Từ bảng cđn bằng vật chất ta có khối lượng nguyín liệu cần nghiền trong một giờ lă:
Q = Đâ vôi + Đất sĩt + Đâ cao silic + Quặng sắt = 232.685 (T/h) Đe cho dđy chuyền lăm việc liín tục ta chọn hệ số dự trừ năng suất cho mây nghiền lă: k = 20% Ta cần chọn mây nghiền có năng suất lă:
Q' = 232.685*( 1+0.2) = 279.222 (T/h)
Theo đơn chăo hăng của hêng F.L.SMIDTH, ta chọn mây nghiền con lăn Atoxmill - 42.5 với câc
Tra bảng 166- “Thiết bị câc nhă mây silicaf’- Tập 2- ĐHBKHN- Năm 1990, ta chọn hệ cyclon lắng bụi với câc thông số sau:
Hệ cyclon tổ họp:
Đường kính trong của cyclon: 2900 (mm) Năng suất mồi cyclon lă: 46400 (m3/h) Góc nghiíng của nắp vă ống dẫn khí: 15°
Chiều cao của ống đi văo cyclôn: 1914 (mm) Chiều rộng của ổng đi văo trín đường đi của khí: 754 (mm) Chiều rộng của ổng đi văo cyclon: 580 (mm)
Chiều dăi ống đi văo: 1740 (mm)
SVTH: Nguyễn Thanh Minh 06CNVL GVHD: Nguyễn Dđn trang 37
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
Chiều cao phần hình nón của cyclon: 5800 (mm) Tổng chiều cao của cyclon: 16124 (mm)
Trở lực của cyclon: 200 (mnứBO)
Đường kính trong của lồ thâo bụi: 400 (mm)
5.3.4. Tính vă chọn thiết bị lọc bụi điện
Với lưu lượng khí lă: 95 (m3/s) =
“Thiết bị câc nhă mây sỉỉicat”- Tập 2- ĐHBKHN- Năm 1990, ta chọn lọc bụi tĩnh điện với câc thông số sau:
Thiết diện hữu ích:
Số ngăn của mây lọc bụi điện: Số trường của mây lọc bụi điện: Nhiệt độ khí văo mây cho phĩp:
Độ chđn không cho phĩp trong mây lọc bụi điện Năng suất mây lọc bụi điện:
Tốc độ khí đi trong lọc bụi điện: Trở lực của mây lọc bụi điện:
Nồng độ bụi của dòng khí trước khi văo mây: Hệ số lọc sạch: 1 4 250°c : 200 360 2 ^ 30 g/m3 98 % (nghìn m3/h) (m/s) (mĩĩd-LO)
Đường kính ống dẫn được tính theo công thức:
2.3 (m)
Ị V , Trong đó : d... = --- =¥: lưu lượng khí: V = 95 (m /s)
V V X 0.785 v: vận tốc khí đi trong ống dẫn: V = 23 (m/s)
5.3.6. Tính chọn mâng trượt khí động vận chuyến bột liệu.
Với năng suất cần vận chuyín lă: 218.76 (tấn), tra bảng 230- “Thiết bị câc nhă mây siỉicat”- Tập 2- ĐHBKHN- Năm 1990, ta chọn loại mâng trượt khí động có câc chỉ tiíu sau:
Chiều rộng mâng: 600 (mm)
Chiều cao mâng: 400 (mm)
SVTH: Nguyễn Thanh Minh 06CNVL GVHD: Nguyễn Dđn trang 38
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
Với năng suất cần vận chuyển lă: 182.3 (tấn), tra bảng 230-
“Thiết bị câc nhă mây silicat'”- Tập 2- ĐHBKHN- Năm 1990, ta chọn loại mâng trượt khí động có câc
chỉ tiíu sau:
Q =
1.7 (KW)
