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

Trang 1

Nguyễn Hải Đăng

Nguyễn Quang Hưng Thuyết minh đồ án

Đề tài : Thiết kế tháp sây phun say 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° NỈ œ° AY 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 ẩm sau tháp sấy: 6%

Nhiệt độ khơng khí ngồi trời: 30°C

Trang 2

Nguyễn Quang Hưng MỤC LỤC Trang LỜI NÓI ĐẦU 3 PHẢN I I.I Vi tri, vai tro của ngành Vật liệu xây dựng trong lĩnh vực xây dựngcơ 4 bản

I.2 Giới thiệu về các phương pháp sây bột ceramic 6 1.3 Dac điểm, vị trí của thiết bị nhiệt dự kiến thiết kế trong các công nghệ sản xuât Vật liệu xây dựng

L4 Giới thiều chung về yêu cầu của hô, bột và các yêu tố khác

L5 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

PHAN II

II.1 Tính quỹ thời gian làm việc IL.2 Can bang vat chat quá trình sấy II.3 Chon thap say va sé luong II4 Tính cháy nhiên liệu

II5 Thiết kế tháp sây phun

II.6 Tính chi pí nhiệt riêng và chất tải nhiệt cho quá trình cháy II6.1 Tính tốn thât nhiệt của quá trình sấy thực tế

II6.2 Xây đựng quá trình sấy thực tế trên đồ thị I-d

II.7 Cân bằng nhiệt buồng sáy của tháp sấy phun

II.§ Tính chi phí riêng nhiên liệu, lượng dung tác nhân say, nhién liéu, nhiét trong mot gid

II.8.1 Tinh chi phí riêng nhiên liệu

Trang 3

Nguyễn Hải Đăng 3 Thuyết minh đồ án Nguyễn Quang Hưng

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,tiễn bộ của khoa học kỹ thuật.Các thiết bị may moc 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 Sấy 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 chỉ phí vận hành thấp Vấn đề này càng quan trọng và khó khăn hơn khi ta sây

vật liệu dạng bột nhão

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

cho vật liệu bột nhão trong các ngành sản xuất nói chung va bot ceramic trong san xuất gach lat nén la rat can thiét 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 sấy phun bột ceramic, công suất 1,5 triệu 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 đổi nhiệt, chọn quạt cho thiết bị

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

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 Nguyễn Quang Hưng

Trang 4

Nguyễn Quang Hưng

PHANI

I VI TRI, VAI TRO CUA NGANH VAT LIEU XAY DUNG TRONG LINH VUC XAY DUNG CO BAN

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 ảnh hưởng lớn đến chất lượng và tuôi thọ của công trình Chi phí về vật liệu xây dựng chiếm một tỷ lệ cao trong tổng 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 thủy 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 thể

phát triển ngành vật liệu xây dựng thành ngành kinh tế mũi nhọn trong tương lai Quy hoạch tong thé phat 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, gép phan

phát triển kinh tế, tạo sự ốn định xã hội và bảo vệ môi trường: phù hợp với

các quy hoạch khác liên quan

Tiềm năng về tài nguyên khống sản, thị trường, cơng 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 chủng loại VLXD cơ bản cho nhu cầu trong nước và xuất khẩu

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

Trang 5

II GIỚI THIÊU VÉ CÁC PHƯƠNG PHÁP SÂY BỘT CERAMIC

Quá trình sây bột có thê được tiến hành trong các thiết bị sấy trục, sây phun hay là

trong các thiết bi say tầng sôi

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 quyền hay trong chân không Thiết bị sây một trục ở áp suất khí quyền (hình vẽ) có tang quay 2 với bộ dẫn động 3 Hơi được nạp vào bên trong tang quay Một phần tang quay nằm trong thùng 7, dung dịch được cho vào đây qua ống nói 5 Bộ khuấy trộn 6 làm chuyên đảo dung dịch 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 phẩm sẽ kịp khô và bóc khỏi bề mặt tang nhờ các dao cao 4 Vit 8 tai san phẩm khô ra khỏi máy Hơi có áp suất đến 0,5 MPa duoc đưa vào qua cô trục của tang quay, nước ngưng cũng được tháo ra qua chính cổ trục đó theo ống xifông l ihe ee Khi ấm Đường kính của tang quay thường ? Cửa hơi vào ¿ LH được sản xuât theo các cỡ 600, Thoat 1$ ab eh fy È ~ k

