Đang tải... (xem toàn văn)
Đây là loại lò đốt đơn giản nhất, nguyên liệu chính để đốt là nguyên liệu rắn. Gồm 2 bộ phận chính là ghi lò (1) và buồng lửa (2), ngoài ra còn có cửa cấp nhiên liệu (3), cửa thông gió và cửa thải xỉ (4), ngoài ra còn có các lỗ cấp gió phụ cấp 2 nếu trong điều kiện lò cần phải có. Cấu tạo của buồng lửa: buồng lửa là không gian để cháy kiệt nhiên liệu chủ yếu là cháy các chất khí và những hạt nhiên liệu nhỏ bay theo khói. Buồng lửa cần phải có kích thước thích hợp.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT THAN PHỤ LỤC Mục lục .1 Yêu cầu 2 Các số liệu sở Giới thiệu phân tích ưu nhược điểm số lò đốt thông dụng - Lò đốt thủ công - Lò đốt ghi xích .4 - Lò đốt phun - Lò đốt tầng sôi Tính toán thiết kế lò đốt a Tính toán kích thước ống dẫn khí nóng cấp vào lò sấy8 b Tính toán lò đốt than .9 Tính toán lượng khí cần phối trộn 12 Tính toán chọn quạt hệ thống cấp gió cho lò đốt15 Tính kích thước đường ống dẫn gió vào lò đốt than .21 Tính kích thước chiều dày lớp bảo ôn cách nhiệt cho đường ống dẫn khí nóng 21 Tính lựa chọn loại gạch xây lò 22 a Lựa chọn vật liệu xây tường lò 23 b Xác định kích thước gạch lò đốt than 24 c Tính kích thước cửa lò 25 d Tính gạch xây lò 25 Trang CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LÒ ĐỐT 27 BẢNG THÔNG SỐ VẬT TƯ CHO MỘT LÒ ĐỐT .28 Yêu cầu - Cần thiết kế lò đốt than cho lò sấy: - Các yêu cầu điều kiện kỹ thuật đặt cho lò sấy là: - Lưu lượng gió cần là: L = 6500 ÷ 8500 (m3/h) - Nhiệt lượng cần đạt là: 250.000 (Kcal/h) Các số liệu sở - Sử dụng loại than cục angtraxit loại Cục 4a, Cục 3a có nhiệt trị trung bình 7500 (Kcal/Kg) hiệu suất cháy 90% - Vận tốc gió : v0 = m/s, tính tiết diện ống dẫn không khí dẫn khí điều kiện bình thường nên chọn tốc độ sau: cho không khí – 12 m/s, cho khí nóng – 10 m/s Giới thiệu phân tích ưu nhược điểm số loại lò đốt thông dụng - Lò đốt thủ công - Lò đốt ghi xích - Lò đốt phun - Lò đốt tầng sôi Phân tích: **Lò đốt thủ công • Nguyên lý: Trang - Đây loại lò đốt đơn giản nhất, nguyên liệu để đốt nguyên liệu rắn - Gồm phận ghi lò (1) buồng lửa (2), có cửa cấp nhiên liệu (3), cửa thông gió cửa thải xỉ (4), có lỗ cấp gió phụ cấp điều kiện lò cần phải có - Cấu tạo buồng lửa: buồng lửa không gian để cháy kiệt nhiên liệu chủ yếu cháy chất khí hạt nhiên liệu nhỏ bay theo khói Buồng lửa cần phải có kích thước thích hợp - Xung quanh buồng lửa thể xây gạch chịu lửa gạch cách nhiệt Xây gạch chịu lửa có ưu điểm nhiệt độ buồng lửa cao, trình cháy tốt tốn gạch - Cấu tạo ghi lò: ghi lò thủ công có nhiệm vụ đỡ lớp nhiên liệu thải tro xỉ cháy Do ghi thủ công chia làm phần: phần đỡ nhiên liệu không lọt, không rơi phần khe hở để thông gió thải xỉ Tỷ lệ diện tích khe hởi với tổng diện tích ghi gọi tỷ lệ tiết Trang diện động, phụ thuộc vào tính chất nhiên liệu, kích thước hạt nhiên liệu lượng gió cần cấp vào lò - Loại lò đốt nhiên liệu rắn Nhiên liệu đưa vào qua cửa cấp, xếp thành lớp ghi lò, nhận nhiệt từ lớp nhiên liệu cháy dẫn nhiệt, từ buồng lửa lửa xạ từ không khí nóng sản phẩm cháy từ lớp nhiên liệu lên đối lưu - Sau nhận nhiệt, nhiên liệu sấy nóng, sấy khô, tách chất bốc tạo thành cốc Tro xỉ thải qua ghi xuống hộp thu xỉ qua cửa cập nhiên liệu, sản