu cầu của hồ, bột và các yêu tô khác

1.5 So d6 day chuyền công nghệ

PHAN II

IIL.I Tính quỹ thời gian làm việc IL.2 Can bang vat chat quá trình sấy II.3 Chon thap say va sé luong IIL.4 Tính cháy nhiên liệu

I5 Thiết kế tháp sẵy phun

II.6 Tính chi pí nhiệt riêng và chất tải nhiệt cho quá trình cháy II.6.1 Tính tốn thât nhiệt của quá trình sấy thực tế

II.6.2 Xây dựng quá trình sấy thực tế trên đồ thị I-d II.7 Cân bằng nhiệt buồng sáy của tháp sây phun

IIL.§ Tính chi phí riêng nhiên liệu, lượng dung tác nhân say, nhiên liệu, nhiệt

trong một giờ

II.§.1 Tính chi phí riêng nhiên liệu

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay, lĩnh vực sản xuất vật liệu xây dựng đã và đang được ứng dụng

và sử dụng rất nhiều thành tựu,tiến bộ của khoa học kỹ thuật.Các thiết bị máy móc

ngày càng hoàn thiện và hiệu quả hơn góp phần không nhỏ vào việc nâng cao năng suất cũng như chất lượng sản phẩm vật liệu xây dựng

Phần lớn các loại vật liệu xây dựng đều phải trải qua một khâu quan trọng đó là quá trình gia công nhiệt Sây là một quá trình gia công nhiệt quan trọng và phức tạp trong sản xuất vật liệu xây dựng và nhiều nghành công nghiệp khác

Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là một quá trình công nghệ nhằm nâng cao chất lượng sản

phẩm Nó đòi hỏi sau khi sây vật liệu phải đạt chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng

it và chi phí vận hành thấp Vẫn đề này càng quan trọng và khó khăn hơn khi ta sẵy

vật liệu dạng bột nhão

Chính vì những lý do trên, việc khảo sát, nghiên cứu và chế tạo thiết bị sây

cho vật liệu bột nhão trong các ngành sản xuất nói chung va bot ceramic trong sản

xuất gạch lát nền là rất cần thiết Trong giới hạn phạm vi đồ án môn học “Thiết bị

nhiệt trong sản xuất vật liệu xây dựng” được giao, chúng em đã thiết kế được tháp say phun say phun bot ceramic, cong suat 1,5 triéu m”/năm và tính toán phục vụ việc thiết kế sơ bộ được một số thiết bị phụ trợ như: Kích thước của các cyclon trong tháp trao đôi nhiệt, chọn quạt cho thiết bị

Với trình độ có hạn và phạm vi của đồ án môn học đầu tiên nên còn nhiễu

sai xót Chúng em rất mong và chân thành cảm ơn nếu được sự đóng góp ý kiến

hướng dẫn nhận xét,bỗ xung của các thầy, cô giáo

Sinh viên thực hiện

Trang 4

PHÁN I

L VỊ TRÍ, VAI TRÒ CỦA NGÀNH VẬT LIÊU XÂY DỰNG TRONG LĨNH VỰC XÂY DỰNG CƠ BẢN

Ngành vật liệu xây dựng chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực

xây dựng cơ bản Chất lượng vật liệu có ánh hưởng lớn đến chất lượng và tuôi thọ của công trình Chi phí về vật liệu xây dựng chiếm một tỷ lệ cao trong tông giá

thành công trình: 74 — 75% đối với các công trình dân dụng, 70% đối với các công

trình giao thông, 50% đối với các công trình thúy lợi

Nhu cầu vật liệu xây dựng ở Việt Nam trong thời gian qua và trong tương lai

là rất lớn cả về gia tri, sỐ lượng lẫn yêu cầu chất lượng, chủng loại, mẫu mã theo thị

hiểu của người tiêu dùng trong tiến trình hội nhập quốc tế

Nước ta giàu tài nguyên khoáng sản làm vật liệu xây dựng, tuy phân bố không đều nhưng có ở hầu hết các vùng trong cả nước Đồng thời, Việt Nam là một

thị trường tiêu thụ lớn về vật liệu xây dựng Chính phủ đã lập quy hoạch tổng thê

phát triên ngành vật liệu xây dựng thành ngành kinh tế mũi nhọn trong tương lai

Quy hoạch tông thê phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam vừa được Thủ tướng

Chính phủ phê duyệt, nêu rõ:

“Phát triển vật liệu xây dựng (VLXD) phải bảo đảm tính bền vững, góp phần phát triển kinh tế, tạo sự ồn định xã hội và bảo vệ môi trường: phù hợp với các quy hoạch khác liên quan

Tiềm năng về tài nguyên khoáng sản, thị trường, công nghệ, lao động sẽ được khai thác để phát triển ngành VLXD thành ngành kinh tế mạnh, từ năm 2010, đáp ứng về số lượng, chất lượng và các chúng loại VLXD cơ bản cho nhu câu trong nước và xuất khẩu

