Реферат: Расчёт теплотехнической эффективности замены барабанного холодильника на колосниковый на Паранайском цементном заводе
2,7
30
0,5
84,0
5,2
1,4
8,7
0,7
35
1,15
Qтп =21000
Химико-минералогический состав.
С3 S=50%
C2 S=23%
C3 A=10%
C4 AF=12%
%Al2 O3 = 3,73
ПППс = 34,4
Введение.
Наиболее распространёнными холодильниками клинкера являются рекуператорные (планетарные), колосниковые и барабанные (трубные). Известны и другие виды холодильников, но масштабы их применения в промышленности менее значительны.
В этой работе предлагается замена барабанного холодильника на колсниковый на Паранайском цементном заводе.
Барабанный (трубный) холодильник представляет собой металлический барабан диаметром 2,5—6,0 м и длиной 20—100 м, вращающийся на бандажах и опорных роликах с частотой 3—6 об/мин. Кожух холодильника обычно, имеет такой же диаметр, что и кожух печи. Привод барабана, так же как и привод вращающейся печи, состоит из электродвигателя, редуктора, венцовой и подвенцовой шестерен. Угол наклона барабана к горизонту равен 4— 6°. Горячая часть барабана отфутерована шамотным кирпичом или чугунными плитами. На остальной части корпуса барабана в шахматном порядке установлены лопасти (швеллеры), которые пересыпают клинкер и способствуют увеличению поверхности теплообмена. Мелкий клинкер после выхода из печи просыпается через решетку, а крупные его куски направляются в дробилку. Загрузочное устройство холодильника выполнено в виде керамической шахты с наклонным дном. Места соединения шахты с головкой печи и барабаном холодильника уплотняются. В барабанном холодильнике клинкер охлаждается с 1273—1373 до 373—573 К. Охлаждающий воздух, нагреваемый до температуры 773—873 К, используется в качестве вторичного воздуха.
Барабанный холодильник у печи с циклонными теплообменниками производительностью 1800 т/сут имеет диаметр 4,6 м и длину 50 м, угол его наклона 4,5°, а частота вращения 2,4 об/мин. Он эффективно работает, если футерован огнеупорной массой на 70— 80% своей длины, а на участке между 16 и 28 м в нем устаиовлены литые лопатки и далее до конца холодильника —лопатки из стального листа. Вместо лопаток можно устанавливать ковши из жаростойкого литья. Для понижения температуры клинкера до 423— 473 К необходимо впрыскивание воды внутрь барабана при расходе ее около 3 м3 /ч. Барабанный холодильник не оборудуется дробилкой, так как крупные зерна клинкера разбиваются при пересыпании. Преимуществами барабанных холодильников являются простота конструкции и надежность в эксплуатации, отсутствие избыточного воздуха, относительно низкий расход электроэнергии. К. недостаткам холодильника относится недостаточно строго регулируемое количество вторичного воздуха, большая его запыленность, что ухуджает видимость в печи, необходимость установки вращающихся печей на высоких фундаментах, Недостаточно высокая стойкость пересыпающих лопаток и полок. Возможный перегрев нефутерованного корпуса холодильника до 523—673 К частично устраняется путем орошения его водой. Барабанные холодильники распространены недостаточно широко.
Колосниковые холодильники различных конструкций работают по одному и тому же принципу — охлаждение клинкера осуществляется присасыванием воздуха сквозь его слой. Колосниковые холодильники имеют колосниковую решетку, состоящую из отдельных колосников — палет, на которой слоем толщиной 150—300 мм распределяется горячий клинкер. Холодный воздух подается под решетку и проходит слой клинкера, охлаждая последний до 333— 353 К.
В промышленности применяют колосниковые холодильники некоторых марок, отличающиеся один от другого некоторыми конструктивными особенностями.
В холодильниках «Волга» и «Фуллер» горизонтальные колосниковые решетки изготовлены из одинакового количества чередующихся подвижных и неподвижных колосников Решетка заключена в металлический кожух, верхняя часть которого отфутерована шамотным огнеупором. Неподвижные колосники решетки прочно закреплены в кожухе, а подвижные смонтированы на общей раме и совершают возвратно-поступательное движение с помощью кривошипно-шатунного механизма, благодаря чему осуществляется продвижение клинкера, лежащего на решетке слое толщиной 150—300 мм. Рамы совершают 8-16 движений в минуту при величине хода до 100 мм. Зазор между плитами достигает 5—8 мм, а живое сечение всей решетки—10%. Подрешеточное пространство разделено на две, три зоны и более в зависимости от габаритов холодильника. В секции камеры подается холодный воздух, наиболее горячая часть которого (из 1-й секции) используется в качестве вторичного воздуха, а остальная часть (из двух секций отводится наружу. Для резкого охлаждения клинкера и равномерного распределения его на решетке применяют острое дутье воздуха высокого давления или ступенчатую наклонную решетку. В разгрузочном конце холодильника установлены решетка или грохот, отсеивающие нор малыше зерна клинкера и направляющие крупные зерна в дробилку. Под колосниковой решеткой установлен скребковый , транспортер для удаления мелких фракций клинкера, просыпавшихся через зазоры между колосниками.
Одной из наиболее изученных в настоящее время схем является совмещение колосникового холодильника с шахтно-секционным холодильником . Клинкер охлаждается от 1623 до —673 К в колосниковом холодильнике, при этом весь охлаждающий воздух поступает в печь. Затем клинкер проходит дробилку предварительного дробления и подается во второй холодильник, представляющий собой систему шахтных секций, в которые горячий клинкер загружается сверху с помощью элеватора, скребкового конвейера и поворотных заслонок. Клинкер движется по шахтам вниз со скоростью 2,5—3 см/мин и проходит их за 2—3 ч. Выгрузка клинкера с температурой 343—353 К синхронизирована с нагрузкой. Холодный воздух низкого давления., по специальным трубопроводам, проходящим в шахтах-секциях, подается сверху вниз и нагревается до 333—373 К, после чего направляется в колосниковый холодильник. Так как воздух не контактирует с клинкером, то он не содержит пыли и понуждается в очистке.
Экономичен также двойной просос охлаждающего воздуха через слой клинкера в разных камерах. В этом случае температура подогрева вторичного воздуха может достигать 1073—1173 К.
К недостаткам колосниковых холодильников относят то что они имеют сложную конструкцию и много движущихся частей, часто выходящих из строя. При охлаждении мелкого клинкера значительная часть его просеивается через отверстия между колосниками и перегружает скребковый транспортер, что вызывает остановку агрегата. Однако они характеризуются высокой удельной производительностью [800— 900 кг/(м2 .ч)] и глубоким (до 323—353 К) охлаждением клинкера. В связи с тем что найдены способы уменьшения, степени влияний отмеченных недостатков, в последнее время стали проектироваться колосниковые холодильники как средней, так и большой (3000 -10000 т/сут) производительности.