5000td水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯的設計-課程設計

PAGEPAGE21前言課程設計是對所學知識和技術的綜合考察，是高層次的教學環(huán)節(jié)。它極大地提高了學生理論聯(lián)系實際的能力，并在老師的指導下，由學生綜合運用基礎理論、專業(yè)知識、實際生產(chǎn)技術及在崗位實習和掛職實習中收集到各方面技術資料與自己的設計課題及任務對照，進行全面合理的分析、論證、計算、繪圖、編寫技術文件等內(nèi)容，完成工程設計任務，達到工藝人員素質訓練的基本要求。課程設計，能使學生把所學的理論基礎知識得以全面的鞏固、深化和發(fā)展，并進一步培養(yǎng)學生實事求是的工作態(tài)度與科學的工作方法，培養(yǎng)獨立承擔技術任務的能力和探索新知識、新技術的創(chuàng)造力。本設計中，以假擬設計題目的形式，結合所學知識及下廠實習經(jīng)驗，對設備進行標定和核算。本次的設計任務是：設計一個5000t/d水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯系統(tǒng)。設計范圍包括：1、窯的規(guī)格計算確定；2、物料平衡計算和熱平衡計算；3、主要熱工技術參數(shù)計算；4、NSP窯初步設計：工藝布置與工藝布置圖（1號圖）。在此次設計中得到李海濤老師的耐心指導和大力支持，但是由于本人水平有限，在設計中難免會出現(xiàn)不足或錯誤的地方，敬請老師批評指正！設計人：200目錄1．設計課題……………………32.配料計算……………………42.1原始資料與數(shù)據(jù)…………2.2配料計算………………43、窯尾物料和熱平衡計算…………………3.1原始參數(shù)設置…………3.2熟料形成熱耗的計算：…………………3.3物料平衡及熱量平衡計算………3.3.1物料平衡計算………………3.3.2.熱量平衡計算…………………3.4物料平衡表與熱平衡表4、窯外分解系統(tǒng)的設計計算TC"§8.窯外分解系統(tǒng)的設計計算"\fCTC"§8.窯外分解系統(tǒng)的設計計算"\fA4.1方案的選擇TC"§8.1方案的選擇"\fC4.2原始資料及相關參數(shù)的設定TC"§8.2原始資料及相關參數(shù)的設定"\fC4.3單位煙氣量的計算TC"§8.3單位煙氣量的計算"\fC4.4系統(tǒng)各部煙氣量的計算TC"§8.4系統(tǒng)各部煙氣量的計算"\fC4.5DD分解爐尺寸的確定TC"§8.6DCD分解爐尺寸的確定"\fC:6.6分解爐尺寸匯總表6．結束語……………197.參考文獻…………………191、設計課題5000t/d水泥熟料帶DD型分解爐的NSP窯的設計原始資料依據(jù)收集技術資料自主選用,對工藝參數(shù)應予以必要說明課程內(nèi)容及要求:窯的規(guī)格的計算確定物料平衡計算與熱平衡計算主要熱工技術參數(shù)的計算NSP窯初步設計:工藝布置與工藝布置圖課題任務及工作量設計說明書(不少于1萬字,打印,計算草稿)NSP窯初步設計工藝布置圖(1號圖紙1張,手畫),原始資料另附時間與進度（2周）第3周：物料平衡與熱工平衡計算第四周：繪圖2、回轉窯的選型及標定原始資料：日產(chǎn)5000噸熟料的帶DD型分解爐的NSP窯。2.1窯的規(guī)格計算已知：G=5000t/dD=D:窯的有效內(nèi)徑，m；G：窯的產(chǎn)量，t/d；k：系數(shù)t/（dm）NSP窯50 ~60取k=57D==4.443（m）根據(jù)《水泥工業(yè)熱工設備》P頁公式2-108L/D=15.36D可得有效長度：L=15.36（m）已知：D=4.443可去耐火磚厚度δ=0.22m+2δ=4.443+20.22=4.883m2.2窯的選型根據(jù)窯的有效內(nèi)徑和長度選型，結合市場上的規(guī)格和實際工程的窯型規(guī)格選擇φ4.8m74m可得有效內(nèi)徑D=4.8-2δ=4.8-20.22=4.36m有效長度L=74m2.3窯產(chǎn)量的標定經(jīng)計算驗證，用公式Gd=24×Gh=24×211.6666=5079.9991標定量和實際量相符，可見該型號符合要求設計量。