ngung ACR an Ee hi 800, 1000, 2000 mm Nang suat

——— |) — || của máy sây tính theo âm bôc hơi

\ ì | a r

Gửahoyvao Ð — về pham a duoc say phy thuộc vào dạng sản phâm sây ; x8 {oat nuoe — khoảng 10 -50 kg/(m‘/h) , 2 ` 4 \ Nap san „ HULL 6 2 Tháp sây phun thường đặt trong FN © k ) ` ` ° A A Lire thoat _ *ÍỆ “32 nhà, dùng thiệt bị phun ly tâm cho (2a nước : vao 2 ow A 2 A A

= ⁄ khả năng phun đêu sản phầm chât

bạn | bham HƠI San

thoạt sản phẩm khö ;

Nĩnh ?3.3 My sây một trục ở áp suất thường

Trang 6

đĩa có đầu phun với số vòng quay lớn, nhờ đó các tiêu 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 phâm ở dạng

bột được đây ra dưới tác động của lực ly tâm

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

vật liệu say thap, san pham 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 say

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 sây tương đối lớn, do tốc độ chuyền động của các tác nhân sấy không lớn cũng như sự phức tạp về cơ câu phun,

hệ thu hồi bụi và tháo đỡ sản phẩm

Tháp sấy 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 phâm chuyền động thành dong song Knong Kn hong m Chat lang D> (eos song với vật liệu (hình vẽ) Hồ khi rơi vào dòng không khí nóng, hay " mi

“+r+ he [EI khi chúng bị chất tải nhiệt bao phủ lẫy

NI vu : mọi hướng và trong một vài giây âm bốc : | | | : HẠT hết và sản phẩm lắng xuống đáy phòng ở

: dạng bột Sản phẩm được chuyền dịch

a nhờ cào 5 và ra khỏi máy sấy nhờ vít tải

Ñ 4 hay nhờ cơ cầu vận chuyển khác Tác

=

oR nhân sấy bị hút liên tục nhờ quạt 1 Khi

Trang 7

Nguyễn Quang Hưng Thuyết minh đồ án

mang đi Trong các tháp sây tương tự, các chất lỏng có thê phân tán băng các đĩa

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

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

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

15000 kg/h May say gồm: Vỏ trụ 9 có đáy hình nón để tháo bột khô Dung dịch

đây vào sấy bị phun ra nhờ cơ câu ly tâm 13 có đĩa 10 Tác nhân sấy đưa vào phần

trên của thiết bị theo ống dẫn 7 Ở cuối ống dẫn 7 lắp cơ cầu phun hình nón § Nhờ

cơ câu 8, tạo ra dòng xoáy của khí đưa vào Các giọt sản phẩm được phun bằng đĩa

bị bao phủ bởi dòng không khí và chuyển xuống dưới Âm được bốc hơi, các phần 10 x3 väo khỉ quyên x3 khi Jhoạt ki 4 g khi làn+ lạnh Van ta: bang Nhi đồng Khong khí vao hệ Van tai Đang ti gong noc Hinks 23.3 May séy phun day hink ndu xã khi tử bột nhỏ còn lại lắng xuống ở đáy hình nón và tháo đến cơ cầu 1 để chuyển sản phẩm vào hệ

băng tải khí động học Để tây

sạch các tiểu phần của sản phâm

bám trên tường, lắp máy rung 17

Tác nhân sấy bị thải có mang

theo các tiêu phần nhỏ của sản

phâm ra khỏi thiết bị sắy qua ống dẫn 2 vào xyclon đề tách bột Để

khảo sát bên trong, có xe nâng 4,

ngu6n chiếu sáng 6 và cửa 5

Tâm ngăn máy sấy l1 có các van

bảo hiểm ở dạng các đĩa chồng

Trang 8

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

một giờ là 5920 kø/h, qua khảo sát chúng em thấy là chọn mô hình tháp sấy

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 BAC DIEM, VI TRI CUA THIET BI NHIET DU KIEN THIET KE TRONG CAC CONG NGHE SAN XUAT VAT LIEU XAY DUNG

Tháp sây phun được sử dụng đề sấy vật liệu ở dạng hồ được phun trong đòng 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 sấy phun, vật liệu được phun ra có diện tích bé mat rat lớn nên qua trinh béc 4m xây ra tích cực, thời gian sây chỉ kéo dài không đây 15 — 30 s Nguyên liệu sơ bộ được nghiền min, tron khuấy đều trong nước, ủ sau đó được chuyển lên sây tháp phun

