При влажности измельчаемых материалов более 2% сухой помол их значительно затрудняется: влажный материал налипает на мелющие тела и броневую установку, засоряет проходные отверстия меж камерных перегородок, что резко снижает производительность мельниц. Поэтому осуществляют помол с одновременной сушкой или предварительно материал высушивают в специальных сушильных аппаратах.
Сушильная производительность мельниц, сушильных барабанов и других установок определяется количеством испаряемой влаги. Ее обычно характеризуют удельной паронапряженностью (количеством воды, испаряемой 1 м3 рабочего объема сушильного барабана, мельницы и т.п. за 1 час).
При расчете сушильных барабанов, шаровых мельниц, используемых для одновременного помола и сушки, удельная паронапряженность А принимают равной: при сушке доменного гранулированного шлака 40-50 кг/м. Исходя из заданной производительности (количество воды, которую нужно удалить из материала за 1 ч, кг), требуемой внутренний объем сушильного барабана рассчитывают по формуле:
Vб=W/A=(s1(w1-w2)/(100-w2))/A=(s2(w1-w2)/(100-w1))/A,м3
W - количество влаги, удаляемой из материала за 1 ч, кг;
А - удельная паронапряженность, кг/куб. м*ч;
s1- масса материала, поступающего в барабан, кг/ч;
s2 - масса материала, выходящего из барабана, кг/ч;
w1 - начальная относительная влажность материала, %;
w2 -конечная относительная влажность материала, %
Vб=53900*((10%-1%)/(100%-1%))/45=108.9 м3
Удельный расход тепла в сушильных барабанах и мельницах на испарение 1 кг воды составляет 3500-5000 кДж СМ 2,0 * 12
 |
Расчет пылеосадочных систем
Обеспылевание отходящих газов и аспирационного воздуха необходимо для уменьшения загрязнения пылью окружающей местности, создания нормальных санитарных условий в производственных помещениях, а также для повышения эффективности производства: возврат пыли сокращает расход сырья, топлива и электроэнергии.
Запыленность газов, выходящих из пылеулавливающих аппаратов при осуществлении в них подсоса воздуха (работа под разряжением), или при утечке газов (работа под давлением), определяют по формуле:
Zвых=Zвх*(1-Ö(n/100))
где Zвых и Zbx - запыленность газов до и после пылеулавливающего аппарата, г/м3;
n - степень очистки (КПД) пылеосадочного аппарата, %.
Степень очистки наиболее часто применяемых пылеосадочных аппаратов составляет: циклонов и батарейных циклонов - 0,8-0,85, рукавных фильтров -0,95-0,98.
Запыленность воздуха и газов, отбираемых от технологического оборудования примерно следующая: отходящих газов сушильных барабанов -20-40 г/м3, аспирационного воздуха мельниц - 50-200 г/м3, газо-воздушных смесей при пневматической транспортировке вяжущих - 800-1000 г/м.
Запыленность отходящих газов сушильных барабанов после очистки составляет:
Zвых=100(1- Ö(85/100))= 7,8 г/м3 циклонов
Zвых=7,8(1- Ö(98/100))= 0.08 г/м3 рукавных фильтров
Количество аспирационного воздуха, отсасываемого от мельниц,
определяется по формуле:
Vвоз = 3600 * S * Vo, м3/г
S - площадь свободного сечения барабана мельницы, равная 50% от номинальной, кв.м; S=(π*d2/4)*0,5 = 6,28
Vo - скорость отсасываемого воздуха в мельнице, м/с, при нормальном аспирационном режиме составляет 0,6 - 0,7м/с
Vвоз=3600*6,28*0,6 =13564,8 м3/ч
Выбираем циклон НИИОгаз серии НЦ-15:
Диаметр -1200 мм
Объем бункера- 1,1 куб.м
Масса-1890 кг
Рукавный фильтр РВ-3:
Площадь фильтрующей поверхности - 200 кв.м
Производительность -14400 куб.м/ч
Мощность электродвигателя - 2,4 кВт
Габаритные размеры:
Длина-1,8м
Ширина-3,5м
Высота-14,0м
Масса-4,4 т.