Moi nguồn lực sẽ được thu hút vào phát triển sản xuất VLXD Khuyến khích

Trang 5

II GIỚI THIÊU VẺ CÁC PHƯƠNG PHÁP SÂY BỘT CERAMIC

Quá trình say bột có thể được tiễn hành trong các thiết bị sây trục, sây phun hay là

trong các thiết bị say tang sdi

Trong sấy trục, giới hạn nhiệt độ của tác nhân sấy là 70 - 800C, trong sấy phun 3000C, trong sấy tầng sôi 3000C.Máy sấy kiểu trục quay được ứng dung dé say nguyên liệu dạng lỏng, dạng bột nhão ở áp suất khí quyên hay trong chân không Thiết bị sây một trục ở áp suất khí quyên (hình vẽ) có tang quay 2 với bộ dẫn động 3 Hơi được nạp vào bên trong tang quay Một phan tang quay năm trong thùng 7, dung dịch được cho vào đây qua ống nối 5 Bộ khuấy trộn 6 làm chuyền đảo dung dich trong thùng và tráng lên tang quay một lớp có bề dày 0,1 - 1,0 mm Khi tang quay một vòng thì lớp sản phâm sẽ kịp khô và bóc khỏi bề mặt tang nhờ các dao

cạo 4 Vít § tải sản phẩm khô ra khỏi máy Hơi có áp suất đến 0,5 MPa được đưa

vào qua cô trục của tang quay, nước ngưng cũng được tháo ra qua chính cô trục đó theo ống xifồng l

Lhải không khi âm Đường kính của tang quay thường

| >7 được sản xuât theo các cỡ 600, 800, 1000, 2000 mm Năng suất của máy sây tính theo âm bôc hơi i phăm đã được sš/ phu thudc vao dang san pham say TT ta sane khoang 10 -50 kg/(m7/h) ham

Thap say phun thuong dat trong

nhà, dùng thiết bị phun ly tâm cho Cara i throat Cia nude Yao kha nang phun déu san pham chat J oz san | pham

liG/2(0i8808 | lỏng và tăng cường quá trình bôc

hạnh 13.5 Àlây sâu một trục Ở ứp suất thường

Trang 6

đĩa có đầu phun với số vòng quay lớn, nhờ đó các tiểu phần chất lỏng biến thành

những hạt rất nhỏ và bề mặt hoạt hoá của chất lỏng được tăng lên

Tháp sấy phun có 2 loại: loại có đây phẳng và loại có đáy nón Loại đáy phẳng

phải có cơ cầu để tháo sản phẩm khô Còn loại đáy hình nón thì thành phẩm ở dạng

bột được đây ra dưới tác động của lực ly tâm

Những ưu việt của máy sây phun là: nhanh chóng trong quá trình sấy, nhiệt độ của

vật liệu sây thấp, sản phẩm nhận được ở dạng bột nhỏ không cần phải nghiền lại và có độ hoà tan lớn Vì sây quá nhanh, nhiệt độ của vật liệu trong suốt chu kỳ sây

không vượt quá nhiệt độ của âm bốc hơi (60 -700C) và thấp hơn nhiều so với nhiệt độ của tác nhân sấy

Nhược điểm của loại này là kích thước của phòng sấy tương đối lớn, do tốc độ chuyên động của các tác nhân sấy không lớn cũng như sự phức tạp về cơ cầu phun,

hệ thu hôi bụi và tháo dỡ sản phẩm

Tháp say phun có đáy phẳng có phòng sấy 3, sản phẩm lỏng được phun trong

phòng nhờ đĩa quay nhanh 6 Không khí nóng hay khí lò được đây vào phòng và sản phẩm chuyền động thành dòng song Anong Kn ong spies at long — 2` (so song với vật liệu (hình vẽ) Hồ khi rơi vào dòng không khí nóng, hay

khi chúng bị chất tải nhiệt bao phủ lẫy

mọi hướng và trong một vài giây âm bôc CC i hết và sản phẩm lăng xuống đáy phòng ở dạng bột Sản phẩm được chuyển dịch Soe 222 nhờ cào 5 và ra khỏi máy sấy nhờ vít tải 4 hay nhờ cơ cầu vận chuyên khác Tác = SRS : y ,