2.4評述根據(jù)計算選得型號為φ4.8m74m的NSP窯符合生產(chǎn)要求。而在南京水泥設計院網(wǎng)站設計成果展示上，也為安徽銅陵海螺公司設計了φ4.8m74m規(guī)格的回轉窯，并順利投產(chǎn)使用，并達產(chǎn)達標?？梢娫撔吞柕腘SP窯是符合設計要求的，可以達到標定的要求。3、煤耗計算及物料平衡和熱量平衡的計算3.1原始資料（1）窯型為φ4.8m74m帶DD型分解爐的預分解窯（2）生產(chǎn)品種：普通硅酸鹽水泥熟料；（3）物料化學成分見表一物料化學成分表一單位：%成成分項目燒失量其他總和干生料35.8813.273.032.0944.680.290.160.60100.00熟料022.485.543.7966.830.590.050.72100.00煤灰051.6031.944.163.620.682.205.95100.00(4)燃料元素分析和工業(yè)分析機發(fā)熱量見表2表3燃料元素分析表2單位：%60.103.960.350.977.9125.711.00工業(yè)分析及發(fā)熱量表3單位：%25.7128.3644.931.0023614（5）溫度：a.入預熱器生料溫度：50℃b.入窯回灰溫度：50c.入窯一次空氣溫度：30d.入窯二次空氣溫度：950f.入窯、分解爐燃料溫度：60g.入分解爐二次空氣溫度：740h.熟料出窯溫度：1360i.廢氣出預熱器溫度：340k.飛灰出預熱器溫度：300（6）入窯風量比（%）一次空氣（）：二次空氣():窯頭漏風（）=15:80:5(7)燃料比（%）回轉窯（）：分解爐（）=40:60(8)出預熱器飛灰：0.1kg/kg熟料（9）出預熱器飛灰燒失量：35.20%（10）各處過?？諝饪諝庀禂?shù)，窯尾：α=1.05分解爐混合室出口：=1.15；預熱器出口：=1.40其中：預熱器漏風占理論空氣量的比例=0.16（11）分解爐及窯尾漏風（包括分解爐一次風空氣量）占分解爐用燃料理論空氣量的比例=0.05.（12）電收塵和增濕塔綜合收塵效率為99.6%。（13）熟料形成熱：1736.9kJ/kg熟料。（14）系統(tǒng)表面散熱損失：460kJ/kg熟料。（15）生料水分：0.2%。（16）窯的產(chǎn)量：5079.9991t/d。3.2物料平衡與熱量平衡計算3.2.1基準和范圍基準：1kg熟料，溫度：0℃范圍：回轉窯+分解爐+預熱器系統(tǒng)根據(jù)確定的基準和范圍，繪制熱量平衡圖圖1物料平衡圖圖2回轉窯回轉窯預熱器與分解爐收塵器+界面界面圖1熱量平衡圖1kg熟料回轉窯1kg熟料回轉窯預熱器與分解爐收塵器界限界線3.2.2物料平衡計算1.收入項目：（1）燃料總消耗量：（kg/kg熟料）其中：窯頭燃料量：分解爐燃料量：。（2）生料消耗量、入預熱器物料量a.干生料理論消耗量式中α——燃料灰分參入量，100%b.出袋收塵飛損量及回灰量kg/kgkg/kgC.考慮飛損后干料實際消耗量kg/kgd.考慮飛損后生料實際消耗量kg/kge.入預熱器物料量入預熱器物料量=kg/kg（3）入窯系統(tǒng)空氣量a.燃料燃燒理論煤（標準狀態(tài)）kg/kg煤b.入窯實際干空氣量（標準狀態(tài)）kg/kg其中，入窯一次空氣量、二次空氣量及漏風量分別為c.分解爐從冷卻機抽空氣量（a）出分解爐混合室過?？諝饬浚╞）分解爐燃料燃燒空氣量（c）窯尾過?？諝饬浚╠）分解爐及窯尾漏入空氣量（e）分解爐冷卻機抽空氣量d漏入空氣量預熱器漏入空氣量為:（標準狀態(tài)）窯尾系統(tǒng)混入空氣總量為：（標準狀態(tài)）全系統(tǒng)漏入空氣量為：（標準狀態(tài)）kg/kg2.支出項目(1)熟料：。（2）出預熱器廢氣量a.生料中物理水含量kg/kg（標準狀態(tài)）b.生料中化學水含量kg/kg（標準狀態(tài)）c.生料分解放出CO氣體量kg/kg（標準狀態(tài)）d.燃料燃燒生成理論煙氣量＝＝＝1.122mrm3/kg(標態(tài))＝＋＝＝4.872mrm3/kg(標態(tài))m3/kg(標態(tài))m3/kg(標態(tài))m3/Kg(標態(tài))kg/kge.煙氣中過?？