phẩm cháy thể khí hấp thụ nhiệt phản ứng cháy, đốt nóng tới nhiệt độ cao, đạt đến khoảng 9000C, qua bề mặt truyền nhiệt, truyền nhiệt cho môi chất, nhiệt độ sản phẩm cháy giảm dần, cuối giảm đến khoảng 120 – 3500C trước thải khí • Ưu điểm - Cấu tạo đơn giản, chi tiết chuyển động nên giá thành thấp - Vận hành dễ dàng, đơn giản, có lớp tro xỉ ngăn cách ghi lò với than cháy nên bị hư hỏng • Nhược điểm: - Nhược điểm cống suất lò bị hạn chế diện tích ghi bị hạn chế Để đảm bảo rãi nhiên liệu ghi, chiều sâu ghi không đến 2.5 m, chiều rộng ứng với mõi cửa cấp than không đến 1.5 m, nên công suất thường khó vượt T/h Trang • Một số biện pháp việc cải tiến lò ghi thủ công - Dùng ghi lật, ghi lắc ghi quay Mục đích để thải phần toàn tro xỉ cháy xong mà giảm nhẹ lao động cải tiến phần trình cháy đánh tơi lớp tro xỉ bám xung quanh hạt nhiên liệu Nói chung trình cháy không thay đổi nhiều so với ghi cố định - Ngoài phương pháp dùng ghi lật, ta có phương pháp khác dùng ghi nghiêng dồn cấp, lớp ghi động xen kẽ với lớp ghi cố định để hổ trợ thêm trình cấp nhiên liệu Quá trình cháy ghi nghiêng không hoàn toàn giống nhau.Trên ghi trượt, trình cháy tiến hành từ xuống, kết hợp với chiều trượt nhiên liệu, nên đường ranh giới vùng cháy mặt phẳng nghiêng - Còn ghi bậc thang giữ lượng nhiên liệu cháy, lại có thêm không khí nên trình cháy tiến hành từ lên, theo mặt nghiêng kết hợp với chiều trượt nhiên liệu Trang • Ưu điểm việc sử dụng ghi nghiêng ghi bậc thang có ưu điểm là: * Quá trình cháy trải dài theo ghi nên cung cấp không khí theo vùng phù hợp với nhu cầu trình cháy * Việc cấp nhiên liệu tương đối liên tục nhẹ nhàng * Nhưng có khuyết điểm cấu tạo vận hành phức tạp, khó điều chỉnh nhiên liệu cấp vào để phù hợp với nhu cầu sử dụng lò đốt ** Lò đốt ghi xích • Nguyên lý: - Nhiên liệu đưa đến tập trung phễu rót lên phần đầu ghi xích, ghi xích quay với tốc độ chậm, từ đưa nhiên liệu vào buồng lửa Nhiên liệu nhận nhiệt từ buồng lửa sản phẩm cháy sấy nóng, sấy khô, thoát chất bốc, tạo cốc gặp không khí cấp đưa từ ghi lên cháy, tạo thành sản phẩm cháy tro xỉ Tro xỉ lại gạt xỉ gạt xuống phễu tro thải Sản phẩm cháy vào buồng lửa mang theo chất khí Trang hạt nhiên liệu nhỏ chưa cháy kết hợp với gió cấp đưa vào từ phía lớp nhiên liệu cháy kiệt • Ưu điểm: - Toàn công việc cấp nhiên liệu, thải tro xỉ hoàn toàn khí hóa, lao động nhẹ nhàng mà công suất nâng cao ổn định - Có thể phân vùng cấp không khí phù hợp với yêu cầu giai đoạn trình cháy nên cháy tốt mà hệ số không khí thừa không lớn - Quán tính nhiệt lớn, nên làm việc ổn định tin cậy, bị tắt lò - Khi vận hành, ghi làm mát nửa chu kỳ nên tuổi thọ kéo dài • Nhược điểm: - Công suất bị hạn chế, thường không 65-100T/h, kích thước ghi, chiều dày lớp nhiên liệu tốc độ ghi bị hạn chế - Lá ghi dễ bị cháy, giai đoạn cháy mặt ghi tiếp xúc trực tiếp với cốc cháy nhiệt độ cao, gió cấp sấy tới nhiệt độ cao - Quán tính nhiệt lớn điều chỉnh không nhạy - Yêu cầu nhiên liệu cao không giải mâu thuẫn lọt gió mà không lọt nhiên liệu - Độ tro nhiên liệu không cao - Nhiệt độ nóng chảy tro không thấp - Cở hạt nhiên liệu yêu cầu cao, đốt ghi ** Lò đốt phun Trang • Nguyên lý: - Ở than nghiền thành bột có đường kính trung bình khoảng 40 µ m đường kính 90 µ m chiếm khoảng 80-90% Bột nhiên liệu hỗn hợp với không khí (gió cấp 1) phun vào buồng lửa, nhận nhiệt từ xạ lửa, tường lò đối lưu với sản phẩm cháy có nhiệt độ cao - Không khí cấp vào gồm gió cấp 1, cấp có gió cấp tức hỗn hợp không khí với bột than sau hệ thống nghiền than Nhiệt độ gió cấp ảnh hưởng lớn đến trình cháy - Bột nhiên liệu gió cấp thổi qua vòi phun đưa vào buồng lửa, nhận nhiệt từ buồng lửa sản phẩm cháy sấy nóng, sấy khô, tách chất bốc tạo cốc bắt đầu cháy Mặt khác tác dụng quạt gió không khí đưa vào đầy đủ, cháy kiệt chất bóc cốc, tạo thành sản phẩm cháy tro xỉ nhiệt độ cao - Khi chất bốc thoát ra, nhiệt độ cao gặp oxi cháy tạo thành khí trơ ngăn cách bột than với không khí Trang - Khi cháy có tỏa nhiệt đốt nóng sản phẩm cháy tro, nhiệt độ đủ cao tro nóng chảy thành xỉ kết hợp lại với thành hạt lớn Còn hạt xỉ lỏng lớn rơi xuống phía đái buồng lửa, thải thể lỏng gọi phương pháp thải xỉ lỏng , làm nguội đông đặc lại thải theo phương pháp thải xỉ khô • Ưu điểm: - Có hiệu suất nhiệt cao đốt cháy hoàn toàn với hệ số không thừa tương đối nhỏ - Có thể đốt nhiều loại nhiên liệu kể nhiên liệu có chất lượng thấp - Có công suất lớn, phù hợp với nhà máy nhiệt điện - Có thể tự động hóa trình cấp nhiên liệu, thải tro xỉ, giảm nhẹ lao động, công suất ổn định điều chỉnh nhạy bén • Nhược điểm: - Cần có thêm hệ thống nghiền than nên thiết bị cồng kềnh, tốn lượng ồn - Tro bụi bay theo sản phẩm cháy nhiều, thải xỉ khô, dẫn đến mài mòn bám bẩn vào bề mặt truyền nhiệt, phải có thêm khử bụi để giảm ô nhiễm môi trường Có xỉ làm tắt đáy lò - Quán tính nhiệt buồng lửa không lớn nên dễ bị tắt lò, thường phải bố trí vòi phun dầu để hỗ trợ - Khó dùng với lò đốt công suất nhỏ buồng lửa không đủ lớn để cháy kiệt nhiêu liệu ** Lò đốt tầng sôi Trang • Nguyên lý: - Lò đốt tầng sôi có loại buồng lửa là: buồng lửa xoáy buồng lửa tầng sôi Trong buồng lửa nhiên liệu không hoàn toàn xếp theo lớp, cháy qua không gian buồng lửa Nó vừa có phần đặc điểm cháy tầng, số đặc điểm cháy không gian - Buồng lửa xoáy đốt than cám nghiền thô buông lửa phun Buồng lửa xoáy có dạng hình trụ, lò bố trí vài ba buồng lưa xoáy, nằm ngang thẳng đứng • Ưu điểm - Nhiệt độ buồng lửa xoáy cao, lên đến 170018000C, xỉ bị nóng chảy nên thường thải xỉ lỏng - Nhiệt buồng lửa cao, nên cháy ổn định, cháy kiệt, đốt nhiên liệu xấu, hạt tương đối thô - Có thể cháy tốt với hệ số không khí thừa nhỏ - Giảm lượng tro bụi bay theo khói • Nhược điểm: - Cấu tạo buồng lửa phức tạp giá thành cao - Tốn điện cho quạt gió cấp Trang 10 Vậy nhiệt độ tw3 = 450C nhiệt độ ống với chiều dày lớp bảo ôn 150 (mm) - Ta thấy nhờ bọc lớp cách nhiệt bảo ôn mà tổn thất nhiệt đơn vị thời gian giảm 28 lần (7889/274 = 28) Kết luận chung: Với kích thước đường ống dẫn vào lò 800 mm, với nhiệt độ thành ống 3800C lớp bảo ôn bao bên có chiều dày 150 mm, đảm bảo điều kiện nhiệt độ bên dao động từ 400C – 450C **** Đối với ống dẫn d = 560mm * đường kính ống 560 (mm) đường kính ống 554 (mm) * bề mặt ống phủ lớp cách nhiệt * Nhiệt độ thành ống 3000C, bề mặt 370C => Vậy ta cần xác định chiều dày lớp bảo ôn để đảm bảo điều kiện nhiệt độ thành thành ống *Cụ thể toán sau: Một ống dẫn thép cuộn có đường kính d2/d1 = 