1350 21,7 Gạch điatomit Bêtông thường
CHƯƠNG 5: THIẾT BỊ PHÂN XƯỞNG NUNG 5.1.Tính trở lực toàn lò
5.1.Tính trở lực toàn lò
5.1.1Tính trở lực khi xếp sản phẩm mộc qua lò
P = A0 .v.l (mm H20)
Trong đó : A0 là hệ số sức cản cho thiết diện ngang lò. A0 =(.)2
Trong đó : a0 là hệ số sức cản:
a0 = 0,0027/d1,5
d là đường kính tương đương của các khe hở khi xếp mộc lên goong khe hở có kích thước 30 x 113,13.
d = = 47mm = 0,047 m a0 = 0,124
F1 là tổng tiết diện phần trống , F1 = 2,91 m2
Fh là tổng diện tích khe hở của sản phẩm theo tiết diện ngang lò Fh = (2,4.14.0,11313+2,2.2.0.11313 ) – 2,91 = 1,39 m2
A0 = 0,54
v là vận tốc khí chuyển động: v = : ( ) m/s Vkhí = 17992,8 m3/h
Tb nhiệt độ làm việc trung bình của lò , Tb = 7500C V = 4,06 m/s
Vậy sức cản của toàn lò là : P = 0,54.4,06.120 = 262 mm H2O
5.1.2.Tính trở lực của khí ra ống khói
Lượng khí đi trong kênh : -Sản phẩm cháy trong 1s Vkl = B.Vspc = = 2,1 m3/s -Khí lò rỉ vùng sấy Vrr = 0,82.B = 0,82.4099 = 3,36 m3/h = 0,93 m3/s -Lượng khí trích từ vùng làm nguội Vk = 35095 m3/h = 9,75 m3/s
Lượng khí không tham gia vào quá trình cháy :
Vkc =(α - 1).B.Vα = (1,31 - 1).4099.2,17 = 2,76 m3/h = 0,77 m3/s Vậy lưư lượng khí ở vùng nung:
Qn = Vkl + Vkc = 2,94 m3/s Lưư lượng khí ở vùng làm nguội :
Qln = Vk + α.B.Vα = 16,75 m3/h = 4,65 m3/s Lưu lượng khí ở vùng sấy :
Qs = Qn + Vk = 2,94 + 9,75 = 12,69 m3/s Xác định diện tích kênh dẫn khí thải:
Vận tốc dòng khí trong kênh : Vkl = 4,06 m/s
Từ đó diện tích kênh dẫn khí : F = Q/Vkl = 12,69/4,06 = 3,1 m2
Bố trí : Ta bố trí làm 12 lỗ ở 2 bên thành lò , mỗi lỗ có tiết diện là F/12 = 0,25 m2 có cạnh hình vuông a = 0,5 m.
Theo công thức 181 sách lò sấy của Mamukin: hCB = ζcb.γcb.(1+βt).( ω0/2g)
hms = ζcb.γcb.(1/d) .(1+βt) .( ω0/2g)
Trong đó : ζ là hệ số trở lực khối xếp ζ= (0,3 – 0,5)L. L là chiều dàI đoạn lò tính trở lực, L = 115 m
ω là tốc độ chuyển động của dòng khí , ω = 3 m/s ttb là nhiệt độ trung bình , ttb = 7500c
γ là khối lượng riêng của khói là , γ = 1,3 kg/ m3
Dựa vào sơ đồ chuyển động của dòng khí trên kênh và phụ lục tính trở lực ta có bảng trở lực sau với β = 0,035 Ý nghĩa trở lực ω0 ω0/2g γ0 Ttb 1+β t 1/d ξ HI ω0/2g Trở lực khối xếp 4,0 6 0,84 1,3 760 3,66 - 32, 7 130,7 0,84 Khi ra lỗ hút 3 0,46 1,3 200 1,7 - 1,0 9 1,1 0,46
Khi ra kênh chung 3 0,46 1,3 180 1,42 - 1,5 1,27 0,46
Tập hợp các dòng 3 0,46 1,3 180 1,42 - 1,5 1,27 0,46 Vòng theo ống đứng 3 0,46 1,3 150 1,35 - 0,3 9 0,31 0,46 Rẽ ra ống khói 3 0,46 1,3 150 1,35 - 1,5 1,21 0,46 Ma sát ống khói 8 3,27 1,3 120 1,28 13, 3 0,0 5 2,61 3,27 Σ 166,7