Thiết bị sây 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 đỗ vào tháp sáy, thiết bị lọc bụi, thiết bị vận chuyên vật

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

phun lên đạt tỷ diện 200 — 300 mí/I

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

IH GIỚI THIÊU VẺ DẦY CHUYÊN CƠNG NGHỆ

Cơng suất 1,5 triệu mˆ/năm

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

Trang 10

Nhiệt độ sây cao nhất: t = 650°C

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

Tổn thất bột theo khí thai tháp sấy: ø' =1%

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

Nhiên liệu: dầu mazut đen 20 có thành phân cơ bản và thành phần làm việc cho trong bảng sau Thanh phan co ban: C H S° N O° AS Ww 85 11.6 2.9 0.25 0.25 0 0 Thanh phan lam viéc: cv HY” Qq N” 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 môi trường: tợ= 30°C Độ ẩm tương đối của không khí: ø, =65%

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

Hàm nhiệt: l= 74,75 kCal/kg

Trang 11

Trang 12

Nguyên Quang Hưng

PHAN II I TINH QUY THOI GIAN LAM VIEC

Số ca làm việc trong một ngày đêm: nN’ =3 Số giờ làm việc trong một ngày đêm: z, =24 Số ngày làm việc trong một tuần: M; =7 Số tuân làm việc trong một năm: N* =50 Hệ số sử dụng thời gian: K, =0,95

II.CAN BANG VAT CHAT QUA TRINH SAY:

Trang 13

Nguyễn Hải Đăng 13 Thuyết minh đồ án Nguyễn Quang Hưng G? = Cr _ 3228 G1 6 _ jig (kg/h) 100 — 100 Lượng bột phối liệu cần sấy tính cả phần bay theo khí thải: G,= oe = = = 4221 (kg/h) it "100 — 100 Lượng hồ cần sấy trong tháp sây phun: G7 3928 G, = WG —=5922(kg/h) I—- *)(I—“) (—)(1——— Ta x AT x, Lượng ẩm bay hơi: AG, = G) —G? =5922-4221=1701 (kg/h) Từ các số liệu thu được, tiễn hành lập cân băng vật chất quá trình sấy, ta được bang 1: BANG 1: CAN BANG VAT CHAT QUA TRINH SAY: , ; Lượng , , Lượng Các khoản thu 7 Các khoản chị 7 (kg/h) (kg/h)

Cấp vào tháp sấy Đất sét khô tuyệt đối 3928

Đất sét khô tuyệt đối 3968 Bay theo khí thải 40

Lượng nước 1952 Lượng âm còn lại trong bột 251

Lượng âm bay hơi 1701

Tổng hợp 5920 Tổng hợp 5920

II CHON THÁP SÂY VÀ SÓ LƯƠNG

Trang 14

Nguyễn Quang Hưng Chon Rwy= 7 kg/(m’.h) ~, 163-145 — 1690 _145 m3 , nhận một tháp sấy với hệ số dự trữ => 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 TÍNH CHÁY NHIÊN LIÊU

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 sấy được xây đựng năm trong nhà Mật độ dòng nhiệt tốn thất định mức: 0 q= 50+ “ae = 50+— =250 kcal/m*.h Tháp sấy thiết kế thường có tỷ lệ H/D = 1,1 — 1,2 Trong đồ án chọn H/D = 1,15 D= 6m => H=ó6,9 m Nắp phẳng của tháp gồm 3 phần: 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 ä=6mm; 2=58§ W/m."C Nhiệt độ bên trong nắp tháp:650°C

Nhiệt độ bên ngoài: 30°C

Chiêu dày lớp bơng khống sẽ là: 0,07 250 8 =2 — )= (650—30)=0,17m q Z 7 2 2

Dién tich nap thap say: F = = _ 3,146 — 28,26 m”

Trang 18

Nguyễn Quang Hưng A hệ số phụ thuộc vào vị trí tương đối của bề mặt trao nhiệt, chon A = 2,8 nên : (222) (227) 100 100 ơ, = 2,89/40-30 +a, 40 —30 = 9,65 Hệ số trao nhiệt chung: \ 1 30 K-55 6 1 0,06.0,17 006 -L+-++-1+— + + + 1 =0,45kcal/m Ch Â 4, 4 @ 58 0,08 58 9,65 Dòng nhiệt qua nắp tháp: ó =0,45.28,26(650—30)= 7885 W