Ориентировочно количество газов, отсасываемых из сушильных барабанов и мельниц, на 1 кг испаряемой влаги можно определить, исходя из уравнения:
Q= Vвх*Сv*t1
Учитывая температуру газов, отходящих из сушильного устройства,
а также дополнительный подсос воздуха в газоходах,
принимаемый равным 50% от объема теплоносителя,
общий объем выходящих газов на 1 кг испаряемой влаги составляет:
Vвх= 1.5(Q/ См * t1)*(273+ t2)/273, м3
Q - количество тепла, затрачиваемое на испарение 1 кг влаги из материала,
кДж (составляет 3000-6000 кДж/кг)
с - средняя объемная теплоемкость газов 1,31-1,47
t1, t2 - температура газов, соответственно при входе и выходе из сушильного
барабана или мельницы, С 1,5 - коэффициент, учитывающий подсос воздуха
Vвх= 1.5(4000/1.4*700)*(273+150)/273=9,5 м3
Q = 9,5* 1,31 * 700 = 8711,5кДж/кг.
Общий объем аспирационного воздуха, отсасываемого из сушильного барабана, определяют по формуле:
Пчвх - количество влажного материала, кг/г
Пчсух- количество сухого материала, кг/г.
Vвоз = 9,5 * (23080 - 19450) =34504 м3/г
Технологическое оборудование выбрано исходя из технологии производства и материала. Оборудование соответствует требуемой производительности цеха и удовлетворяет всеми параметрами.
6. Расчет расхода энергоресурсов технологического оборудования
где Wг - годовой расход электроэнергии
Tгi - годовой фонд чистого рабочего времени
Ni - номинальная мощность оборудования
К энергетических ресурсам относят топливо, пар, электроэнергию и сжатый воздух, необходимые для выполнения технологических операций.
Потребность в технологическом паре, сжатом воздухе и т.п. определяют по округленным показателям на единицу готовой продукции цеха по нормам технологического проектирования предприятий промышленности вяжущих веществ, типовым проектам и показателям, полученным на передовых предприятиях, выпускающих аналогичную продукцию.
Расчет электроэнергии устанавливают расчетным путем, исходя из технических характеристик основного и транспортного оборудования.
| № п/п | Основное оборудование и его наим. с электродвигателем | Кол-во единиц оборудо-вания | Мощность электродвигателя КВт | Коэфф. использ. времени | Коэфф. загруже ния по мощности | Часовой расход электро энергии с учетом коэфзки по мощ-ностиф. использ ования и загру | |
| Единица | общая | ||||||
| 6 | |||||||
| Трубная мельница | 0,85 | 0,8 | |||||
| Сушильный барабан | 0,85 | 46,75 | |||||
| Щековая дробилка | 0,85 | 0,54 | 11,48 | ||||
| Ленточный конвейер | 4,6 | 9,2 | 0,85 | 7,82 | |||
| Ленточный конвейер | 2,3 | 4,6 | 0,85 | 0,41 | 1,6 | ||
| Ленточный конвейер | 2,3 | 2,3 | 0,85 | 1,96 | |||
| Ковшовый элеватор | 0,85 | 11,9 | |||||
| Ковшовый элеватор | 0,85 | 0,5 | 3,4 | ||||
| Тарельчатый питатель | 5,5 | 0,85 | 9,35 | ||||
| Тарельчатый питатель | 2,2 | 4,4 | 0,85 | 0,5 | 1,87 | ||
| Пневматический транспорт | 0,85 | 0,91 | 33,33 | ||||
| Рукавный фильтр РВ-3 | 0,85 | ||||||
| Вентилятор ВМ-13 | 0,85 | 29,8 | |||||
| Вентилятор ВМ-15 | 0,85 | 80,75 | |||||
| Итого | 2535,01 |
Потребность цеха в энергетических ресурсах
| № п/п | Наименование энергетических ресурсов | Единицы измерения | Расходы | |||
| в час | в смену | в сутки | в год | |||
| Электроэнергия | кВт. ч | 2535,01 | 20280,08 | 40560,16 | 10626761,9 |
Удельный расход электроэнергии:
Эуд=Эг/Пг
Эуд=10626761,92/250000= 42,5