5.3.7. Tính gầu nđng bột liệu từ sỉlô lín mâng trượt khí động tiếp liệu văo thâp.
Đe nđng bột từ silô đồng nhất lín mâng trượt khí động, với năng suất yíu cầu của gầu nđng lă:
Q = 232.68 (t/h), chọn hệ số dự trữ năng suất lă: k = 20% Năng suất gầu được tính theo công thức:
3-6 viọtpỵ a = 279.22 (t/h) Trong đó:
v: vận tốc chuyến động của gầu, V =0.85 (m/s)
i0: dung tích gầu (lít)
a: bước gầu
(Ọ: hệ số đổ đầy, <£> = 0.85
Ỵ: trọng lượng riíng, ỵ = 2.624 (T/m3) Dung tích gầu trín một mĩt chiều dăi lă:
Công suất trín trục chuyển động của trục trống quay lă:
270 Ỵ
657.19 (m3/h) 4.38 (nr) 460 (g/m3) 15 (mrnLbO) 80 (mmTLO) Độ chđn không của không khí: 150(mmH2Ơ)
Đường kính tay âo:
Vít tải bụi: 1.1 (KW)
Quạt rũ bụi: 5.5
Bộ phận điíu khiín: 0.37 +750(KW)
Mây ĩp hơi: 2.2+1500(KW)
Công suất động cơ: 15 +1500(KW)
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
Công suất của động cơ điện:
N. Ĩ ỊS- n
Q: năng suất gầu nđng.
H: chiều cao gầu nđng, chọn H = 80 (m) hệ số chuyển động hừu ích, Ỵ =0.85
: Hệ số phụ thuộc văo loại gầu nđng vă năng suất, Ke =0.65
5.3.8. Tính sỉlô đồng nhất bột liíu liín tục: G = 20000 (tấn)
Tâc dụng của silô đồng nhất lă: đồng nhất bột liệu về thănh phần hoâ, thănh phần hạt trước khi cung cấp cho thâp trao đối nhiệt, đồng thời lă nơi dự trữ bột liệu. Silô có khả năng chứa: 20000 (tấn). Với
trọng lượng riíng của bột liệu lă: Ỵ = 2.6 (T/m3)
V - -
r
= 7692.307 (m3)
Chọn silô đồng nhất dạng hìng trụ, có đường kính lă: D =16 (m) Vậy chiều cao hừu ích của silô lă:
Chọn chiều cao phía dưới của đây silô lă: H2 = 10 (m), chiều cao năy nhăm mục đích đề bố trí câc thiết bị thâo liệu, sục khí nĩn, mâng trượt khí động.
Chiều cao thực tế của silô lă: H = 48 (m)
5.3.9. Xâc định lượng khí nĩn đồng nhất trong silô .
Lượng không khí cần khuấy trộn xâc định theo công thức .
D2 xBxPị. xnxY\
4x100 = 0.4823 (m3/ph) B: thiết diện sống của đây silo, B = 60%
PK: lượng khí nĩn tiíu tốn, PK = 0.4 (m3/ph)
n: số silô n = 1 Lượng khí nĩn cần để thâo liệu: G: lượng bột cần thâo, G = 232.68 (t/h)
: chỉ tiíu không khí thâo bột liệu: pt = 2.7 (m3/t) Chọn mây nĩn khí nắp vít để cung cấp không khí cho silô trộn vă thâo liệu :
+ Vt=10.953 (m3/ph)
SVTH: Nguyễn Thanh Minh 06CNVL GVHD: Nguyễn Dđn trang 40
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
*Trở lực của vải lọc: tra bảng 172- “Thiết bị câc nhă mảy sỉỉỉcar- Tập 2- ĐHBKHN- Năm 1990. *Khả năng lắng bụi của vải: I = i*h*n (g/m2)
i: nồng độ bụi trong không khí: i = 20 +60 (g/m3)
n: chu kỳ rung ống: n = 5 (phút)
h: hiệu ứng vải: h = 2 + 2.5 (m3/m2h) *Trở lực vỏ mây: 15 +20 (mmPLO)
*Tổng trở lực thuỷ tĩnh: 80+120 (mmH20)
*ĐỘ chđn không của không khí: 150 + 175 (mmhLO) *Đu'ờng kình ống dẫn khí: + 2.5 (tấn) H = 125 (m) t = 38°c Trọng lượng mây: 5.3.11.Tính ống khói
Nhiệt độ của khí thải văo chđn ống khói lă: Chiều cao của ống khói lă:
Nhiệt độ của không khí lă:
Tốc độ khí ra khỏi miệng ống khói lă: vm = 6 (m/s)