Dòng nhiệt bề mặt phẳng của phần trụ kết cầu bao che tháp sấy Chọn phần kết câu bao che 3 lớp:

Các lá thép ngoài cùng có ó=6mm; 4=58 W/m."C Lớp bơng khống ø,; 4,=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 Hải Đăng 19 Thuyết minh đồ án

Nguyễn Quang Hưng k : : =0,64 kcal/m? °C.h 6 6, 6 1 0,06 017 0,06 1 42 4b 4 ++ + Â Â A a, 58 0,08 58 86 Diện tích: ”=zDH =3,14.6.6,9 =130mF =>dòng nhiệt là: ø, =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 Tính toán thực hiện bằng phương pháp đô thị: sử dụng đồ thị I-d của không khí âm

VI.1⁄ Tính tốn thất nhiệt của quá trình sấy thực tế Dùng cho đốt nóng khối lượng khô của vật liệu:

_ Cụ Cụ Œ, —f,)

Van = AG, Trong đó”

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

C,,=0,922 kJ/(kg.°C)

AG, la luong 4m bay hoi trong mét gid, AG, = 1701 kg/h

Trang 21

Nguyễn Hải Đăng 21 Thuyết minh đồ án 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 kJ Tén 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: (đ,„.,1, !,„.ø„) Khói lò đốt ở trạng thái B' có các thông số: (d,,1,,,ty.%,) Khí thải ở trạng thái C có các thông số: (4,1, :,.ø„)

Ni 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: (4.1, ,ø)

Như vậy trên đồ thị đường BC là đường sấy lý thuyết: nhiệt chi chi cho qua

trình bốc âm không tính đến lượng nhiệt cân thiết đốt nóng vật liệu xây, thiết bị vận chuyên, và mất mát ra môi trường xung quanh

Chi phí cho quá trình sấy lý thuyết: /-_-1000 _ 1000 4 gig, d,-d, 250-42 Chỉ phí nhiệt có tính đến hàm âm ban đầu: ¡=T.4+0,01đ,„)=4,81.+0,01.42) = 6,83 kg Chỉ phí riêng khí thải quá trình sây được tính theo công thức: =ï(1+0,001đ, ) =6,83.(1+0,001.250) = 8,54 kg

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

Trang 22

Đề tìm D ta cần tính tổn thất nhiệt dùng đốt nóng vật liệu, đốt nóng lượng Am còn lại, mất mát ra môi trường xung quanh và các tốn thất không tính được:

4, =75,28+5+318+20,05=418,33 k7

sơn sứ —86,97 kJ /kg.kkk — 20,81 kCal / kg ki

Từ C theo hướng đi xuống đặt đoạn I¿ theo đúng tỷ lệ của đồ thị ta được điểm D E là giao cuả BD với tụ;

Từ điểm A dựng đường đ=const cắt đường t=1200 tại F, đo đoạn AF, ta tính

duoc chi phi nhiét cho 1 kg 4m bay hoi la g=2890 kJ

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

q, =Ï.(,„T—1„).Cj = 4,81(80—30).1= 241 kJ

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

VI CÂN BẰNG NHIÊT BUÔNG SÂY CUA THAP SAY PHUN

Theo kết quả tính toán cân bằng vật chất lập cân bằng nhiệt buông sấy của tháp sấy 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:

q, =r+C"t, — 4,194, Trong do:

r là nhiệt hóa hơi cửa nước, r= 2260 k]/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 Mắt mát vào môi trường xung quanh| 318 | 10,68

Không tính được 20 0,73

Dét nong phan khé khi thai 241 4

Tong 2890 | 100 Tong 2909 | 100

Không cân bằng hai vé 14 22° 199 - 0.65%

VIII TINH CHI PHI RIENG NHIEN LIEU, LUONG DUNG TÁC 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 nhan 7,,= 0,9

Trang 24

Cho 1 kg vật chất khô ø, = “1391 kJ

Chi phí riêng nhiên liệu thực tế đang dùng: dau mazut den 20

cho 1 kg âm bay hơi 5, = Để = np =0,33m)

Cho một tấn hồ: 3,, = _— =94,78m”

