Содержание к диссертации
Стр.
I. ВВЕДЕНИЕ I
П. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 6
III. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ ЦЕПНОЙ ЗАВЕСЫ
ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
ЦЕПЕЙ И ОПТИМАЛЬНОЙ КРУПНОСТИ ГРАНУЛИРОВАННО
ГО МАТЕРИМА, ВЫХОДЯЩЕГО ИЗ ЦЕШЮЙ ЗАВЕСЫ . . 55
1, Эффективность использования поверхности це
пей в различных цепных завесах
а/ Гирляндная цепная завеса 57
б/ Навеска цепей свободно висящими концами. . 64
2. Определение оптимальной крупности материала 67
а/ Условия моделирования процесса движения сы
пучего материала 68
б/ Методика и результаты исследования 72
в/ Влияние движения сыпучего материала на про
цесс теплообмена во вращающейся печи ... 88
IV. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ГАЗОВЫМ ПОТО
КОМ, МАТЕРИАЛОМ И ЦЕПЯМИ НА УЧАСТКЕ ЦЕПНОЙ
ЗАВЕСЫ С ПЛАСТИЧНЫМ И ТВЕРДЫМ ГРАНУЛИРОВАН
НЫМ МАТЕРИАЛОМ 97
I. Экспериментальные исследования теплообме
на между цепями и пластичным и твердым
гранулированным материалом IOI
а/ Методика исследований 102
б/ Результаты исследования 107
2.
2. Экспериментальные исследования теплообмена между газовым потоком и цепями ....
а/ Методика исследований 117
б/ Результаты исследований .... 121
У. ЇЇССЛЩОВАШІЕ ПРОМЕССА ТЕПЛООБМЕНА НА УЧАСТКЕ
ЦЕПНОЙ ЗАВЕСЫ СО ШЛАМШ, ОБРАЗУЮЩИМ ПЛЕНКУ НА
ПОВЕРХНОСТИ ЦЕПЕЙ 130
а/ Методика и результаты экспериментального
определения толщины шламовой пленки на по
верхности цепей и критической влажности
шлама 133
б/ Методика и результаты исследований тепло
обмена в цепных завесах на модели и в про
мышленных печах ЗАЗ
УІ. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ВРАЩАЮ
ЩИХСЯ ПЕЧЕЙ ПОСЛЕ ВНЩРЕНИЯ ЦЕПНЫХ ЗАВЕС РА
ЦИОНАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ 157
УП. В Ы В О Д Ы 160
УШ. ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 16
IX. ПШОШШЯ 171
Таблица Ш-І. Результаты определения относительного времени пребывания цепей при навеске гирляндами в газовом потоке, в газовом потоке на поверхности футеровки, в шламе, в шламе на футеровке.
Методика расчета винтовой гирляндной цепной завесы для вращающихся печей мокрого способа производства цементного клинкера.
Акты о внедрении цепных завес.
Введение к работе
Семилетним планом развития народного хозяйства СССР перед цементной промышленностью поставлена почетная и ответственная задача; максимально используя возможности действующих и вновь строящихся заводов, увеличить количество, улучшить качество цемента и снизить расходы на его производство.
В настоящее время мощное цементное производство в нашеб стране базируется в основном на мокром способе производства, имеющем свои преимущества, состоящие в более совершенном измельчении и гомогенизации сырьевых материалов, экономически целесообразном при использовании сырья с высокой начальной влажностью. Сухой способ производства, несмотря на очевидную экономичность в использовании топлива на обжиг клинкера, при тенденции увеличения мощности агрегатов не нашел такого широкого применения, как мокрый способ по некоторым техническим причинам.
Тепловая эффективность современных мощных вращающихся печей повышается за счет улучшения самой конструкции печей и оснащения их эффективными теплообмеиными устройствами, что сокращает разрыв в расходе тепла на обжиг между сухим и мокрым способом производства и укрепляет позицию последнего.
Кроме того, при мокром способе производства пылевынос из печи меньше, чем при сухом способе, т.е. меньше потери тепла и сырья?и проще использование уловленной пыли.
2.
Улучшение производственных показателей печей, повышение их производительности, снижение удельного расхода тепла на обжиг достигается как за счет оптимального профиля и увеличения размеров печей, так и за счет установки в печах совершенных теплообменных устройств» в первую очередьгцепных завес, интенсифицирующих процесс сушки шлама.
Сушка шлама во вращающейся печи мокрого способа производства требует больших затрат тепла, по сравнению с другими статьями теплового баланса вращающейся печи. Как следует из нижеприведенного теплового баланса, расход тепла на испарение воды шлама, поступающего в печь с начальной влажностью 37%, составляет 32% от общего расхода тепла на обжиг, и, естественно, увеличивается при повышении влажности шлама.
Цепные завесы, навешиваемые в печах мокрого способа производства, предназначены для интенсификации процесса сушки в объеме печи с тем, чтобы этот процесс закончился возможно ближе к ее загрузочному концу.
