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1、学校代码： 10128学 号： 水泥工业热工设备课程设计说明书题 目：10.0 t/h烘干车间工艺设计学生姓名： 学 院： 化工学院系 别：无机非金属材料工程系专 业： 无机非金属材料工程班 级： 指导教师： 二一一年六月34目 录前 言5第一章 原始数据及设计条件6第二章 回转烘干机的设计计算72.1回转烘干机规格的选取82.2回转烘干机产量及水分蒸发量计算82.2.1回转烘干机的矿渣计算82.2.2回转烘干机的水分蒸发量92.3 回转烘干机的操作方式选择及功率、停留时间92.3.1回转烘干机的操作方式选择92.3.2回转烘干机的功率计算92.3.3物料在烘干机内的停留时间10第三章 燃烧室
2、热平衡计算103.1干燥无灰基转化为收到基的计算103.2空气量、烟气量及烟气组成计算113.3热平衡计算123.3.1收到热量123.3.2支出热量13第四章 烘干机热平衡计算154.1收入热量154.2支出热量164.3烘干机的热耗和热效率18第五章 燃烧室设计计算195.1耗煤量计算195.2 燃烧室炉篦面积205.3燃烧室炉膛容积215.4空气用量及一、二次空气比例215.4.1空气用量225.4.2 一次风量及风速225.3.3喷煤嘴直径的计算225.5燃烧室鼓风机选型235.5.1 要求鼓风量235.5.2 鼓风机选型23第六章 烘干机除尘系统选型计算246.1 环保要求246.2
3、 烘干机废气的性质246.3 烘干机废气量246.4 除尘设施选型计算256.4.1旋风除尘器选型及阻力计算256.4.2电收尘器选型及阻力计算266.4.3除尘风管直径266.5 排风机选型286.5.1 进排风机风量286.5.2 除尘系统总阻力296.5.3 排风机选型29第七章 输送机选型307.1 皮带输送机选型317.2 斗式提升机选型31结 论32谢辞33参考文献34摘 要本设计主要介绍了2.2 14m规格的烘干机的设计计算过程以及相关设备的选型，经计算采用逆流式的烘干方式用来烘干矿渣。通过对主要数据的计算，选择出符合要求的设备型号，以达到国家节能环保的要求。通过给定的原始资料，
4、主要进行了回转烘干机产量和水分蒸发量计算，烘干机的热效率；在燃烧室热平衡计算中，计算了空气量、烟气量、烟气组成以及收入热量和支出热量，因热量收支平衡从而计算出混合用冷空气量；燃烧室设计计算，计算了燃烧室的耗煤量及炉膛容积，喷嘴直径；除尘系统中说明了除尘风管的直径计算和废气的排放浓度和排放量计算，并且通过废气的排放量、排放温度和含尘浓度进行除尘系统及排风机实务选型以达到符合废气排放标准的要求。前 言烘干机有悬浮式烘干机和回转式烘干机，悬浮式烘干机热效率高，结构简单。但对于颗粒较大的粒状物料和带有黏性的物料不易使用。此外回转件易磨损，扬尘比较严重，因此目前很少采用这种烘干机。回转烘干机按物料与热气
5、体流动方向的不同，可分为顺流式和逆流式两种形式。我国重点对产品质量低劣，环境污染，资源浪费的小型水泥厂实施停产改造或坚决关停，并加大水泥标准向国际标准靠拢的步伐，实现产品质量升级，产品结构调整的目的，争取在2020年以前率先完成国家对单位GDP能耗标准，真正做到水泥工业的现代化。我国回转窑水泥厂的燃料基本上以煤为主,煤粉制备大多采用风扫煤磨系统。本次水泥工业热工设备课程设计，使我们进一步了解水泥厂烘干机工艺设计的基本内容和方法，为将来从事水泥厂研究和设计打下了基础。新型干法水泥生产线，采用先进的新型干法窑外分解窑工艺技术装备，低压高效率预热器和可控气流高效篦冷机。整条生产线充分体现了“高效、高
6、产、低耗”的指导思想，可以大大降低能耗和投资，提高产品质量，降低成本，从而为公司的发展创造良好的条件，有明显的经济效益和社会效益。目前，水泥是国民经济建设中不可缺少的建筑材料。为了加速水泥工业的发展，减少能耗，提高质量，降低成本，改善环境，增加产量，提高经济效益，我们应力求合理配置以新型干法水泥生产线为中心，以绿色为主题的水泥工业。第一章 原始资料及设计条件1.1 原始资料及设计条件（1） 烘干机类型：回转烘干机（2） 产量：G=10（t/h）（3） 烘干机操作方式：自选（4） 烘干物种：矿渣（5） 矿渣初水分：=20%、矿渣终水分：=1%（6） 进烘干机烟气温度：=800（7） 出烘干机烟气