Ñ | ` | nhân sây bị hút liên tục nhờ quạt 1 Khi

đi qua bộ lọc 2 đề làm lắng, những tiểu

WR TTT OTP TEETH OPT fee 7727

=kL ^

Trang 7

mang đi Trong các tháp sây tương tự, các chất lỏng có thể phân tán bằng các đĩa

phun, vòi cơ học, vòi khí động học Các tháp sây phun làm việc có đường kính từ

500 đến 15000 mm, năng suất bốc hơi âm từ 1500 -3500 kg/n

Với tháp say phun có đáy hình nón: thiết bị có năng suất âm bốc hơi 500 đến

15000 kg/h May say g6m: V6 tru 9 có đáy hình nón để tháo bột khô Dung dịch

đây vào sây bị phun ra nhờ cơ câu ly tâm 13 có đĩa 10 Tác nhân sẵy đưa vào phần trên của thiết bị theo ông dẫn 7 Ở cuối ống dẫn 7 lắp cơ cấu phun hình nón 8 Nhờ cơ cầu 8, tạo ra dòng xoáy của khí đưa vào Các giọt sản phẩm được phun bằng đĩa bị bao phủ bởi đòng không khí và chuyên xuống dưới Âm được bốc hơi, các phần io I8 4 thoạt khi fikhông khí lầm lạnh } Văn tái bằng khí đồng ị Không hl vao hề Van fa bang KÍ ——> dong hoc Hinh 23.3 May sdy phun day kink ndn Ũ | š | | xả vào khi quyền [ | E4 3 | | | | x3 khi tử bột nhỏ còn lại lắng xuống ở đáy hình nón và tháo đến cơ câu 1 để chuyên sản phẩm vào hệ băng tải khí động học Đề tây sạch các tiêu phân của sản phẩm bám trên tường, lắp máy rung l7 Tác nhân sấy bị thải có mang theo các tiểu phần nhỏ của sản phâm ra khỏi thiết bị sây qua ông

dẫn 2 vào xyclon đề tách bột Để

Trang 8

Với yêu cầu của đề bài là nhiệt độ của tác nhân sây là 650°C, lượng bốc hơi

một giờ là 5920 kg/h, qua khảo sát chúng em thấy là chọn mô hình tháp sây phun là có hiệu quả nhất

Do vậy chúng em quyết định chọn mô hình tháp sây phun đề thực hiện tính

Trang 9

II DAC DIEM, VI TRI CUA THIET BI NHIET DU KIEN THIET KE

TRONG CAC CONG NGHE SAN XUAT VAT LIEU XAY DUNG

Thap say phun được sử dụng đề sấy vật liệu ở dạng hồ được phun trong dòng tác nhân sây nóng nhờ thiết bị phun khí nén hoặc cơ học Tháp sây

thường được bồ trí trong dây chuyên công nghệ sản xuất tắm ốp, lát, gạch xây dựng v.v từ bột ép theo phương pháp bán khô Trong tháp sây phun, vật liệu được phun ra có diện tích bề mặt rất lớn nên quá trình bốc âm xây ra tích cực, thời gian sấy chỉ kéo dài không đây 15 — 30 s Nguyên liệu sơ bộ được nghiền mịn, trộn khuấy đều trong nước, ủ sau đó được chuyên lên sây tháp phun

Thiết bị sấy tháp phun bao gồm: tháp sây có chiều cao từ 15-25m, có tỷ lệ H/D = 1,1 + 1,2, thiết bị phun hồ, buồng đốt với quạt đây đề cấp tác nhân

sây dưới dạng khói lò đô vào tháp sáy, thiết bị lọc bụi, thiết bị vận chuyền vật

liệu đã được sây khô từ tháp sấy vào kho hoặc bunke chứa Hồ sau khi được

phun lên đạt tý điện 200 — 300 m1

Điều khiến sây tháp phun ở mức tự động hoặc bán tự động

III GIOI THIEU VE DAY CHUYEN CONG NGHỆ Cong suất 1,5 triệu mˆ/năm

Kích thước sản phẩm: a x b x h = 500 x 500 x 10 (mm)

Độ â âm tương đối của hô đưa vào hệ thống tháp sây phun: Wn=33%

Trang 10

Nhiệt độ sây cao nhất: t = 650°C

Nhiệt đọ của hồ trước khi đưa vào tháp sây: tụ= 40°C Nhiệt độ của bột khi ra khỏi tháp sấy: ty=75°C

Tổn thất bột theo khí thải tháp sây: œ =1%

Khối lượng thẻ tích của xương gốm: ø, =1950 (kg/m)

Nhiên liệu: đầu mazut đen 20 có thành phần cơ bản và thành phần làm việc cho trong bảng sau Thanh phan co ban: Cc H ` NS O° AS Wf 85 11.6 2.9 0.25 0.25 0 0 Thanh phan lam viéc: cv HÈỲ gv Nh oO” AY wl’ 83.3 11.368 2.842 0.245 0.245 0 2

Nhiệt độ khí thải ra khỏi tháp sấy: tạ= 80°C

Nhiệt độ khơng khí ngồi mơi trường: tạc 30”C

Độ âm tương đối của không khí: ø, =65%

Hàm âm của không khí: d„= 17,43 (g/kg.kkk)

Hàm nhiệt: lạ= 74,75 kCal/kg

Trang 12

PHAN II

I TINH QUY THOI GIAN LAM VIEC

Số ca làm việc trong một ngày đêm: w” =3 Số giờ làm việc trong một ngày đêm: z, =24 Số ngày làm việc trong một tuần: N =7 Số tuần làm việc trong một năm: N7 =50 Hệ số sử dụng thời gian: K, =0,95

II.CAN BANG VAT CHAT QUA TRINH SAY:

Trang 13

Nguyễn Quang Hưng G°=_—©_—~_22Š _ 4179 (kg/h) G, ¡_ 6 “100 100 Lượng bột phối liệu cần sây tính cả phần bay theo khí thải: b GP = on = — =4221(kg/h) tt 1 ~ 100 100 Lượng hồ cần sấy trong tháp sây phun: Gr 3928 G = Tp A a= HR ï =5922(kg/h) = h qQ—-—t 1— (1——— ( 1000) ( 100) ( 100) ( 100) Lượng âm bay hơi: AG,=G—G?=5922-4221=1701 (kg/h) Từ các số liệu thu được, tiễn hành lập cân bằng vật chất quá trình sây, ta được bang 1:

BANG 1: CAN BANG VAT CHAT QUA TRINH SAY:

Các khoản thu LƯỢN (kg/h) Các khoản chỉ Lượng (kg/h)

Cấp vào tháp sây Đất sét khô tuyệt đối 3928

Đất sét khô tuyệt đối 3968 Bay theo khí thai 40

Lượng nước 1952 Lượng âm còn lại trong bột 251 Lượng âm bay hơi 1701

Tổng hợp 5920 Tổng hợp 5920

IH CHỌN THÁP SÂY VÀ SỐ LƯỢNG

Thẻ tích làm việc yêu cầu của buông sây V:; đựoc tính theo công thức:

y _AGw ye Ry

Trang 14

Nguyễn Quang Hưng Chọn Rwv= 7 kg/(m'”.h) _ 1690 =145 m3, nhận một tháp sây với hệ số dự trữ ~ 163-145 => V ye 100 =12,4% Tháp tương tự là tháp của hãng Nhiroatomaider của Đan Mạch, có thể tích tháp sấy là 163 kg/(mỶ”.h)

IV TINH CHAY NHIÊN LIÊU

Trang 16

Nguyễn Quang Hưng AV =(œ~1)V°, =(,68—1).11,54=7,85 (m”) Thể tích thực của sản phẩm cháy: Vy, =Vy, +0, 79AV =8,38+0,797,85 = 14,58 (m’) Vro, =Vạ,, =1,58 (mỶ) V,, = 0,21AV =0,21.7,85=1,65 (m’) Vino =Viyo + 0,0016d,AV =1,58+0,0016.17, 43.7,85 =1,8 (m’) Ve = Vy, + go +Ứạ, + Ÿ„, ø =14,58+1,58+1,65+1,8 =19,81 (m’)

Khối lượng riêng của khói lò:

Trang 17

V.THIET KE THAP SAY PHUN

Mất ra môi trường xung quanh qua các kết câu bao che gồm: nắp tháp, phần trụ, phần chóp của tháp Tháp sây được xây dựng nằm trong nhà Mật độ dòng nhiệt tôn thất định mức: 0 ạ=50+ nh =50 + =250 kcal/m”.h Thap say thiét ké thuong cé ty 16 H/D = 1,1 — 1,2 Trong đồ án chọn H/D = 1,15 D= 6m = H=6,9 m Nắp phăng của tháp gồm 3 phan: Các lá thép ngoài cùng có ø=6mm; 2=58 W/m."C Lớp bơng khống ø,; 4,=0.08W/m."C Các lá thép trong cùng có öä=6mm; 4=58 W/m."C Nhiệt độ bên trong nắp tháp:650”C

Nhiệt độ bên ngoài: 30°C

Trang 18

Nguyễn Quang Hưng A hệ số phụ thuộc vào vị trí tương đối của bề mặt trao nhiệt, chon A = 2,8 (eazy (any 100 100 a, =2,8140-30 +a, = 9,65 40—30 nên : Hệ số trao nhiệt chung: 1 1 30 k=5—5 31 70,06 0.17 006.1 945 keal/m’ C.h <1 4 “2 4 “Ly + + + A A Â œ 58 008 58 9,65 Dong nhiét qua nap thap: ¢, = 0, 45.28, 26(650—30) =7885 W

Dòng nhiệt bề mặt phang cia phan tru két cau bao che thap say Chon phan kết cầu bao che 3 lớp:

Các lá thép ngoài cùng có ø=6mm; 4=58 W/m."C Lớp bơng khống ø,; 2,=0.08W/m."C

Các lá thép trong cùng có 6,=6mm; 4,=58 W/m.°C Nhiệt độ bên trong tháp:450°C

Trang 19

Nguyễn Quang Hưng k : : = 0,64 kcal/m? °C.h ~6 5 6 1 0,06 0,17 0,06 1 4 —4% 4 —1 4 — + + + A A, A G 58 0,08 58 8,6 Diện tích: r =zDH =3,14.6.6,9=130m” =>dòng nhiệt là: 4, =0,64.130.(450—30) = 34944 W Dòng nhiệt qua phần chóp :

Phần chóp được là từ các lá thép có bê dày ø =2mm lớp cách nhiệt không có

Trang 20

Nguyễn Quang Hưng VI TINH CHI PHI NHIET RIENG VA CHAT TAI NHIET CHO QUA TRINH CHAY Tinh toan thuc hién bang phuong phap đồ thị: sử dụng đồ thị I-d của không khí âm

VI.1⁄ Tính tôn thất nhiệt của quá trình sấy thực tế

Dùng cho đốt nóng khối lượng khô của vật liệu:

— Gụ,.C„ Œ, — f, )

AG,

Trong đó”

Ø, là lượng vật liệu khô tuyệt đối trong một giờ, G„=3968 kg/h C„ là nhiệt dung riêng theo khối lượng của vật liệu khô tuyệt đói,

C,,=0,922 kJ/(kg.°C)

AG, là lượng âm bay hoi trong mét gid, AG, = 1701 kg/h

Trang 21

Nguyễn Quang Hưng Suy ra tôn thất nhiệt tính cho một kg am : 77,23 +5+318=401 kJ Nhiệt tôn thất không tính được 5% nên: 4„„= 0,05.401 = 20,05 k] T6n that tinh cho 1 kg 4m bay hoi 1a: A=) q, =401+ 20,05 = 421,1kJ 1

VI.2 Xây dựng quá trình sấy trên đô thị I-d Không khí ở trạng thái A có các thông số: (4„.7„./„.Ø„) Khói lò đốt ở trạng thái B có các thông số: (đ„,1„.„.ø„) Khí thải ở trạng thái C có các thong sé: (d,,1,,.,,9,)

Nối A vói B cắt đường nhiệt độ của tác nhân sấy ta được điểm B là trạng thái của tác nhân sây có các thông số: (đ„ „7, ,ø, )

Như vậy trên đồ thị đường BC là đường sây lý thuyết: nhiệt chỉ chỉ cho quá trình bốc âm không tính đến lượng nhiệt cần thiết đốt nóng vật liệu xây, thiết

bi van chuyén, và mất mát ra môi trường xung quanh

Chỉ phí cho quá trình sấy lý thuyết: / 1000 _ _ 1000 d,,—d ins = 250-42 =4,81k ° Chi phí nhiệt có tính đến hàm am ban dau: 1=1.(1+0,01d,,) =4,81.(1+ 0,01.42) = 6,83 kg Chỉ phí riêng khí thải quá trình sây được tính theo công thức: ” =ï(I+0,0014,) = 6,83.(1+0,001.250) = 8,54 &g

Quá trình sây thực tế xảy ra vói sự giảm hàm nhiệt của khí nóng theo đường

Trang 22

Đề tìm D ta cân tính tốn thất nhiệt dùng đốt nóng vật liệu, đốt nóng lượng ầm

còn lại, mất mát ra môi trường xung quanh và các tôn thất không tính được:

q„ =75,28+5+318+20,05=418,33 k7

>I, =T —— =86,97 kJ / kg kkk = 20,81 kCal | kg.kkk

Từ C theo hướng di xuống đặt doan I, theo dung tỷ lệ của đồ thị ta được điểm D E là giao cuả BD với tụ

Từ điểm A dựng đường d=const cắt đường t=1200 tại F, đo đoạn AE, ta tính được chị phí nhiệt cho 1 kg am bay hoi 1a q=2890 kJ

Chỉ phí nhiệt để đốt nóng phần khô của tác nhân sấy đã dùng xác định theo công thức:

q, =Ï.(t„ —f„).‹Cj = 4,81(§0—30).1= 241 kJ

Với c7 là nhiệt dung riêng của không khí khé, ct, =1 kJ/kg.°C

VH CÂN BẰNG NHIỆT BUÔNG SAY CUA THAP SAY PHUN

Theo kết quả tính toán cân bằng vật chất lập cân bằng nhiệt buồng sây của tháp sây phun, tính cho 1 kg âm bay hơi, muốn vậy sơ bộ xác định chỉ phí nhiệt cho 1 kg âm bay hơi và đốt nóng hơi nước theo công thức:

gq, =rt+C"t, —4,194,

Trong đó:

r là nhiệt hóa hơi cửa nước, r= 2260 kJ/kg;

c lànhiệt dung riêng của hơi nước, c”= 1,97 KJ (kg.°C)

Thay giá trị vào ta có:

4= 2260 + 1,97.80 — 4,19.40 = 2250 (kJ)

Trang 23

Nhiệt khói lò Đốt nóng hơi nước còn lại 5 0,18

buông đốt Mất mát vào môi trường xung quanh| 318 | 10,68

Không tính được 20 0,73

Đốt nóng phần khô khí thải 241 4 Tông 2890 | 100 Tông 2909 | 100 Không cân bằng hai về là 272-225? 1oo - 0,65%

VIII TINH CHI PHI RIENG NHIEN LIEU, LUONG DUNG TAC NHAN SAY, NHIEN LIEU, NHIET TRONG MOT GIO

VIII.1 TINH CHI PHi RIENG NHIEN LIEU

Khi tính chi phí riêng nhiên liệu cân xem xét hệ sô sử dụng hữu ích buông đốt, trong trường hợp này nhận 7,,= 0,9