Cho 1 tấn bột ø„, - 2 22-1006.L51 _1z¿m? 4179

Cho 1 tan vat chat khé 2, , = TỦ =143 m° Chỉ phí riêng nhiên liệu tiêu chuẩn:

ằ" 3211 _

Cho 1 kg 4m bay hoi, , = 2 = ee “ O, 29300 =0,11 k

Cho 1 tan hồ B ich _ 1606101 =31,6 kg 5922

Chol tin bot B,,— 21000-17144,

Cho 1 tân vật chất khô B,.„ = TT Tan =47,6 kg

VIII.2 TINH LUONG DUNG TAC NHAN SAY, NHIEN LIEU, NHIET TRONG MOT GIO

Trang 25

Nguyễn Hải Đăng 25 Thuyết minh đồ án Nguyễn Quang Hưng y= 6917 =37320m°/h Chỉ phí khói lò đã sử dụng theo khối lượng tính cho 1 kg âm bay hơi được xác định như sau: L„ =ĩ.AG, =8,54.1701=14530 kø/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 =! — 683 — 7m? y, 1,68 Chi phi thé tích riêng của khói lò đã sử dung yo =v? 44-4074 Y; 0,805 =5,31m’ khi đó khôi lượng riêng của khói lò đã sử dụng sẽ là ¡8,54 ? y9” s41 =1,61kg/m°

Trang 26

IX TÍNH BNG ĐĨT

Bng đốt thiết kế kiểu hình khối trụ thăng đứng Theo chu vi tháp sây bố trí

6 buông đôt năm cách đêu nhau Yêu câu công suât nhiệt của một buông đôt sẽ là @,, — Pin, _ 3462 _gigkw Nya 6 Nhan du phong 20% Công suất nhiệt tính tốn của 1 bng đốt sẽ là: ®, =1,2.910=1092 kW

Cường độ nhiệt tính toán của buông đốt nhận là R„ = 560 kW/m’ Thể tích tính toán của buồng đốt sẽ là:

y, _®, | 1092 -195mẺ R V 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 đại cua xiclon 6n nhất với đường kính 0,8m là Vỳ

= 2915 (m”h) khí

Số lượng xiclon theo tính toán sẽ là :

w =2 _ 11667 _„

"VY 29015 -

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

xIclon theo tính toán là :

-1166/ _2o1;mẺ/h

Theo số liệu của xiclon, kích thước của đường vào đB; = 0,48 0,208 m Diện tích mặt cắt sẽ là F= 0,1 m Tốc độ gió trong đường vào xiclon sẽ là :

Trang 27

Như vậy kích thước là cho phép Diện tích tiết điện của xiclon sẽ là : 2 F- 3,14.0,8 ở =0,52mˆ Xác định tốc độ gió theo tiết diện của xiclon : đ@) = 25 as0n =1,56m/s

XI TINH TRO LUC KHI DONG HOC

Sơ đồ làm việc của xiclon như sau :

Từ phần chớp của tháp sây khí thải theo đường ông 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 Từ xiclon khí thải đã lọc sạch bụi được đưa qua ông va qua chạc ba ông góp 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 ông khuếch tán và qua đường ông có đường kính 1000mm thải Ta ngoài

Tĩnh trở lực khi động học như sau :

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

mà là giá trị đự 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

Trang 29

Nguyễn Hải Đăng 29 Thuyết minh đồ án Nguyễn Quang Hưng 4,13? Z, = 0,12 1,075 =0,093mmH;O 19,62 8/ Cửa mớ tại Ơng thốt của quạt đ—=0,2 2 z =02®13 19,62 ? .1,075 = 0,19 mmHO TONG CAC TRO LUC CUC BO z,, =>'Z=100,93 mmH,0 Trở lực do ma sát nhận bằng 20% tổng trở lực cục bộ: Z,,, = 0,2Z,,= 0,2 100,93 = 20,19mmH;O ảnh hưởng của bân đo không khí có bụi được tính như sau: ZÔ.=(Z,+Z„)+Kz)

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 khoảng 40kg¡h Chỉ phí trong một giờ của chất tải nhiệt đã sử dụng Lạ = 14527 kg Khi đó: 40 =_ "= 28 kø/k „ 507 0,0028 kg/kg Z= (100,93 + 20,19) (1+2,2.0,0028) = 121.87 mmH,0