560/554 mm, với hệ số dẫn nhiệt thép λ1 = 46.44 W/m2K Nhiệt độ nóng tf1 = 3000C, với nhiệt độ không khí xung quanh tf2 = 370C Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu phía nóng phía không khí tương ứng α1 = 116 W/m2K α = 9.86 W/m2K * Vậy giả sử ta tìm nhiệt lượng Ql mát 1m chiều dài ống ngày đêm (24h) lớp bảo ôn tìm nhiệt lượng Ql giả xử đường ống bọc lớp cách nhiệt có chiều dày δ = 120 (mm) làm từ thủy tinh cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt thủy tinh α = 0.042 W/m2K điều Trang 30 kiện nhiệt độ 370C Từ ta tính nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt tw để xem với chiều dày thỏa mảng điều kiện nhiệt độ lớp bề mặt không c Trường hợp 1: ống cách nhiệt - Hệ số truyền nhiệt k1: K1 = d 1 + ln + πd1α1 2πλ d1 πd 2α = - 1 0.560 + ln + π * 0.554 * 116 * π * 46.44 0.554 π * 0.560 * 9.86 = 18 W/mK Mật độ dòng nhiệt 1m chiều dài ql: ql = k1(tf1 – tf2) = 18(300 - 37) = 4734 W/mK - Nhiệt lượng mát 1m chiều dài ngày đêm Q Q1 = q1* T = 4734 (24*3600) = 409*103 kJ d Trường hợp 2: có lớp cách nhiệt bảo ôn: - Trong trường hợp đường kính d3 = d2 + 2* δ = 560 + 120*2 = 800 (mm) - Hệ số truyền nhiệt k1: K1 = d d 1 1 + ln + ln + πd1α1 2πλ1 d1 2πλ2 d πd 3α Trang 31 1 0.560 0.800 = + ln + ln + π * 0.554 *116 2π * 46.44 0.554 2π 0.042 0.560 π * 0.8 * 9.86 = 0.7 W/mK - Mật độ dòng nhiệt 1m chiều dài q1: q1 = k1(tf1 – tf2) = 0.7(300 -37) = 184 W/mK - Nhiệt lượng mát 1m chiều dài ngày đêm Q Q1 = q1T = 184(24*3600) = 15000 kJ - Nhiệt độ lớp lớp cách nhiệt t w3 ta tính theo công thức sau: q1 184 = 44 0C Tw3 = tf2 + πdα = 40 + π * 0.8 * 9.86 Vậy nhiệt độ tw3 = 440C nhiệt độ ống với chiều dày lớp bảo ôn 150 (mm) - Ta thấy nhờ bọc lớp cách nhiệt bảo ôn mà tổn thất nhiệt đơn vị thời gian giảm 25 lần (4734/184 = 25) Kết luận chung: Với kích thước đường ống nhánh dẫn vào lò sấy 560 mm, với nhiệt độ thành ống 300 0C lớp bảo ôn bao bên có chiều dày 120 mm, đảm bảo điều kiện nhiệt độ bên dao động từ 400C – 450C Tính lựa chọn loại gạch xây lò a Lựa chọn vật liệu xây tường lò - Như ta biết nhiệt độ bên thành lò không 50 0C nơi có người qua lại làm việc - Tường lò phải có độ cách nhiệt tốt, làm hệ số dẫn nhiệt thấp - Đặc trưng chủ yếu gạch chịu lửa làm việc nhiệt độ cao giữ nguyên tính chất vật lý hình dạng ban đầu Nhờ mà thể xây bền cấu kiện khí lò bị ảnh hưởng nhiều Trang 32 - Ta cần phải quan tâm tới kích thước hình dáng viên gạch yếu tố quan trọng gây ảnh hưởng đến tiến độ thi công đến kinh tế - Ta phải lựa chọn gạch có kích thước chẩn, dễ kiếm, không nên dùng gạch có kích thước hình dáng phức tạp chổ không cần thiết b Xác định kích thước gạch lò đốt than - Tường lò có loại: loại thẳng cong - Tường thẳng xây gạch tiêu chuẩn thông thường - Để giảm lượng nhiệt mát qua tường lò, thể xây tường thường gồm hay nhiều loại gạch xây thành lớp riêng biệt - Đối với lò đốt than ta cần lớp thể xây đủ: lớp tiếp xúc với môi trường lò gạch chiệu lửa ( gạch samot), lớp gạch cách nhiệt (gạch đỏ) - Chiều dày tường lớp gạch phụ thuộc vào nhiệt độ làm việc lò, lò sấy, nung nhiệt độ thấp chiều dày lớp gạch chiệu lửa nhỏ 120 mm Chiều dày lớp gạch cách nhiệt thường dày từ 113-350 mm - Dựa vào điều kiện làm việc lò điều kiện làm việc gạch với