Trang 24

Cho 1 kg vật chất khô a, = “Sa “H89 kJ

Chi phí riêng nhiên liệu thực tế đang dùng: dau mazut den 20 cho 1 kg 4m bay hoi B, = #4 =2! _033mÖ Q” 9599 Cho một tân hồ: Bà, — 9,33.1000.1701 _ 94,78m° 5922 Cho 1 tấn bột ø„, - 033.1000.170] _ 12+mẺ 4179 Cho 1 tấn vật chất khô Bà, — 9,33.1000.1701 -143 m 3928

Chỉ phí riêng nhiên liệu tiêu chuẩn:

Cho 1 kg ẩm bay hơig„ = #2 =.32!! QO 29300 ~0 11 k Cho 1 tan hồ B= ae on = 31,6 kg Chol tén bét B,,, = 0,1 1000 1 _ 44,8 kg 4179 Cho 1 tấn vật chất khơ 3,„ = Ơ.11,1000, LỢI _ 47,6 kg 3928

VIIIL2 TINH LUQNG DUNG TAC NHAN SAY, NHIEN LIEU, NHIET TRONG MOT GIO

Trang 25

Nguyễn Quang Hưng V,, = 617 — =37320m°/h Chỉ phí khói lò đã sử dụng theo khói lượng tính cho 1 kg 4m bay hoi dugc xác định như sau: L„ =ử.AG, =8§,54.1701=14530 keg/h Khối lượng riêng khói lò đã sử dụng tính cho 1 kg âm bay hơi được xác định như sau: Chỉ phí thể tích riêng của khói lò với các thông số ban đầu của chúng yo 1 _ 6,83 ' =4,07m° y, 1,68 Chi phi thé tích riêng của khói lò đã sử dụng V*=V°+-L=4,01+———=5,31mÖ y, 0,805 khi đó khối lượng riêng của khói lò đã sử dụng sẽ là I" 8,54 - =1,6Ikg/m” Mn Vo 5,31 5

Trang 26

IX TÍNH BNG ĐĨT

Bng đốt thiết kế kiểu hình khối trụ thắng đứng Theo chu vi tháp sấy bồ trí

6 buông đôt năm cách đêu nhau Yêu câu công suât nhiệt của một buông đôt sẽ là ®„„ = Pin „ 342 _o10kW Ha 6 Nhận dự phòng 20% Cơng suất nhiệt tính tốn của 1 buông đốt sẽ là: ®, =1,2.910=1092kW

Cường độ nhiệt tính tốn của bng đốt nhận là R„ = 560 kW/m’

Thể tích tính toán của buồng đốt sẽ là: y„ = Pn _ 1092 —1 os mộ

R, Vv 560

X CHON HE THONG LOC BUI

Chon hé thống lọc bụi của viện nghiên cứu khí có các thông số kỹ thuật như

sau: khả năng thoát khí cực dai cua xiclon ớn nhất với đường kính 0,8m là V;

= 2915 (m”h) khí

Số lượng xiclon theo tính toán sẽ là :

nv =f 11667 _,

° 29015 -

Nhận số xiclon là 1, có đường kính là 800mm Khả năng thoát khí cực đại của

xIclon theo tính toán là :

“— =2917mỶ⁄h

Theo số liệu của xiclon, kích thước của đường vào dB; = 0,48 0,208 m Dién

tích mặt cắt sẽ là F= 0,1 mí Tốc độ gió trong đường vào xiclơn sẽ là :

@= 2917 = 8.1m/s

Trang 27

Như vậy kích thước là cho phép Diện tích tiét dién cua xiclon sẽ là : 2 me 3,14.0,8 Ss =0,52mˆ Xác định tốc độ gió theo tiết diện của xiclon : @= 5.5 2s00 =1,56m/s XI TÍNH TRỢ LỰC KHÍ ĐỘNG HỌC Sơ đồ làm việc của xiclon như sau :

Từ phân chóp của tháp sấy khí thải theo đường ống ngoặt có đường

kính1000mm, sau đó tiếp tục theo đường ống có đường kính tương tự, chiều dài 5,6m, sau đó dòng khí trước khi vào xIclon còn qua 2 đoạn ngoặt như trên, sau đó chúng được chia ra làm 4 đường vào xIclon Tử xIclon khí thải đã

lọc sạch bụi được đưa qua ống va qua chạc ba ống gop đối xứng, sau đó qua 2

ống ngoạt vuông và qua ống khuếch tán vào đầu vào của quạt TỪ cửa ra cua quạt khí qua ống khuếch tán và qua đường ống có đường kính 1000mm thai Ta ngoài

Tinh tro luc khi động học như squ :

Trong tính toán chỉ tính trở lực cục bộ : trỏe lực do ma sát nhận bằng 20% tổng lực trở cục bộ Áp suất thế năng của ống khói không đưa vào tính toán

mà là giá trị dự phòng của hệ, các kích thước hình học của tuyến khí nhận

theo bản vẽ, các hệ sô trở lực cục bộ nhận theo sô liệu sô tay tra cứu 1⁄ Đường vào các cửa tiếp nhận của khuỷu Ông:

Chi phí khí thải trong một giây: , =- 2 = '*É®” - 3,24 mổ/s, 3600 3600 Lo TA _& 2 3.14.1