Khối lượng riíng của không khí ở điều kiện chuẩn lă: Likk = 1.294 (kg/m3) Ta có:
Lưu lượng khí thải văo ống khói lă: V = 342000 ( m3/h)
A t = 1: độ giảm nhiệt độ theo chiều cao ống khói (với ống khói bí tông) Nhiệt độ trung bình trong ống khói:
tb 2
273 + / lb ~ 3600xDíố2xn c ~ 3600XDC2XTĨ = 2.667 (m/s) 273 + ^th Y 1
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
_ ỵ°kkx213
Khối lượng riíng của khí thải ở điều kiện lăm việc: _ ẠX273
Ỵkt ~ 273 + ttb
= 1.063
(kg/m3)
Đường kính miệng ống khói được tính theo công thức:
D
V ' Ị
\3600xUxvm
Đường kính chđn ống khói: = 6.7 (m)
Đường kính trung bình của ổng khói: = 5.6 (m) Vận tốc khí trung bình trong ống khói: 4xV Vận tốc khí tại chđn ống khói: ^ 4xV
Với chiều cao ống khói lă: H = 125 (m), tra biếu đồ [1-11]- “Tỉnh toân kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp
Tập 1- Hoăng Kim Cơ- NXBKH vă KT- Hă Nội 1985. Ta có tổng trở lực của ống khói theo chiều cao
vă nhiệt độ:
p: hệ sổ ma sât văo thănh ống, p = 0.035
Vậy chiều cao ổng khói cần thiết kế lă: // = -=- g Hji+r°tl^xĩlỉ±h 2 273 o ỵ kk 273 273 + / A 273 + / J3xỵ°ktv2,b 273 Dtb = 130 (m) Sai số: AH = H ( H X\00 Hc
5.3.12. Tính chọn quạt sau hệ cyclon lọc bụi
Quạt hút đặt sau hệ cyclon lọc bụi có tâc dụng hút khí thải từ cyclon ra đưa văo lọc bụi điện . Đe thực hiện được chức năng năy sức hút của quạt phải thắng được tông trớ lực của câc thănh phần sau:
2 2 d
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
5.3.12.1. Trỏ’ lực của hệ cyclon
V2*
= ệxylx-—
2g
0) = 941.54 (N/m2)
Ỵt: trọng lượng riíng của khí ở 140°c. Tra trang 318- “Sổ Tay quâ trình thiết hị vă công nghệ
hỏa chất”- Tập 1, ta có: ỵ t = 0.854 (kg/m3)
£: hệ số trở lực khí động học, đối với cyclon có đường kính d = 800 (mm) thì:
ệ =180
v: tốc độ của khí theo tiết diện ngang của cyclon: V =3.5 (m/s)
5.3.12.2 Trở lực trín đường ống dẫn khí từ mây nghiền tói hệ cyclon
Đường kính ống dẫn khí: d = 2.3 (m)
Chiều dăi ống dẫn khí: L = 30 (m)
t = 140°c. Tra trang 318- “So Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hóa
Tập 1, ta có câc thông số sau: □ = 27.8 (10"6m2/s) □ = 0.854 (kg/m3)
Với lưu lượng khí V = 342000(m3/h) ta tính được tốc độ khí trong ống
4V
3600xĩỉxc/2
Chuđn sô Re:
vxd
Re = ——
n
Re > 10000: dòng khí ở chế độ chảy xoây, với ống dẫn bằng thĩp, ta có hệ số ma sât □, □ = 0.011 (Tra trang 378- “Sô Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hóa chất”- Tập 1).
Trở lực ma sât trín ống dẫn:
ầ H ĩ = Ầy ^ L
0) = 10.626 (N/m2)
5.3.12.3. Trỏ’ lực tại mây nghiền con lăn vă tại bộ phận phđn ly của mây nghiền
Ì + A H2Ì =220(mmH2O) = 2158.2(N/m2) Trong đó:
: trở lực tại mây nghiền con lăn: A H31 = 120 (mmH20) : trở lực tại bộ phđn ly của mây: A H32 =100 (mmH20)
5.3.12.4. Trở lực trín đưòng ống dẫn khí từ hệ cyclon tói quạt
Đường kính ống dẫn khí: d =2.3 (m) Chiều dăi ổng dẫn khí: L = 20 (m) Nhiệt độ khí thải: t =140°c.
