Цех производства комовой извести

   7. Выбор типа печи

   Тип обжиговой печи выбирается с учетом выбранной схемы производства, качества сырья и топлива. Согласно технологической схеме у нас вращающаяся печь.

    Преимущества  вращающихся печей для производства извести по сравнению с шахтными: механизация и управляемость процесса, равномерность обжига извести при высокой степени диссоциации карбонатов, возможность обжига рыхлого мела и известняка-ракушечника, а также мелких фракций сырья, простота организации сжигания газообразного и жидкого топлива.

   Основные  недостатки вращающихся печей: повышенный удельный расход топлива на обжиг, большие капиталовложения на оборудование и сооружения, значительная металлоемкость.

   Вращающаяся печь представляет собой футерованный изнутри вращающийся стальной цилиндрический барабан, установленный наклонно на роликовых опорах.

   Различают длинные вращающиеся печи с отношением длины барабана L к диаметру D₀ (в свету) в пределах 35—45 и короткие с запечными теплообменниками (отношение L/Do= 14 20).

   Длинные вращающиеся печи применяют для производства извести сухим и мокрым способами. При сухом способе карбонатное сырье поступает во вращающуюся печь в виде кусков фракции 5— 20 или 20—50 мм с влажностью до 25%. При мокром способе сырье (мел) поступает в печь в виде сметанообразной массы (шлама) с содержанием воды 37—44%. Длинные вращающиеся печи выпускают с внутренними теплообменными устройствами или без них.

   В коротких вращающихся печах в  зависимости от конструкции запечного  теплообменника обжигают известняк и гранулированный мел в виде узких фракций: 10—20 мм; 20—40 мм с влажностью до 8%. [5,с. 160]

   Q=30,19 т/ч

   q=11,5 т/ч

   М= (принимаем 3 шт.)

   К_в=2,63/3=0,88

Для обжига мела принимаем три длинные вращающиеся печи размером 3,6х81м.

   Техническая характеристика [5,с.173].

• Отношение L/D₀ – 25,3;
• Уклон корпуса – 3,5%;
• Частота вращения корпуса - 0,65-1,34обор/мин;
• Производительность – 11,5 т/ч;
• Удельный расход условного топлива на 1 т физической извести – 346кг;
• Потребляемая электроэнергия – 20,4кВт·ч/т;
• Удельные съемы извести:

                   т/м² · сут. – 34,5;

                   т/м³ · сут. – 0,43;

• Вид сырья – Мел;
• Химический состав:

                   СаСО₃ – 96,4%;

                   МgСО₃ – 0,8%;

                   SiO₂ + R₂O₃ – 2,6%;

                   п.п.п. - 43%;

• Влажность сырья – 24-30%;
• Размер кусков - 0-50мм;
• Удельный расход сухого сырья с учётом пылеуноса - 1,96кг/кг;
• Пылеунос – 15%
• Вид топлива - Природный газ;
• Теплота сгорания топлива:

                   кДж/м³ – 35300;

• Тип горелочного устройства – Две одноканальные горелки;
• Содержание в извести активных СаО + МgО – 85%;
• Температура газов на выходе из барабана печи - 760ºС;
• Температура извести на выходе из холодильника - 120ºС;

   8. Выбор типа холодильника

   Холодильник вращающейся печи служит для снижения температуры выходящей из печи извести с 1000 до 150-80ºС и возврата тепла извести в печь с охлаждающим ее воздухом. В промышленности используют холодильники барабанного типа и колосниковые. Согласно размерам и производительности печи принимаем рекуператорный (многобарабанный) холодильник. Преимущества рекуператорного холодильника по сравнению с однобарабанным – меньшие габариты и менее интенсивное измельчение извести. [5, с.166-169]

   Q=25,16 т/ч

   q=12 т/ч

   М= (принимаем 3 шт.)

   К_в=2,097/3=0,699

   Техническая характеристика [6,с.152].

• Размеры барабана:

             диаметр – 1,36м;

             длина – 6м;

• Число барабанов – 10 шт;
• Температура извести на выходе из холодильника - 120 ºС;

   9. Выбор пластинчатого  конвейера

   Пластинчатый  конвейер служит для перемещения  горячей (80-160ºС) комовой извести  от выгрузочных устройств печей  до приемных воронок дробилок или бункеров. [5, с. 54]

   Q=14,09 т/ч

   q=15 т/ч

   М= (принимаем 1 шт.)

   К_в=0,94/1=0,94

   Для подачи извести в элеватор применяем  пластинчатый конвейер К-443М.

   Техническая характеристика [4, с.246].

• Ширина полотна – 400-1200мм;
• Максимальная температура транспортируемого материала - 150ºС;
• Скорость движения полотна - 0,092 – 0,3 м/сек;
• Производительность – 15 т/ч;
• Шаг тяговой цепи – 320 мм;
• Длина – 30-100 м;
• Угол наклона – до 45º

   10. Выбор типа ленточного  элеватора

   Предназначены для перемещения мелкокусковых и порошкообразных материалов под большим углом к горизонту или вертикально. [5, с.54]

   Q=19,27 м³/ч

   q=23 м³/ч

   М= (принимаем 1 шт.)