Trang 30

Nguyễn Quang Hưng Áp lực tính toán của quạt xác định theo công thức: 273+í, 760 7 “ —* 293 By, Trong do: t; là nhiệt độ của khí đang vận chuyền, t; = 80 °C B là áp lực barômét z„ là tỷ trọng của khí đang vận chuyền, ;,= 1075 kg/m’ H, là áp lực cần thiết, Hụ= 71 mmH;O Thay giá trị vào ta có: H, _ 72/3480 760 L2 _ 79 mmH;O 293 7457,075 Chọn quạt số 12, có áp lục trung bình Theo số liệu quạt có áp lực động khi V= 25000 m/h là 7 mmH;O

Theo đặc tính quạt: số vòng quay n= 450 vòng/phút và hệ số hữu ích ¡,=0,5 Đôi với điêu kiện vẫn chuyện không khí lẫn bụi công suât động cơ được tính

ˆ , 1,2V,H,

theo cong thirc N = ———* 3600.102.77,774 * —

Với z„ là hệ số hữu ích động cơ, đối với hệ thống truyền đai ;„ =0,95 — — 1,2.14584.79

3600 102 0,5 0,95

=7,93 kW

Trang 31

PHAN III:

Thong số kinh tế, kỹ thuật, vật tư của tháp sây phun

Thẻ tích làm việc của buông sấy: V= 145 m° 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 Thê tích sản phẩm cháy: V= 19,81 mÏ

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

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

Khả năng thoát khí cực đại theo tính toán: V=2917 m”/⁄h 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 phăng gòm có 2 lớp Lớp thép ngoài cùng có ö=6mm; 4=58 W/m."C Lớp thép trong cùng có ư,=6mm; 4=58§ W/m.°C

Lớp lót giữa là bông khoáng có ó,= 170mm, 2,= 0,08W/m.°C Phần trụ của kết cầu bao che cũng gồm 3 phan:

Lớp thép ngoài cùng có ö=6mm; 4=58 W/m.°C Lớp thép trong cùng có ö,=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 — Tw do — Hanh phic Sé: 121/2008/QD-TTg Hà Nội, ngay 29 thang 8 nam 2008 QUYET DINH Phê duyệt quy hoạch tổng thế 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,

QUYẾT 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, tạo

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 quả 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 quản lý, vận hành sản xuất, ứng dụng tiến 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 phẩm đạt tiêu chuẩn 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) Phat 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 dé xuất khâu, trong đó chú trọng các sản phâm 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 đựng trên cơ sở quy hoạch được phê

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

Trang 33

ø) Sản phẩm vật liệu xây dựng phải phù hợp với điều kiện khí hậu, phủ hợp với tập quán sinh hoạt ở Việt Nam, vừa có tính truyền thống vừa hiện đại, thân thiện mô! 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 đề phát triển ngành vật liệu xây dựng thành ngành kinh tế mạnh, từ năm 2010 đáp ứng về số lượng, chất lượng và các chúng loại vật liệu xây dựng cơ bản đáp ứng nhu cầu trong nước và xuất khẩu;

b) Sản xuất vật liệu xây đựng có công nghệ tiên tiến tạo ra các sản phẩm 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;

đ) Đến năm 2015 Việt Nam phải tự chế tạo được các dây chuyền 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, dich vu cung cấp phụ tùng thay thế, đặc biệt là phụ tùng thay thế cho nhà máy xi măng

2 CONG SUAT THIET KE VA SAN LUONG VAT LIEU XAY DUNG DEN NAM 2020

(Ban hành kèm theo Quyét dinh sé: 121/2008/OD-TTg ngay 29 thang 8 nam 2008 của Thủ tướng Chinh phu)

Nam 2010 Nam 2015 Nam 2020 Chung loai Đơn vị Công Sản Công Sản Công Sản

suât lượng suât lượng suât lượng

Xi măng Triệu tân | 65,59 | 59,02 | 99,5 88,5 | >112 112 Gạch ốp lát Triệu m | 275.4 | 206 335 302 460 414

Sứ vệ sinh Triệu sản| 10 9 15 13 24 21 phẩm

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 | Tỷ viên 2,7 2,5 7,1-8,8 | 6,4-8,0 | 13,9- |12,6-16,8 xay khong nung 18,6

Vat liéu lop Triệu m | 140 126 190 171 248 224

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	4,52 MB