Trang 29

Nguyễn Quang Hưng 2 Z,= 01 2 1 075 =0,093mmH,O 19,62 8/ Civa mé tai Ong thodt cia quat é;=0,2 4,13 Z, =0,2 c2: L075 = 0,19 mmH,O > TONG CAC TRO LUC CUC BO Z,, => Z=100,93 mmH,0 Trở lực do ma sát nhận băng 20% tong trở lực cục bộ: Z,,, = 0,2Z,,= 0,2 100,93 =20,19mmH,O ảnh hưởng của bân do không khí có bụi được tính như sau: Z =(⁄¿ +Z„)d+K)

Với K là hệ số thực nghiêm, đối với đất sét K=2,2; „- nồng độ bụi theo khối lượng, kg/kg

Theo phương trình cân bằng vật chất quá trình sấy, bụi bay theo khói lò khoang 40kg/h Chỉ phí trong một giờ của chất tải nhiệt đã sử dụng Lạ = 14527 kg Khi đó: _ 40 _ u 1asa — 0.0028 kg/kg Z⁄= ( 100,93 + 20,19) (1+2,2.0,0028) = 121.87 mmH;O

Nếu tính đến mức độ dự trữ áp lực do những tôn thất không tính hết được,

nhận áp lực yêu cầu cho quạt H„„= 1,2.121,87= 146,24 mmH;O XII CHON QUAT

Chi phi chat tải nhiệt theo thê tích trong một giờ Vạ; = 11667 m”⁄h

Lượng khí thải cần tải của quạt nhận với 25%% dự trữ công suất

Trang 30

Nguyễn Quang Hưng Áp lực tính toán của quạt xác định theo công thức: 273+í, 760 7u "` *” 293 B y, Trong đó: t; là nhiệt độ của khí đang vận chuyên, ta = 80 °C B là áp lực barômét

z, là tỷ trọng của khí đang vận chuyên, ;„= 1075 kg/m

H, la ap luc cần thiết, Hự, = 7l mmH;O

Thay giá trị vào ta có:

_ 71 273+80 760 1,2 _

, 293_ 745 7,075 9 mmH;O

Chọn quạt số 12, có áp lục trung bình Theo số liệu quạt có áp lực động khi V= 25000 mÌh là 7 mmH;O

Trang 31

PHAN III:

Thông số kinh tế, kỹ thuật, vật tư của thap say phun

Thẻ tích làm việc của buông sấy: V= 145 mỉ Đường kính tháp sây phun: D= 6 m

Chiều cao tháp sấy: H= 6,9 m

Năng suất tính theo giờ của tháp: G=5920 kg/h

Thể tích sản phâm cháy: V= 19,81 m°

Chỉ phí nhiên liệu thực tế cho 1 kg âm bay hơi: B= 0,319 mỉ

Hệ thống lọc bui: Số lượng cyclon: n=4

Khả năng thoát khí cực đại theo tinh toan: V=2917 mh

Tốc độ gió trong đường vào cyclon: v=8§,lm/s Quạt của tháp sây phun:

Quạt số 12, có áp lực động khí là 7mmH;O Công suất quạt: N=18 kW

Cấu tạo nắp phăng: nắp phẳng gòm có 2 lớp Lớp thép ngoài cùng có ó=6mm; 4=58 W/m."C Lớp thép trong cùng có ư,=6mm; 4=58§ W/m."C

Lớp lót giữa là bơng khống có 56,= 170mm, 2,= 0,08W/m.°C

Phân trụ của kết cầu bao che cũng gồm 3 phân: Lớp thép ngoài cùng có ø=6mm; 4=58 W/m."C Lớp thép trong cùng có ư,=6mm; 4=58§ W/m."C

Trang 32

PHỤ LỤC

1 Quyết định 121/2008/QĐ-TTg của Chính phủ phê duyệt quy hoạch tông thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 trích dân THỦ TƯỚNG CHÍNH PHỦ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ——— Độc lập — Tự do - Hạnh phúc Số: 121/2008/QĐ-TTg Hà Nội, ngày 29 tháng 8 nam 2008 QUYẾT ĐỊNH Phê duyệt quy hoạch tông thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020 THỦ TƯỚNG CHÍNH PHỦ

Căn cứ Luật Tổ chức Chính phủ ngày 25 tháng 12 năm 2001; Xét đê nghị của Bộ trưởng Bộ Xây dựng,