5.1.3.Tính trở lực của dòng khí nóng mang sang vùng sấy đốt trước
-Nhiệt độ trung bình của khí : t = 4500C -Tốc độ dòng khí trong kênh : ω0 = 4 m/s
-Lượng khí đem sang vùng sấy đốt trước : V = 9,75 m3/s Tiết diện kênh dẫn khí : F = V/ ω0 = 9,75/4 = 2,44 m2
Bố trí : Chia thành 8 lỗ , mỗi bên thành 4 lỗ, tiết diện mỗi lỗ là : F/8 = 0,3 m2. Mỗi cạnh là hình vuông có a = 0,5 m
áp dụng công thức tưng tự như trên : ζ= 0,3 .L = 0,3.27,57 = 8,27 m γkn = 0,49 kg/m3 β = 0,0035 Từ đó ta có bảng sau : Ý nghĩa trở lực ω0 ω0/2g γ0 ttb 1+βt 1/d ξ hI Trở lực khối xếp 4 0,81 0,49 450 2,57 - 8,27 8,43 Khi ra lỗ hút 4 0,81 0,49 450 2,57 - 1,09 1,11
Khi ra kênh chung 4 0,81 0,49 450 2,57 - 1,5 1,53
Tập hợp kênh chung 4 0,81 0,49 450 2,57 - 1,5 1,53 Rẽ sang ống ngang 7 2,5 0,49 450 2.57 - 1,61 5,06 Ma sát ống thép 7 2,5 0,49 450 2,57 - 1,03 3,25 Rẽ sang ống dọc 7 2,5 0,49 450 2,57 - 1.61 5,06 Ma sát ống thép 7 2,5 0,49 450 2,57 142 1,03 3,25 103
Rẽ sang ống vượt 7 2,5 0,49 450 2,57 - 1,61 5,06
Trong kênh 7 2,5 0,49 450 2,57 - 1,61 5,06
Σ 35,5
5.1.4.Tính ống khói
tính ống khói để đưa sản phẩm cháy ra ngoàI với các số liệu: Nhiệt độ không khí tkk = 250C
Lưu lượng qua ống khói Q = 3,268 m3/s Nhiệt độ khí thải qua ống khói t = 1100C
Để tính áp lực ống khói phảI biết áp lực chân không Hp. Tính Hp theo công thức trang 60 sách là sấy của Mamukin
Hp = (1,2-1,4)h
Với h là trở lực đường dẫn khí từ lò đến ống khói h = Σh1 = 116,7 = 151,7 mm H2O
Thiết kế ống khói bằng gạch, chân ống có quạt hút, chiều cao ống khói theo tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp lấy H = 36 m
-Tính đường kính ống khói :
Nhiệt độ ở miệng ống khói xác định từ đIều kiện hạ nhiệt độ theo chiều cao , với ống khói gạch có ∆t = 2,50C/m
Vậy nhiệt độ ở miệng ống là:
Tm = tkl – H.∆t = 120 – 18.2,5 = 750C
-Nhiệt độ của khí trung bình của khí trong ống khói : Tm = = = 97,50C
-Xác định trọng lượng trung bình của khí thảI và không khí xung quanh
γkl = γkl/(1+(ttb/273)) = 0,96 γklxq = γkk/(1+(tkk/273)) = 1,2
-Tốc độ khí thảI ở miệng ống lò, v= 4 m/s vậy đường kính miệng ống khói là :
D = ((4.Q)/(Vm.Π))1/2 = 1,04 m Chọn Dm = 1,1 m
Có đường kính chân ống khói là : Dd = 1,5.dm = 1,5.1,1 = 1,65 m
5.2.Tính kích đẩy
Kích đẩy có nhiều loạI như kích thuỷ lực, kích vít , mỗi loại đều có ưu nhược điểm riêng, nhưng so các loại này chọn kích thuỷ lực do có nhiều ưu điểm: Cho lực đẩy lớn , kích thước nhỏ gọn, hiệu suất cao tuy nhiên có nhươc điểm là hành trình đẩy kích ngắn , nhưng nhược đIểm này có thể khắc phục được bằng cách đẩy kích nhiều lần .
