Розрахунок теплового балансу ведемо на 1 т Аl2О3.
.Статьі приходу
1.1. Теплоту від згоряння палива визначаємо з розрахунку горіння палива: кВт/год:
, кВт.
.2 При використанні колосникового холодильника повітря підігрівається до температури 300 0С. Тоді фізичну теплоту повітря, кВт, визначаємо за формулою:
;
де Св - середня теплоємність повітря, кДж/(м3 · К); tB - температура підігрітого повітря, 0 С.
.3.Фізіческая теплота шихти становить:
;
.4.Учітивая, що в готовому глиноземі міститься 30%? -Аl2О3, визначимо тепловий ефект екзотермічної реакції перетворення? -Аl2О3 ?? - Аl2О3 + 92110 кДж/т (Н ° -Величина теплового ефекту реакції при стандартних умовах: Р =0,1 мПа, Т=298 К, ??кДж/моль):
;
Загальний прихід теплоти в піч складе:
, 57B + 4102,8В + 119992,6 + 27633=39715,37В + 147625,6
2. Статті витрат:
. 1 Фізична теплота глинозему при температурі 1000оС становить:
=0,841500? 1000? 1000=841500 кВт,
де mгл - маса матеріалу, що нагрівається в одиницю часу, кг/с (табл.3).
.2.Фізіческая теплота пилу дорівнює:
=900? 0,9? 250=202 500 кВт;
.3.Теплота ендотермічних реакцій розкладання Аl (ОН) 3 і випаровування зовнішньої і кристалізаційної вологи відповідно до п.2.2 і табл.3 становить:
; де
мат - витрати теплоти на нагрів висушуваного матеріалу до температури сушіння, кВт;
- питома теплота випаровування вологи, кДж/т;
Qисп - витрати теплоти на випаровування вологи, кВт;
Qвл - витрати теплоти на перегрів испаренной вологи до температури печі, кВт.
Qенд=1779810 + +2257? (194,32 + 777,28)=3972711,2 кВт.
.4.Теплота відхідних газів дорівнює
де Сд - (Л1 табл. 4.2 для 1000 ° С);
.5.Определяем втрати теплоти через стінки в навколишнє середовище приймаємо:
в зоні сушки температура матеріалу на вході становить 40оС, на виході 200 ° С, в середньому ° С;
температура газів на вході в зону сушки складає 600 ° С, на виході 250 ° С, в середньому ° С.
Втрати теплопровідністю через циліндричну стінку для кожного з температурних ділянок має вигляд:
; де
п - температура в робочому просторі печі, оС,
aвн - коефіцієнт тепловіддачі від пічних газів до внутрішньої поверхні кладки, кВт/(м2? К);
aн - те ж від зовнішньої поверхні кладки до навколишнього повітря.
Приймаємо рівним 16,0 Вт/(м2? К),=0,06 (м2? К)/Вт;
li - коефіцієнт теплопровідності матеріалу відповідного шару, Вт/(м? К);
Fкл - середнє значення поверхні кладки, м2;
кл=0,5 (Fкл + Fкл);
/?- Тепловий опір стінки. Приймаємо рівним 0,163; - товщина стінки,
? i - коефіцієнт теплопровідності матеріалу відповідного шару стінки. Для каррборундового легковеса приймаємо рівним 1,5337 Вт (м. К) (Л1 табл.4.5); n - кількість шарів в стінці барабана;
tвн, tнар - температура внутрішньої і зовнішньої поверхонь, оС;
, ri - зовнішній і внутрішній радіуси шарів.
Тоді загальна кількість теплоти в зоні сушки складе:
;
У зоні обезводнення і кальцинації приймаємо:
що температура матеріалу на вході становить 200 ° С, на виході 950 ° С, в середньому=575 ° С;
температура газів на вході в зону складає 1050 ° С, на виході 600 ° С, в середньому (1050 + 600)=825 ° С.
Тоді:
;
У зоні прокалки приймаємо:
температура матеріалу на вході становить 950 ° С, на виході 1250 ° С, в середньому=1100 ° С;
температура газів на вході в зону складає 1400 ° С, на виході 1050 ° С, в середньому 1 225 ° С.
Тоді втрати теплоти в навколишнє середовище в зоні прокалки складуть:
;
У зоні охолодження приймаємо:
температура матеріалу на вході становить 1250 ° С, на виході 1000 ° С, в середньому ° С;
температура газів в середньому по зоні становить 300 ° С.
Тоді:
;
У підсумку втрати теплоти в печі за рахунок теплопровідності складають:
;
Втрати тепла випромінюванням через торці печі у бік холодної головки визначаємо за формулою:
; де
Тг.max - температура зони, в якій горить факел;
Tгол - орієнтовна температура головки, прийнята рівною
, 5? (tв + tмат) + 273 К;
С0 - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла, рівний 5,67 Вт? (м? град); бар - площа поперечного перерізу барабана;
Ф - коефіцієнт диафрагмирования.
Оскільки ос...