chiều cao lò ta tra bảng 4-10 _Lo cong nghiệp ta xác định chiều dày thể xây lò - Chiều dày mạch vữa xây 10 mm - Chọn gạch chịu lửa dày 113 mm vật liệu samot C xây thành lớp có chiều dày là: 113+10+113 = 236 mm - Chọn gạch cách nhiệt dày 113 mm vật liệu gạch cách nhiệt Được xây thành lớp - Để cho tiêu chuẩn hóa viên gạch thị trường ta chọn gạch sau: Trang 33 - Chọn gạch chiệu lửa gạch cách nhiệt: H-3 có kích thước sau: Dài 230 mm, rộng 113 mm, dày 100 mm, thể tích 2600 cm 3, trọng lượng 4.9 (kg) - Trọng lượng riêng gạch samot: 2.5 tấn/m - Trọng lượng thể tích 1.9 tấn/m3 - Nhiệt độ bắt đầu biến dạng tác dụng tải trọng gạch samot 1175 – 1425 0C - Chọn gạch samot loại C lò làm việc liên tục 1200 – 1250 0C - Chọn cấp xây III xây tương đối cẩn thận dùng phổ biến xây thể xây lò nung, lò sấy… - Vật liệu để điền đầy cho mạch nở nhiệt là: thể xây gạch samot dùng vữa samot ẩm - Đối với loại tường thẳng mạch nhiệt để phân tán - Ta dùng vữa samot nhão để xây lò với thành phần sau: Vữa samot nhảo gồm thành phần vật liệu khô tính theo thể tích % bột samot: 70 ÷ 75 % + đất sét chịu lửa : 25 ÷ 30 %, độ hạt ≤ mm, lượng nước cho m3 hỗn hợp khô 500 lít c Tính kích thước cửa lò - Cửa lò có loại cửa thao tác cửa quan sát Cửa thao tác có kích thước lớn cửa quan sát có kích thước nhỏ -Cửa gồm phần: khung kim loại áp ốp sát vào tường lò nắp cửa có lót vật liệu chiệu lửa Ta chọn kích thước tiêu chuẩn cửa lò theo tiêu chuẩn tra bảng 4-12_lò công nghiệp - Vậy ta chọn lò với kích thước sau: Chiều rộng B = 700 mm, chiều cao H = 509 mm Trang 34 d Tính gạch xây lò: - Xác định bán kính R vòm lò: * Nóc cong có góc tâm ϕ = 600 * Chiều rộng B = 1750 mm * Chiều dày s = 230 mm * Chiều dài mạch xây d= 10 mm * Chiều dài L = 1964 mm * Dùng gạch thẳng theo tiêu chuẩn H-3: 230 x 113 x 100 mm, gạch vát đứng theo tiêu chuẩn H-55: 230 x 113 x 65 x 55 - Theo bảng 4-13 ta chọn gạch tiêu chuẩn với góc tâm ϕ = 600 nên tỷ số B/R = bán kính R là: R= B 1750 = = 1750 (mm) 1 - Tổng số gạch xây vòng cung - Xác định theo công thức (4-7) π ( R + s)ϕ n = 180(b + d ) , viên Trong n – số viên gạch xây vòng cung, viên R – bán kính vòm, mm S – chiều dầy gạch lò, mm b- chiều dày lớn viên gạch, mm d- chiều dày mạch xây, mm ϕ - góc tâm vòm, độ n= 3.14 * (1750 + 230) * 60 = 27 viên 180 * (65 + 10) - Độ chênh cung Trang 35 - Tính theo công thức (4-8) L= π s.ϕ 3.14 * 230 * 60 = = 240 mm 180 180 - Độ chênh chiều day hai đầu viên gạch vát: L1 = 65 – 55 = 10 mm - Số lượng gạch vát Tính theo công thức (4-9) nv = 240 = 24 viên 10 - Số lượng gạch thẳng: nt = n – nv = 29.7 – 24 = 5.7 viên - Số lượng gạch thẳng, gạch vát cần cho toàn lò Tính theo công thức (4-12) Nv = nv* Nt = nt* L 1964 = 383 viên = 24* a+d 113 + 10 L 1964 = 91 viên = 5.7* a+d 113 + 10 - Chọn gạch chân vòm có chiều dày viên gạch 113 mm Vậy tổng số gạch chân vòm là: Ncv = 10* 1964 = 160 viên 113 + 10 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA LÒ ĐỐT Trang 36 STT THÔNG SỐ KỸ THUẬT THÔNG Lưu lượng gió cấp cho lò sấy SỐ L = 6500- TÍNH M3/h Nhiệt lượng cần đạt lò sấy 8500 Q= Kcal/h 250000 Nhiệt trị than 7500 Vận tốc gió V0 = Hiệu suất đốt lò 90 Đường kính ống rẽ nhánh đưa khí vào d= 560 Kcal/h m/s % mm lò sấy Đường kính ống đưa khí