2.1.tính lực cản chuyển động của va gông trong lò W = (GVL + GVG) ((2µ1 + µ.d)/D).β
Trong đó: GVL là trọng lượng vật liệu trên goòng , GVL = 11288 kg GVG là trọng lượng một xe goòng , GVG = 9558 kg
µ là hệ số ma sát hồi quy trong ổ bi, µ = 0,03.
µ1 là hệ số ma sát lăn của bánh trên đường ray , µ1 =8.10-4 D là đường kính của bánh xe , D = 0,2 m
d là đường kính ổ bi , d= 0,12 m
β là hệ số tính đến ma sát của gờ bánh xe trên đường ray , β = 1,12.
Thay vào công thức trên ta được : W = 421 kg
Sức cản với một xe goòng : 4 x 0,421 = 1,684 tấn
Sức cản với toàn bộ xe goòng trong lò : 1,684 x 40 = 67,36 tấn
5.2.2.Chọn kích
Dựa vào lực đẩy cần thiết, ta chọn loạI kích đẩy do viên cơ học ứng dụng Việt Nam sản xuất có thông số kĩ thuật sau :
-Lực đẩy tối đa : 68,5 tấn
-Tốc độ chuyển động : 2m/phút -Hành trình : 1250 mm
-Chu kì đẩy kích : 1,5v/p -Công suất của động cơ: 15kw
Tại cuối lò, bố trí một kích thước nhỏ hơn( 10 tấn) có công suất động cơ là 2kw để đẩy từng xe goòng ra.
5.3.Xe phà điện.
Để chọn xe phà điện ta phải dựa vào toàn bộ trọng lượng xe goòng và toàn bộ sản phẩm xếp trên xe .
G = GG + GSP = 11,288 + 9,558 = 20,846 tấn
Chọn xe cầu điện do viên cơ học ứng dụng việt Nam sản xuất có các thông số kĩ thuật sau :
-Tải trọng : 24 tấn
-Công suất động cơ :4,5Kw -Khổ ray : 1750 mm.
-Vận tốc : 17,2 m/phút
-Kích thước 1xbxh = 3600 x 2600 x 500 mm
-Dùng 2 xe cầu điện, bố trí cái ở đầu lò, cái ở cuối lò .
5.4.Chọn quạt
Có nhiều quạt để hút khí như quạt li tâm, quạt không li tâm, nhưng quạt li tâm được sử dụng rộng rãi hơn cả vì có kết cấu gọn nhẹ, áp lực đẩy lớn, lưu lượng khí lớn . Vì vậy, chọn quạt li tâm để hút khí trong các đoạn kênh của lò tuynel
5.4.1.Quạt đẩy khí làm nguội sản phẩm
Được đặt ở cuối lò
+ Lưu lượng cần thiết : 2,1 m3 khí /h + Nhiệt độ khí : 250C.
Trở lực quạt : h’ = p – h1- h2 = 262 – 116,7 – 35,5 = 109,8 mm H2O
Vậy ta chọn quạt N010 (xí nghiệp cơ khí số 4 sản xuất) có các thông số kĩ thuật sau :
-áp lực đẩy tối đa : 35000 m3 khí/h -Hệ số hữu ích : 0,8
-Số vòng quay : 575 v/p -Công suất động cơ : 17KW
5.4.2.Quạt hút khí nóng từ vùng làm nguội sang vùng sấy đốt trứơc
-Lưu lượng cần thiết của quạt : 7712 m3/h. -Trở lực quạt cần khắc phục : 35,5 mm H2O. -Nhiệt độ khí phải quạt : 4500C.
-áp lực cẩn thít của quạt: hq = h .(γkk/γkn) Trong đó : γkn = 13/(1+450/273) = 0,49 kg/m3 Nên ta có : Hq = 35,5 . 1,293/0,49 = 93,6 mm H2O
Chọn quạt N08 do bộ xây dựng sản xuất có thông số kỹ thuật : -Lưu lượng tối đa : 40000 m3/h.
-áp lực tối đa : 400 mm H2O -Hệ số hữu ích : 0,75
-Vận tốc quay của cánh quạt : 750 v/p -Công suất động cơ : 17KW