   К_в=0,84/1=0,84

   Для подачи мела в бункер применяем ленточный  элеватор ЛГ-250.

   Техническая характеристика [4,с.290].

• Ширина ковша – 250мм;
• Шаг ковшей t_к- 400мм;
• Ширина ленты – 300мм;
• Диаметр приводного барабана – 500мм;
• Скорость движения ковшей - 1-2м/с;
• Производительность не менее – 16м³/ч;
• Расчетная высота элеватора – 30м;
• Мощность элеватора – 4,5 кВт

 

   3.9. Расчет систем аспирации и газоочистки

   При разработке технологической части  проекта должны комплексно решаться вопросы аспирации и обеспыливания  технологического оборудования с обеспе-чением соответствующих санитарных норм. [8, с.19]

   Аспирационная система:

   Q=3600·S·V_с.б.=3600· ·V_п.,             (3)

       где  S – площадь поперечного сечения  вращающейся печи;

       V_п – скорость движения воздуха внутри печи

       D – внутренний диаметр барабана печи;

       Q – количество воздуха, проходящего через мельницу за 1 час.

       V_п=0,8 - 1 м/с

       Принимаем V_п=1 м/с

       D=3.6 м

   Q=3600 ·1=36624,96 м³/ч

   Запыленность  отходящих газов и аспирационного воздуха 20 г/м³. Допустимые концентрации пыли в очищенных газах и воздухе не должны превышать 100 мг/м³.

   Для очистки аспирационного воздуха, отходящего от печи, примем двухступенчатую систему очистки:

   I ступень – циклоны, степень  очистки 80-90%.

         1 батарея. 20-20·0.8=4 г/м³

   II ступень – электрофильтр, степень  очистки 85-99%.

         4-4·0.99=0.04 г/м³<0.1 г/м³

       Выбор циклона:

       1-я  ступень: батарея из двух циклонов  ЦН-11 со степенью очистки 80-90%. Принимаем степень очистки 80%.

       Для гарантированной очистки отходящих газов ставим группу из шести циклонов.

       Производительность  группы из шести циклонов от 34800 до 40560 м³/ч.

         (принимаем 1 шт.)

       К_в = 0,9/1=0,9,

       Принимаем группу из шести циклонов ЦН-11.

   Техническая характеристика [9 ,с. 510]

• Диаметр циклона – 800мм;
• Угол наклона крышки и входного патрубка циклона в град – 11;
• Производительность – 6760м³/ч;
• Общая высота циклона - 4.38D;
• Изготовитель – НИИОГаз;

   Выбор электрофильтра:

       2-я  ступень: электрофильтр со степенью  очистки от 80 до 99%. Принимаем степень очистки 99%.

   Q=36624,96 м³/ч

   q=441400 м³/ч

    (принимаем 1 шт.)

   К_в=0.88/1=0.88

   Принимаем электрофильтр Ц11,5-3ск..

   Техническая характеристика [7 ,с. 112].

• Площадь сечения зоны электрофильтра – 11,5м²;
• Число полей -3;
• Производительность – 41400 м³/ч;
• Степень улавливания пыли - 97-99%;
• Потребляемая мощность на питание электрофильтра – 11 кВт
• Габаритные размеры:

                длина корпуса – 15,23 м;

                ширина корпуса – 5,315 м;

                высота – 9,47 м;

Мощность  электрофильтра: 36,624·0,4+11=25,65 кВт, т. к. на очистку 1000м³ газа расход электроэнергии 0.4 кВт·ч.

   Выбор вентилятора:

   Вентиляторы широко применяются для оборудования пылеулавливающих и аспирационных систем трубных мельниц и сушильных барабанов.

   Q=36624,96 м³/ч

   q=40000 м³/ч

   М=36624,96/40000=0.92 (принимаем 1 шт.)

   К_в=0.92/1=0.92

   Принимаем вентилятор ВДН-10.  

   Техническая характеристика [6,с. 178].

• Производительность – 40000м³/ч;
• Напор в кПа. – 1,63;
• Число оборотов – 1000 обор/мин;
• Мощность – 7,2кВт;

 

   3.10. Расчет емкости и конструирование бункеров и складов

   Бункера устанавливают перед непрерывно действующим технологическим оборудованием для обеспечения равномерного питания и бесперебойной работы оборудования. Емкость промежуточного бункера зависит от производительности непосредственно связанного с ним оборудования и обычно принимается из расчета обеспечения 2…4-часовой работы технологической машины.

   При расчете потребностей емкости бункеров учитывают неравномерность потребления материалов цехов (коэффициент неравномерности 1,2…1,15) и степень заполнения бункера, которую принимают равной 0,9.