vào lò D = 800 mm sấy Khối lượng than lớn mà lò 111 Kg 10 11 12 13 đốt Diện tích bề mặt ghi lò Chiều dài bề mặt ghi lò Chiều rộng bề mặt ghi lò Chiều cao buồng đốt lò Áp suất không khí tổn thất lớn 1,4 1,4 1,8 82 m2 m M M N/m2 14 15 16 qua lớp than Nhiệt độ lò Thể tích buồng đốt Cửa lò với kích thước sau: Chiều 600 2,5 5700 4,5 120 M3/h Kw Mm ĐƠN VỊ C M3 rộng B = 700 mm, chiều cao H = 509 17 18 19 mm Lưu lượng gió cần cấp cho lò Công suất động cấp gió cho lò Chiều dày lớp bảo ôn cách nhiệt cho 20 đường ống dẫn Ta dùng vữa samot nhão để xây lò với thành phần sau: Trang 37 Vữa samot nhảo gồm thành phần vật liệu khô tính theo thể tích % bột samot: 70 ÷ 75 % + đất sét chịu lửa : 25 ÷ 30 %, độ hạt ≤ mm, lượng nước cho m3 hỗn hợp khô 500 lít * TỔNG DỰ TOÁN CHO GIAI ĐOẠN I GỔM DÂY CHUYỀN SẤY TRỤC VÍT VÀ DÂY CHUYỀN SẤY THỦY LỰC - lò đốt - xyclon - Ống dẫn khí nóng đường kính d = 800 mm - Ống dẫn khí nóng đường kính d = 560 mm - Bông thủy tinh - Vải thủy tinh - Tôn mạ kẽm bọc ống - Mặt bích, co chuyển hướng, … - Cột chống đường ống BẢNG THỐNG SỐ VẬT TƯ CHO LÒ ĐỐT STT TÊN VẬT TƯ ĐƠN VỊ SỐ LƯỢNG TÍNH Viên Viên Viên Viên Thanh M M M M 32 432 1028 924 24 12 11 25 Gạch chân vòm chiệu lửa H-24 Gạch vát đứng H-55 Gạch thẳng chiệu lửa H-3 Gạch thẳng chiệu nhiệt H-3 Ghi lò chiệu lửa gang xám Thép V70 Dầm I-200 làm cột khung đỡ Thép thẳng rộng 70 mm Tôn dày 10 mm, khổ 1500 Trang 38 10 11 12 13 mm Tôn dày mm, khổ 1200 mm Tôn dày mm, khổ 2000 mm Tôn dày mm, khổ 2500 mm Ống dẫn khí nóng d = 800 M M M M 15 22 40 14 mm Ống dẫn khí nóng phụ d = 560 M 30 15 mm Tôn (d = 800mm) dày mm, M 40 16 bề khổ 2500mm.(2513mm) Tôn (d = 560mm) dày mm, M 30 17 bề khổ 1760mm Tổng số kiện cho giai đoạn 220 Kiện 10 THIẾT BỊ LỌC BỤI LY TÂM KIỂU ĐỨNG 10.1 Cấu tạo nguyên lý làm việc - Thiết bị lọc bụi ly tâm kiểu đứng thường gọi la xiclon có cấu tạo đa dạng - Không khí mang bụi vào thiết bị theo ống nối theo phương tiếp tuyến với thân hình trụ đứng Phần thân hình trụ có phễu ống xã bụi Bên thân hình trụ có ống thoát khí lắp trục đứng với thân hình trụ - Nhờ ống dẫn lắp theo phương tiếp tuyến, không khí có chuyển động xoáy ốc bên thân hình trụ xiclon chạm vào ống đáy hình phễu, dòng không khí bị dội ngược trở lên giữ chuyển động xoáy ốc để cuối theo ống mà thoát Trang 39 - Trong dòng chuyển động xoáy ốc, hạt bụi chịu tác dụng lực ly tâm làm cho chúng có xu hướng tiến dần phía thành ống thân hình trụ chạm vào đó, động rơi xuống đáy phễu Trên ống xã người ta có lắp van để xã bụi vào thùng chứa - Thông thường đáy phễu có áp suất âm (áp suất tương đối), mở van không khí bên bị hút vào xiclon từ lên làm cho bụi đâ lắng đọng đáy phễu bay ngược lên theo không khí thoát qua ống làm tác dụng việc lọc bụi - Do để tránh tình trạng người ta dùng van kép, xả bụi người ta đóng van trước mở van sau - Các kích thước tương đối số loại xiclon thông dụng thể trang 97_ Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ SỬ LÝ NƯỚC THẢI_TRẦN NGỌC CHẤN 10.2 Quan hệ kích thước, lưu lượng chênh lệch áp suất xiclon - Một xiclon thuộc loại định có hình dạng cho trước đặc trưng kích thước phận - Lưu lượng suất biểu diễn qua vận tốc trung bình dòng khí tiết diện ngang xiclon, ta chọn vận tốc v ống dẫn