QUYÉT ĐỊNH

Điều 1 Phê duyệt Quy hoạch tông thể phát triển vật liệu xây dựng Việt Nam đến năm 2020

với các nội dung chủ yếu sau: 1 Quan điểm phát triển

a) Phát triển vật liệu xây dựng phải bảo đảm tính bền vững, góp phần phát triển kinh tế, tao

sự Ôn định xã hội và bảo vệ môi trường; phù hợp với các quy hoạch khác liên quan;

b) Phát triển vật liệu xây dựng trên cơ sở khai thác có hiệu quá thế mạnh về tài nguyên

khoáng sản, thế mạnh về thị trường và lao động, đồng thời không ngừng đào tạo nâng cao năng

lực quán lý, vận hành sản xuất, ứng dụng tiễn bộ khoa học công nghệ trong sản xuất kinh doanh; c) Phát triển vật liệu xây dựng trên cơ sở lựa chọn quy mô công suất hợp lý, công nghệ hiện đại, sạch, tiêu tốn ít năng lượng, nguyên liệu; sản pham dat tiêu chuan chất lượng, đủ sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế; từng bước loại bỏ các cơ sở sản xuất có công nghệ lạc hậu, gây ô nhiễm môi trường và hiệu quả kinh tế thấp;

d) Phát triển vật liệu xây dựng trước hết đáp ứng nhu cầu xây dựng trong nước đồng thời lựa chọn những sản phẩm công nghệ Việt Nam có lợi thế để xuất khâu, trong đó chú trọng các sản phẩm được sản xuất với trình độ công nghệ có hàm lượng chất xám cao;

đ) Đa dạng hóa các hình thức đầu tư, thu hút mọi nguồn lực vào phát triển sản xuất vật liệu

xây dựng Khuyến khích các thành phần kinh tế tham gia vào sản xuất và kinh doanh vật liệu xây

dựng;

e) Thống nhất quản lý đầu tư phát triển vật liệu xây dựng trên cơ sở quy hoạch được phê

duyệt Quy hoạch vật liệu xây dựng được rà soát và điều chỉnh phù hợp với tình hình phát triển

Trang 33

ø) Sản phâm vật liệu xây dựng phải phù hợp với điều kiện khí hậu, phủ hop voi tap quan sinh hoạt ở Việt Nam, vừa có tính truyền thống vừa hiện đại, thân thiện môi trường, có sức cạnh tranh cao ở thị trường trong nước và thị trường quốc tế

2 Mục tiêu phát triển

a) Khai thác tiềm năng về tài nguyên khoáng sản, thị trường, công nghệ, lao động để phát triển ngành vật liệu xây dựng thành ngành kinh tế mạnh, từ năm 2010 đáp ứng về số lượng, chất lượng và các chủng loại vật liệu xây dựng cơ bản đáp ứng nhu câu trong nước và xuất khẩu;

b) Sản xuất vật liệu xây dựng có công nghệ tiên tiễn tạo ra các sản phâm chất lượng cao, tiêu hao nguyên liệu và năng lượng thấp, bảo vệ môi trường, cảnh quan thiên nhiên theo hướng

công nghiệp hóa, hiện đại hóa và bền vững:

c) Nâng cao năng lực quản lý, vận hành ngành sản xuất vật liệu xây dựng Đội ngũ cán bộ ngành vật liệu xây dựng phải nhanh chóng làm chủ công nghệ sản xuất;

d) Đến năm 2015 Việt Nam phải tự chế tạo được các dây chuyên sản xuất vật liệu xây dựng quy mô tương đối lớn, có trình độ công nghệ tiên tiến, phải làm chủ trong việc sản xuất, dịch vụ cung cấp phụ tùng thay thế, đặc biệt là phụ tùng thay thế cho nhà máy xi măng

2 CONG SUÁT THIẾT KE VA SAN LUONG VAT LIEU XAY DUNG DEN NAM 2020

(Ban hành kèm theo Quyết định số: 121/2008/QĐ-TTg ngày 29 thang 8 nam 2008 của Thủ tướng Chính phủ)

Năm 2010 Năm 2015 Năm 2020 Chủng loại Dơn vị | Công Sản Công Sản Công Sản

suất lượng suất lượng suất lượng

Xi măng Triệu tân | 65,59 | 59,02 | 99,5 88,5 | >112 112

Gach 6p lat Triệu m | 275,4 | 206 335 302 460 414

Su vé sinh Triéu san 10 9 15 13 24 21

pham

Kính xây dựng Triệu m | 172,4 93 172,4 135 228 200,4 Vật liệu xây Tỷ viên 27 25 35,5 32 46,5 42 Trong đó: vật liệu | Ty viên | 2,7 2,5 7,1-8,8 | 6,4-8,0 | 13,9- |12,6-16,8 xây không nung 18,6

Vật liệu lợp Triệu m | 140 126 190 171 248 224 Đá xây dựng Triệu m | 115 104 164 148 226 204

Cát xây dựng Triệu m | 107 97 151 136 211 190

Trang 34

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 PGS.TSKH Bach Đình Thiên; GVC.KS Nguyễn Kim Huân - Thiết bị

nhiệt trong sản xuất vật liệu xây dựng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật-

1996

2 PGS.TSKH Bạch Đình Thiên; GVC.KS Nguyễn Kim Huân - Hướng

dẫn làm đò án môn học Thiết bị nhiệt trong sản xuát vật liệu xây dựng

3 Các bảng phụ lục về các thông số: Nhiệt dung riêng,Entanpi,Khối lượng riêng của các khí

4 Bảng tra đặc tính của các loại vật liệu chịu lửa,vật liệu cách nhiệt 5 Trang web http://www.vocw.edu.vn/

Định dạng
Số trang	34
Dung lượng	4,6 MB