Tra trang 318- “Sỏ Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hứa chất”- Tập 1, ta có câc thông số sau: /7 — 27.8 (10'6m2/s)
=0.854 (kg/m3)
Với lưu lượng khí V = 342 000 (m3/h) ta tính được tốc độ khí trong ống
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
4V
1
Re > 10000: dòng khí ở chế độ chảy xoây, với ống dẫn bằng thĩp, ta có hệ sổ ma sât: Ả = 0.01 l(Tra trang 378- “Sô Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hóa chất”- Tập 1)
Trở lực ma sât trín ống dẫn:
0) = 212.53 (N/m2) Vậy tong trớ lực quạt cần khắc phục lă :
AH = SAH
0) = 3322.9 (N/m2)
Năng suất quạt thực tế: Vt > 1.1V Ỵt = 376.2 (103 mVh)
Âp suất quạt kể cả hệ số dự trữ 20% lă:
H, = 1.2A H
= 406.47 (mmH.O) = 3987.5 (N/m2)
Dựa văo Trang 501- “Sơ Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hóa chất”- Tập 1, ta chọn quạt có câc đặc trưng kỹ thuật sau:
Lưu lượng khí: 400.000 (m3/h)
Công suất động cơ: 320 (KW)
5.3.13. Tính chọn quạt sau lọc bụi điện
5.4.13.1. Trở lực của đường ống dẫn từ hệ cyclon tới lọc bụi điện
Đường kính ống dẫn khí: d = 2.3 (m)
Chiều dăi ổng dẫn khí: L = 40 (m)
Nhiệt độ khí thải: t = 140°c. Trang 318- “Sổ Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hứa chat”-
Tập 1, ta có câc thông số sau:
T|= 27.8 (10'6m2/s) p= 0.854 (kg/m3)
Với lưu lượng khí V = 342000 (m3/h) ta tính được tốc độ khí trong ống:
4V
AH4=ẪLxpxv2
2 d
Số vòng quay của quạt:
Nhiệt độ tối đa:
(Ị). ỘAMCO157-8
(v/p) (°C)
vxd
1 2 d
0) = 294.3 (N/m2 * *)
3 2 d
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
: dòng khí ở chế độ chảy xoây, với ống dẫn bằng thĩp, ta có hệ sổ ma sât : x= 0.011 (Trang 378- “So Tay quả trình thiết bị vă công nghệ hóa chất”- Tập 1).
Trở lực ma sât trín ống dẫn: 0) = 425.05 (N/m2)
5.3.13.2. Trở lực của lọc bụi điện .
5.3.13.3. Trở lực của đường ống dẫn từ lọc bụi điện tói quạt.
Đường kính ống dẫn khí: d = 2.3 (m) Chiều dăi ống dẫn khí: L = 10 (m)
Nhiệt độ khí thải: t = 140°c. Trang 318- “So Tay quâ trình thiết bị vă công nghệ hóa chat”-
Tập 1, ta có câc thông số sau :
r\= 27.8 (10'6m2/s) Khối lượng riíng: p = 0.854 (kg/m3)
Với lun lượng khí V = 342000 (m3/h) ta tính được tốc độ khí trong ống:
4V 3600xTỉxd2 Chuẩn số Re: vxd Re = —— n
: dòng khí ở chế độ chảy xoây, với ống dẫn bằng thĩp, ta có hệ số ma sât: □ = 0.011 (Trang 378- “Sô Tay quả trình thiết bị vă công nghệ hóa chất”- Tập 1).
Trở lực ma sât trín ống dẫn:
= 10.832(mmH2O) = 106.26 (N/m2) Vậy tông trở lực quạt cần khắc phục lă:
AH = 1 A H .
= 84.161 (mmH20) = 825.62 (N/m2) Năng suất quạt thực tế: Vt >1.1V
Ỵi = 376.2(103m3/h)
Âp suất quạt kể cả hệ số dự trữ 20% lă:
H , = 1.2A/7 = 100 99 (mmH2o) = 990.74 (N/m2)
Dựa văo trang 501- “Sô Tay quả trình thiết bị vă công nghệ hóa chất”- Tập 1, ta chọn quạt có câc đặc trưng kỹ thuật sau:
Lưu lượng khí: 390.000 (m3/h) Âp suất quạt: 105(mmH2O)
Loại quạt: L 500d
Số vòng quay của quạt: 750 (v/p)
wd Ad sd cd Hd Nd Od Tống vd
1.00 12.50 1.46 81.18 1.67 0.94 1.25 100 8.00
Thỉĩt kĩ nhă mây sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tẩn/năm
Nhiệt độ tối đa: 200 (°C) Động cơ loại: ỘAMCO157-8 Công suất động cơ: 100 (KW)
SVTH: Nguyễn Thanh Minh 06CNVL GVHD: Nguyễn Dđn trang 46
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÂN CHO PHĐN XƯỞNG LÒ NUNG
6.1. Tính toân sự chây nhiín liệu
Tính toân quâ trình chây nhiín liệu lă việc xâc định lượng không khí cần thiết đế đốt chây nhiín liệu, lượng sản phấm chây, thănh phần vă nhiệt độ chây. Neu nhiệt độ chây của nhiín liệu đđ chọn không đạt được nhiệt độ nung luyện thì ta cần phải nđng hăm nhiệt của không khí bằng câch nung nóng sơ bộ không khí trước khi đốt chây hay phải chọn lại nhiín liệu. Trín cơ sở dùng loại nhiín liệu đốt mă ta lựa chọn thiết bị đốt cho phù hợp .