vào xiclon - Ngoài hai thông số trên, thông số khác có ảnh hưởng đến dòng chảy là: ** Chênh lệch cột áp ** Khối lượng đơn vị ** Độ nhớt học khí Như có tất thống số xác định trình chuyển động khí qua xiclon Yêu cầu đặt việc tính toán thiết kế chọn lựa xiclon phải đáp ứng thông số kỹ thuật quan trọng sau đây: lưu lượng không khí cần lọc, hiệu lọc, tổn thất áp suất, diện tích không gian chiếm chổ giá thành thiết bị Mối quan hệ phức tạp thông số kỹ thuật với số lượng lớn số liệu thiết kế khác làm cho việc tính toán lựa chọn tối ưu xiclon thêm phức tạp khó khăn Thông thường người ta ưu tiên chọn loại xiclon có lưu lượng phù hợp đồng thời có hiệu lọc cao tổn thất áp suất bé Trên sở nhà khoa học nghiên cứu thiết kế chế tạo xiclon luôn tìm kiếm cách xác định tỷ lệ kích thước hợp lý xiclon để đạt tính ưu việt nên Trang 40 - Sau tỷ lệ kích thước xiclon số nhà nghiên cứu thiết kế khác đảm bảo yêu cầu kỹ thuật nêu Các loại xiclon có cấu tạo khác đánh giá thông số : tổn thất áp suất số lọc Các số thể mối quan hệ tổn thất áp suất đường kính giới hạn hạt bụi với vận tốc trục trung bình biểu kiến VD = 4* L π * D2 - - Các trị số vận tốc vào vE vận tốc trục biểu kiến vD sử dụng phổ biến để đặc trưng cho chế độ làm việc xiclon, vận tốc vD thể mối quan hệ chặc chẽ tính toán hoàn thiện xiclon với kích thước chủ yếu – đường kính thân hình trụ xiclon Khi biết số B = vD*Zo/D2 loại xiclon có hình dạng cho trước, ta xác định thông số Z o/D2 ứng với trị số vD khác nhau, mà mõi giá trị vD lại tương ứng với trị số tổn / ) Còn thất áp định thông qua biểu thức KD = ∆ p / ( ρ * vD - thông số Zo/D2 cho phép ta xác định đường kính D ứng vói hiệu lọc thể qua thông số Zo Như ta có hàng loạt mối quan hệ thông số ∆p , L D2 mà tổ hợp ba thông số xác định trị số hiệu lọc định Bằng cách ta tiến hành so sánh thống số kỹ thuật loại xiclon khác từ chọn loại kích thước thích hợp dựa thông số sau có ta tra hình 7.16 toán đồ thiết lặp sở mối quan hệ công thức nên để phục vụ cho việc tính toán xiclon 11 TỪ NHẬN ĐỊNH TRÊN ĐÂY TA TIẾN HÀNH TÍNH TOÁN KÍCH THƯỚC CỤ THỂ CỦA XICLON CHO LÒ ĐỐT THAN NHƯ SAU - - Các trị số vận tốc vào vE vận tốc trục biểu kiến vD sử dụng phổ biến để đặc trưng cho chế độ làm việc xiclon Ta có lưu lượng khí qua xiclon là: L = vE* ab ≈ vE* D 2 Trong đó: L – lưu lượng khí nóng vào đầu xiclon (m 3/h) Trang 41 Trường hợp cụ thể ta lò đốt cung cắp nhiệt cho lò sấy, mà mõi lò sấy cần khoảng 8500 m 3/h nên ta chọn lưu lượng đầu vào cụ thể L = 20000 m3/h Vời a , b chiều dài, rộng ống đầu vào xiclon chọn dựa điều kiện giả sử ta đặc ban đầu sau ta tính đường kính ống trụ xiclon ta suy ngược trở lại kích thước a b a- chiều dài hình chữ nhật đầu vào, chọn a = 600 mm = 0,6 m b- chiều rộng hình chữ nhật đầu vào, chọn b =400 mm = 0,4m L 20000 => vE = a * b = 0,6 * 0,4 * 3600 = 23 m/s Với D2 - kích thước đường kính hình trụ thân xiclon => D2 = L = VE 20000 = 0,490 (m) = 490 (mm) 3600 * 23 - Ngoài vận tốc miệng vào vE , ta sử dụng vận tốc biểu kiến trung bình thân xiclon VD = - - - 4* L π * D2 = * 20000 3600 * π * 0,4902 = 29 (m/s) Vì vD thể mối quan hệ chặt chẽ tính hoàn thiện xiclon với kích thước chủ yếu – đường kính thân hình trụ xiclon Khi biết số B = vD*Zo/D2 loại