諝饬縨3/kg(標態(tài))kg/kg其中，有m3/kg(標態(tài))kg/kgm3/kg(標態(tài))kg/kgf．總廢氣量=0.304＋8.837mrm3/kg(標態(tài))出預熱器飛灰量mfh＝0.100kg/kg3.2.3熱量平衡計算如下.⑴收入項目①燃料燃燒生成熱QRr＝mrQnet,ar＝23614mrkJ/kg②燃料帶入顯熱kJ/kg【0～60℃時熟料平均比熱容Cr＝1.154kJ/(kg·℃生料帶入熱量【0～50℃時，水的平均比熱容Cw＝4.182kJ/(kg·℃)，干生料平均比熱容Cs＝0.878kJ/(kg·℃入窯回灰?guī)霟崃俊?～50℃時，回灰平均比熱容Cyh＝0.836kJ/(kg·℃)空氣帶入熱量入窯一次空氣帶入熱量【0～30℃時，空氣平均比熱容Cylk＝1.298kJ/(kg·℃)】入窯二次空氣帶入熱量【0～950℃時，空氣平均比熱容Cy2k＝1.403kJ/(kg·℃)】入分解爐二次空氣帶入熱量【0～740℃時，空氣平均比熱容CF2k＝1.377kJ/(kg·℃)系統(tǒng)漏風帶入熱量【0～30℃時，空氣平均比熱容Clok＝1.298kJ/(kg·℃總收入熱量⑵支出項目熟料形成熱蒸發(fā)生料中水分耗熱量【50℃時，水的汽化熱qqh廢氣帶走熱量【0～340℃時，各氣體平均比熱容(標準狀態(tài)下)：kJ/(m3·℃)；kJ/(m3·℃)；kJ/(m3·℃)；kJ/(m3·℃)；kJ/(m3·℃)】出窯熟料帶走熱量【0～1360℃時，熟料平均比熱容Csh＝1.078kJ/(kg·℃)】出預熱器飛灰?guī)ё邿崃俊?～300℃時，飛灰平均比熱容Cfh＝0.895kJ/(kg·℃)】系統(tǒng)表面散熱損失QB＝460kJ/kg支出總熱量為Qzc＝Qsh＋Qss＋Qf＋Qysh＋Qfh＋QB＝1736.9＋(47.60－11.9mr)＋(195.5＋4222.8mr)＋1466.1＋26.850＋460＝3933.0＋4210.9mrkJ/kg⑶列出收支熱量平衡方程式Qzs＝Qzc73.291＋30880mr＝3933.0＋4210.9mr求得mr＝0.1447kg/kg即燒成1Kg熟料需要消耗0.1447kg燃料。求得燃料消耗量后，即可列出物料平衡(見表3-1)和熱量平衡表(見表3-2)。表4-1物料平衡表單位：kg/kg料收入項目數(shù)量％支出項目數(shù)量％燃料消耗量0.1454.45熟料量129.66入預熱器生料量1.60549.25出預熱器飛灰量0.1002.97入窯實際干空氣量0.48414.85出預熱器廢氣量分解爐抽空氣量0.80624.73生料中物理水量0.0030.09窯尾系統(tǒng)漏入空氣量0.2196.72生料分解CO2量0.53215.78生料中化學水量0.0160.47燃料燃燒理論煙氣量1.25937.35煙氣中過?？諝饬?.46113.68總計3.259100.0總計3.371100.00表4-2熱量平衡表單位：kJ/kg熟料收入項目數(shù)量％支出項目數(shù)量％燃料燃燒熱3416.975.31熟料形成熱1736.938.24燃料顯熱10.00.22蒸發(fā)生料水分耗熱45.91.01生料帶入熱66.51.46廢氣帶出熱量806.517.76回灰?guī)霟?.20.09熟料帶出熱量1466.132.28入窯一次空氣帶入熱2.20.05飛灰?guī)С鰺崃?6.850.59入窯二次空氣帶入熱399.08.79系統(tǒng)散熱損失460.010.13入分解爐空氣帶入熱635.514.01系統(tǒng)總漏風帶入熱7.30.16合計4537.4100.00合計4542.3100.004、主要熱工技術參數(shù)的計算⑴熟料單位燒成熱耗為QrR＝mrQnet,ar＝23614×0.1447＝3416.9kJ/kg⑵熟料燒成熱效率⑶窯的發(fā)熱能力為⑷燃燒帶襯磚斷面熱負荷為(5)燃燒帶標況風速W0(每公斤熟料燃氣量為：0.33)W0=（6）窯尾風速Wt（窯尾煙氣量為：0.4）5、工藝布置圖見：副本用1#圖紙手工繪制的窯工藝布置圖6、結束語綜上設計說明，本人在設計中考慮了各個方面的因素，盡量使整個設計的數(shù)據(jù)準確、充分，資料詳盡，做到科學性和實用性。使設計與現(xiàn)實生產(chǎn)應用更加接近。