Nhiín liệu dùng đế đốt thường ở ba dạng: rắn, lỏng, khí. Xĩt về tính kinh tế thì ta nín sử dụng nhiín liệu rắn so với hai loại nhiín liệu kia nó có ưu, nhược điểm sau :
* Ưu điểm: có thể dùng câc nguồn than đâ tại địa phương hoặc trong nước để đốt vì nguồn nhiín liệu năy ở nước ta rất dồi dăo, việc vận chuyển dễ dăng.Vậy, về mặt kinh tế dùng than lă có lợi nhất, đđy lă yếu tố quyết định cho sự cạnh tranh về giâ thănh sản phẩm của nhă mây trín thị trường .
* Khuyết điếm: dùng than thì tổn diện tích kho bêi, ô nhiễm môi trường, thiết bị đốt phức tạp vă chất lượng than ít ốn định. Tuy vậy, với kỹ thuật hiện nay thì nhũng vấn đề trín hoăn toăn có thế khắc phục được. Đối với vấn đề ô nhiễm thì sử dụng câc thiết bị lọc bụi hiện đại, chọn bĩc đốt nhiều khoang vă dùng khí nĩn đế phđn tân than bụi, đồng thời điều chỉnh ngọn lửa cũng như sự chây nhiín liệu lă tối ưu nhất. Đối với chất lượng than dao động thì ta dùng câc phương phâp đồng nhất, hoặc dùng thiết bị phđn tích đế quản lý chất lượng than cũng như chế độ đốt lò.
Ớ phần tính phối liệu ta đê chọn loại than câm ở 4A- Quảng Ninh có thănh phần sử dụng như sau:
Bâng 6.1: thănh phần sử dụng
Thiết kế nhă mảy sản xuất PCB40 Hệ lò quay phương phâp khô năng suất 1.6 triệu tấn/năm
6.1.1. Nhiệt trị thấp cùa nhiín liệu
Qt = 6986 (Kcal/kg nhiín liệu) (Tính toân ở Phần 3- Trang 20: “Tỉnh toân băi phối liệu”)
6.1.2. Lượng không khí cần thiết cho quâ trình chây
6.1.2.1. Lượng không khí khô lý thuyết
+ 0.2667*Hd+ 0.0333*(Od- sd) 0.0889*81.18 + 0.2667*1.67 + 0.0333*(1.25 - 1.46)
/kgnhiín liệu] ([1.9]- Trang 11- “Tỉnh toân kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp ”- Tập 1- Hoăng Kim Cơ- NXBKH vă KT- Hă Nội 1985)
6.1.2.2. Lượng không khí khô thực tế
Với : a: Hệ số không khí dư, với lò quay phương phâp khô, than đốt dạng bụi thì :
1.2-H.3, chọn: a = 1.2 ( bảng 1.4- Trang 10- “Tính toân kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp” -
Tập 1- Hoăng Kim Cơ- NXBKH vă KT- Hă Nội 1985)
= 1.2*7.5924 =9.1108 (m3/kg nhiín liệu) ([1.11]- Trang 11- “Tính toân kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp Tập 1- Hoăng Kim Cơ- NXBKH vă KT- Hă Nội 1985)
6.1.2.3. Lượng không khí ấm lý thuyết
*(l + 0.00124*dkk) ([1.10]- Trang 11- “Tỉnh toân kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp”- Tập 1- Hoăng Kim Cơ- NXBKH vă KT- Hă Nội 1985)
Với: dkk: Hăm ấm của không khí [kg ấm/kgkkkhô], phụ thuộc văo điều kiện môi
trường nhă mây đặt tại Tuyín Hóa- Quảng Bình, câc thông số về khí hậu tại đđy lă: Nhiệt độ trung bình: t° = 24.4°c
Độ ấm tương đối: cp = 84%(Trang 99- “Sổ tay quâ trình vă thiết bị công nghệ hóa
Âp suất lăm việc: p = 750 mmHg = 99975 N/m2
TT Câc chất tham gia Kg Kg Than đâ Vrn7 X 44 C02: 002 2 22.4 2.9819 Không khí 0 . 0.21 xLa x32 2' 22.4 2.80150:Vh2°x18 2 22.4 0.3413