7、温度：=120（8） 进料温度：=20（9） 出料温度：=110（10） 烘干机筒体表面温度：=130（11） 环境温度：=20（12） 大气压力：=99992Pa（13） 燃烧室类型：煤粉燃烧室（14） 煤的热值： =27810（kJ/kg煤粉）（15） 煤的工业分析：AadVdaf（kJ/kg）3.507.8944.4627810（17）煤的元素分析：80.306.1011.61.40.6100.00(18)煤粉燃烧室热效率：=0.9(19)废气出烘干机含尘浓度：10g/N(20)忽视空气中带入水汽1.2 工作内容及要求（1）查阅文献，确定烘干方式；（2）进行烘干车间热量衡算，选择相关设备
8、，如烘干机、燃烧设备、除尘器、风机等；（3）绘制烘干车间平面布置图、刨面图；（4）在教师的指导下独立编写符合内蒙古工业大学课程设计说明书撰写规范的课程设计说明书。第二章 回转烘干机的设计计算2.1 回转烘干机规格的选取选取2.2 12m规格的烘干机表2-1-1 回转烘干机规格及技术指标规格筒体内经（）1.21.21.52.22.43.03.0筒体长度（）8101212182025筒体容积（）9.111.321.245.681.4141.4筒体转速（）5.55.55.074.73.23.53.5筒体斜度（%）3555434产量（）0.8-1.31.1-1.74-64-810-12.52018-3
9、0电机型号Y132M2-6Y160M-6J02-62-4Y200L2-6Y225M-6JQ02-91-4JQ02-91-6电机转速（）9609701460970970985985电机功率（kW）5.57.51722305555见硅酸盐工业热工基础367页表6-22.2 回转烘干机产量及水分蒸发量计算回转烘干机的产量可按单位容积水分蒸发量指标进行计算 或 ( 2-1)A回转烘干机的单位容积蒸发强度 查硅酸盐工业热工基础表6-4得A=45W、W表示物料烘干初水分、终水分，（%）V回转烘干机的容积（m）G回转烘干机的产量（按含有初水分的湿物料计算）回转烘干机的产量（按含有初水分的湿物料计算）2.2.
10、1回转烘干机的粘土计算1.产量按含有终水分的粘土计算：公式中：G回转烘干机的产量（按含有初水分的湿物料计算）V回转烘干机容积 ;物料的初水分 %物料的终水分 %A回转烘干机的单位容积蒸发强度 查硅酸盐工业热工基础表6-4得 A=45 。 2.2.2回转烘干机的水分蒸发量选取电机型号为：280S-2Y型三相异步电机，电机功率：75kW选用烘干机规格 是正确的，符合要求。2.3 回转烘干机操作方式选择及功率、停留时间的计算2.3.1 回转烘干机操作方式选择 根据初水分含量高低及物料粘性选择顺流式或逆流式操作，还可根据场地大小选择。用温差计算法，顺流： 逆流：本烘干物料为矿渣，初水分含量较高，由上逆
11、流比顺流气体物料平均温差大129，而且物料初水分较大，故选逆流式烘干机可以符合烘干要求。2.3.2 回转烘干机功率计算 (2-2) 式中： N回转烘干机要求功率，KW；D回转烘干机直径，m；L回转烘干机长度，m；烘干机物料堆积密度；查新型干法水泥设计手册776页表14-7知：=0.05t/电机转速，n=4.72； K与填充物料率值有关的系数，见下表3-3-1：3-3-1 系数K值物料填充率（%）0.10.150.200.25单筒回转烘干机的K值0.0490.0690.0820.0922.3.3物料在烘干机内的停留时间物料在烘干机内的停留时间按下式计算： (2-3)式中：物料休止角； 粘土休止角
12、取=；i回转烘干机斜度，i=4%；烘干机的倾斜角；tan，当i=3时， ；n烘干机的转速，；取n=4.72；D烘干机的直径 m；F烘干机内结构阻碍物料的系数，取F=2；由公式(2-3)可得回转烘干机的物料停留时间： 第三章 燃烧室热平衡计算3.1 干燥无灰基转化为收到基的计算ar收到基 daf干燥无灰基代入数据得代入数据得 同理得：3.2 空气量、烟气量及烟气组成计算 基准：100kg煤粉，列表计算如表表3-2-1 以100kg煤粉为基准的组成计算表组成质量（kg）物质的量（mol）燃烧所需理论空气量（kmol）烟气量（kmol）合计CHONSMA71.385.4210.311.240.533.57.6171.38/12=5.875.42/2=2.7110.31/32=0.3221.24/28=0.0440.53/32=0.0173.5/18=0.194_5.9481.355-0.3220.017-6.998=26.2625.9482.710.1940.0170.04426.262