Удельное напряжение объема зоны сушки в цепной завесе
вращающейся печи мокрого способа производства, по промышленным
данным, составляет 70 * 85 кгдводы , в лучшем случае -
м3час
100 Ч воды . м час.
Известно, что интенсифицировать процесс сушки в единице объема сушки можно, повысив плотность навески /количество цепей в единице объема/; но кроме увеличения интенсивности сушки цепная завеса во вращающихся печах должна отвечать и другим требованиям, вытекающим из особенностей работы печи и имеющим целью повышение производственных показателей работы печи в целом.
3.
Итого:
Расход тепла
Тепло, уносимое отходящими газами
Тепло, теряемое вследствие химичес-
кого недожега
7. Тепло уноса
8« Тепло, расходуемое на ооразование клинкера
9. Тепло, теряемое в окружающую среду
10. Тепло, затрачиваемое на испарение
влаги шлама
11. Тепло, уносимое клинкером
22,7
Итого:
х' Данные получены при испытакии печи 3,6^*,3^:3,6x150 м Себря-ковского завода.
4.
Эти требования сводятся, в основном, к следующему:
X. Цепная завеса должна иметь достаточно высокую транспортирующую способность, чтобы уровень шлама у загрузочного конца печи был низким и стабильным г целях предотвращения перелива шлама в пыльную камеру через шайбу загрузочного конца печи.
Такие явления часто наблюдаются в печах, где имеет место интенсивная сушка шлама, особенно если шлам обладает повышенной вязкостью; иногда - при возврате уловленной пыли в печь через ее загрузочный конец, так как добавление пыли в шлам в некоторых случаях вызывает увеличение его вязкости*
Переливы шлама в пыльную камеру вызывают нарушение теплового и технологического режима печи и резко ухудшают ее производственные показатели /производительность, удельный расход тепла на обжиг и др./.
Неудовлетворительная транспортирующая способность цепной завесы может быть причиной ооразования из пластичного шлама колец, которые, кроме перелива шлама, могут вызвать также волнообразное движение материала во вращающейся печи.
2. Подготовка материала в цепной завесе, заключающаяся в
сушке шлама и его гранулировании, должна быть такой, чтобы гра
нулометрический состав выходящего из цепной завесы материала и
прочность его гранул соответствовали условиям оожига в подгото
вительных зонах и зоне спекания вращающейся печи.
Интенсивность сушки и действие цепей на высыхающий материал, наряду со свойствами самого материала, являются основними факторами, определяющими прочность отдельных гранул и гранулометрический состав материала, выходящего из цепной завесы.
3. В процессе сушки и обжига го вращающейся печи материал
5.
частично диспергируется и его мелкие фракции увлекаются газовым потоком и в значительном количестве могут быть унесены из печи, если цепная завеса не обладает достаточно высокой пылеулавливающей способностью, поэтому высокая пылеулавливающая способность цепной завесы является необходимым условием для эффективной работы печи.
4. Интенсификация процесса сушки за счет увеличения плотно
сти навески цепей в завес приводит к повышению ее гидравлическо
го сопротивления газовому потоку; в этом случае необходимы кон
структивные решения, позволяющие интенсифицировать теплообмен
и сушку с возможно меньшим увеличением гидравлического сопротивления цепной завесы, т.е. меньшим количеством цепей.
Конструктивное выполнение цепной завесы должно обеспечить незначительный износ как самих цепей, так и футеровки печи на участке навески цепной завесы, вызываемый взаимным трением цепей и трением цепей о поверхность футеровки.
Вес цепей, увеличивающий нагрузку аа корпус печи и опоры, должен быть возможно меньшим, особенно для печей большого диаметра.
Все вышеперечисленные требования в большей или меньшей степени несовместимы с интенсивной сушкой шлама в единице объема печи.
В печах, длительное время эксплуатируемых, указанные противоречия в большей или меньшей степени разрешаются на основе имеющихся эмпирических зависимостей и путем непосредственного опытного подбора конструкций цепных завес, учитывающих тепловой и технологический режимы печи, ее профиль и свойства сырья, однако, эксплуатируемые цепные завесы далеко не всегда рациональны, и
6.
в этом направлении предстоит еще много сделать.
Особенно актуальной является задача набора и расчета рациональных цепных завес для новых мощных вращающихся печей мокрого способа производства, для которых имеющиеся эмпирические зависимости для расчета цепных завес и нормы, выработанные практикой на печах малой и средней мощности, не^-вполне применимы из-за резкого различия в геометрических размерах старых и мощных новых печей.
В этой работе мы поставили задачу обосновать выбор способа рациональной навески цепных завес с целью улучшения производственных показателей в целом и определения необходимых закономерностей для расчета|цепных[таких ізавес с учетом свойств шлама и режима работы печей. .