本設計說明書中所表明的各種觀點，完全是個人的看法和分析，由于本人能力有限仍有許多地方考慮不周到或沒有考慮到，而且本人充分尊重其他同學的學術主張和技術觀點，歡迎各位同學和老師批評和指正，我會真誠的向大家學習，我將在以后的學習、工作中不斷的改進、完善、擴展知識面、積累生產(chǎn)經(jīng)驗和實用技術，以提高自身的水平，對先進水泥生產(chǎn)技術有更好的理解和應用。7、參考書籍1、李海濤主編?！缎滦透煞ㄋ嗌a(chǎn)技術與設備》北京：化學工業(yè)出版社，2005.102、胡道和主編?！端喙I(yè)熱工設備》武漢：武漢工業(yè)大學出版社，1992.123、金容容主編?！端鄰S工藝設計概論》武漢：武漢工業(yè)大學出版社，1992.84、姜洪舟主編?！稛o機非金屬材料熱工設備》武漢：武漢理工大學出版社，2005.15、劉述祖主編.《水泥懸浮預熱及窯外分解技術》 基于C8051F單片機直流電動機反饋控制系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的嵌入式Web服務器的研究MOTOROLA單片機MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機的通用控制模塊的研究基于單片機實現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調節(jié)器單片機控制的二級倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強型51系列單片機的TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)基于單片機的蓄電池自動監(jiān)測系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機系統(tǒng)的圖像采集與處理技術的研究基于單片機的作物營養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機的交流伺服電機運動控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機的泵管內(nèi)壁硬度測試儀的研制基于單片機的自動找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機的液壓動力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機實現(xiàn)一種基于單片機的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機的噴油泵試驗臺控制器的研制基于單片機的軟起動器的研究和設計基于單片機控制的高速快走絲電火花線切割機床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機的機電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機的智能手機充電器基于單片機的實時內(nèi)核設計及其應用研究基于單片機的遠程抄表系統(tǒng)的設計與研究基于單片機的煙氣二氧化硫濃度檢測儀的研制基于微型光譜儀的單片機系統(tǒng)單片機系統(tǒng)軟件構件開發(fā)的技術研究基于單片機的液體點滴速度自動檢測儀的研制基于單片機系統(tǒng)的多功能溫度測量儀的研制基于PIC單片機的電能采集終端的設計和應用基于單片機的光纖光柵解調儀的研制氣壓式線性摩擦焊機單片機控制系統(tǒng)的研制基于單片機的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機的旋轉變壓器-數(shù)字轉換器的研究基于單片機的光纖Bragg光柵解調系統(tǒng)的研究單片機控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機的多生理信號檢測儀基于單片機的電機運動控制系統(tǒng)設計Pico專用單片機核的可測性設計研究基于MCS-51單片機的熱量計基于雙單片機的智能遙測微型氣象站MCS-51單片機構建機器人的實踐研究基于單片機的輪軌力檢測基于單片機的GPS定位儀的研究與實現(xiàn)基于單片機的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機的時控和計數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機和CPLD的粗光柵位移測量系統(tǒng)研究單片機控制的后備式方波UPS提升高職學生單片機應用能力的探究基于單片機控制的自動低頻減載裝置研究基于單片機控制的水下焊接電源的研究基于單片機的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機的氚表面污染測量儀的研制基于單片機的紅外測油儀的研究96系列單片機仿真器研究與設計基于單片機的單晶金剛石刀具刃磨設備的數(shù)控改造基于單片機的溫度智能控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)基于MSP430單片機的電梯門機控制器的研制基于單片機的氣體測漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機的CAN/USB協(xié)議轉換器基于單片機和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測技術研究基于單片機的膛壁溫度報警系統(tǒng)設計基于AVR單片機的低壓無功補償控制器的設計基于單片機船舶電力推進電機監(jiān)測系統(tǒng)基于單片機網(wǎng)絡的振動信號的采集系統(tǒng)基于單片機的大容量數(shù)據(jù)存儲技術的應用研究基于單片機的疊圖機研究與教學方法實踐基于單片機嵌入式Web服務器技術的研究及實現(xiàn)基于AT89S52單片機的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機的多道脈沖幅度分析儀研究機器人旋轉電弧傳感角焊縫跟蹤單片機控制系統(tǒng)基于單片機的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學實驗中的應用研究基于單片機系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信研究與應用基于PIC16F877單片機的莫爾斯碼自動譯碼系統(tǒng)設計與研究基于單片機的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應用研究基于雙單片機沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)基于Cygnal單片機的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機與Internet互聯(lián)的研究與實現(xiàn)變頻調速液壓電梯單片機控制器的研究基于單片機γ-免疫計數(shù)器自動換樣功能的研究與實現(xiàn)基于單片機的倒立擺控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)單片機嵌入式以太網(wǎng)防盜報警系統(tǒng)基于51單片機的嵌入式Internet系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)單片機監(jiān)測系統(tǒng)在擠壓機上的應用MSP430單片機在智能水表系統(tǒng)上的研究與應用基于單片機的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實現(xiàn)與應用單片機在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應用基于ATmega16單片機的流量控制器的開發(fā)基于MSP430單片機的遠程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡水表的設計基于MSP430單片機具有數(shù)據(jù)存儲與回放功能的嵌入式電子血壓計的設計