xiclon có hình dạng cho trước, ta xác định thông số Z o/D2 Vậy ta phải tìm thông số Ta có công thức chứng minh sau KD = KE * ( VD * Z VE O ) = const, = B = const VD D2 Trong thông số KD B sử dụng để đặc trưng cho mức độ hoàn thiện tính hiệu xiclon Ta biết Z thông số thời gian – thứ nguyên s, đồng thời đặc trưng cho cỡ hạt δ định bụi ρ ( Z = b*δ ) với kích cở hạt chúng bị giữ lại hoàn toàn 18µ xiclon, đại lượng Z xem trị số giới hạn ký hiệu ZO: Z0 = v gh g mà v gh = ρb * g * δ 18 * µ Trang 42 Trong µ ρ hệ số nhớt động lực khối lượng đơn vị môi chất Xác định khối lượng môi chất, cụ thể bụi than cục antraxit sau bóc cháy, sách ô nhiễm không khí sử lý nước thải – TRẦN NGỌC CHẤN ta giá trị sau ** Đường kính trung bình bụi δTB = - µm ** Khối lượng đơn vị ρb = 2,25 (g/cm3) Vậy toán cụ thể ta sau: với hệ số nhớt động lực không khí áp suất khí nhiệt độ t = 0C µoC = 17,17*10-6 Pa.s Do nhiệt độ tính hệ số µ theo công thức thực nghiệm có độ xác cao sau Sutherland µt C = µ 00 C 387 273 + t 1,5 ( ) 387 + t 273 Khi t = 500oC ta có µ600C 387 273 + 500 1,5 ( ) 273 = 17,7*10-6 387 + 500 = 36*10-6 Pa.s 2250 * 9,81 * (5 * 10− )2 = 0,07 * 10− (m/s) => v gh = ρb * g * δ = 18 * µ 18 * 36 * 10− v gh => Z0 = g => B = −3 = 0,07 *10 = *10− (s) VD * Z D2 9,81 O −6 = 30 * *10 = 0,4 *10− 0,490 Khi biết số B = vD*Zo/D2 loại xiclon có hình dáng cho trước, ta xác định thông số Zo/D2 −6 => Z0 = *10 = 14 * 10− , ta đem giá trị tra bảng để tìm D2 0,490 đường kích trụ D2 xiclon lưu lượng L, vận tốc vD - Tra hình 7.16 toán đồ chọn xiclon_ sách ô nhiễm không khí sử lý nước thải _ Trần Ngọc Chân ta đường kính trụ D = 0,8 m - Vậy từ đường kính D2 = 0,8 m = 800 (mm) kết hợp với kích thước tiêu chuẩn xiclon Stairmand để xác định kích thước lại xiclon Các kích thước cụ thể sau Trang 43 Trang 44 [...]... 5.5) Trang 11 Tính toán kích thước ống dẫn khí nóng cấp cho 02 lò sấy - Với kích thước của đường ống cấp vào lò sấy là d = 560 (mm) mà 1 lò đốt thì cung cấp cho 2 lò sấy nên ta cần tính đường ống phân nhánh dựa trên công thức tổng quát thực nghiệm: D2 = 2 D1 = 2 560 = 791 (mm), Vậy ta chọn đường ống chính theo tiêu chuẩn là D = 800 (mm) b Tính toán lò đốt than Tính diện tích của bề mặt ghi lò Diện tích...- Đốt cháy ở nhiệt độ cao nên lượng NOx trong khói tăng lên rất nhiều, gây ô nhiễm môi trường => Kết luận chung: từ những phân tích đánh giá trên ta đưa ra giải pháp tối ưu nhất là chọn và thiết kế lò đốt theo dạng lò đốt thủ công, đốt bằng ghi chiệu lửa cố định mà vẫn đảm bảo được yêu cầu kỹ thuật mà ta đã đặt ra cho lò 4 Tính toán thiết kế lò đốt Gồm: - Tính toán kích thước ống dẫn khí nóng cấp... toàn k2 = 1.2 là hệ số an toàn cho bề mặt ghi lò => diện tích F cần thiết là F = 1.4 m2 Chọn chiều dài buồng đốt của lò là 1.4 m chiều rộng buồng đốt của lò là 1 m Xác định thể tích của buồng đốt Trang 12 Thể tích của buồng đốt có liên quan đến mật độ nhiệt thể tích q của buồng Đại lượng này được xác định theo công thức: V= Qt * B d q 3 , m Với: V - thể tích của buồng đốt , m3 B - lượng than cần đốt. .. 1.8 m Tính toán ghi lò ghi lò: Ta chọn ghi lò làm bằng ghi thanh là vì: + Ghi thanh đúc bằng gang và được đặt trên dầm đỡ ghi, dâm đỡ ghi được làm bằng gạch chịu lửa + Ghi thanh được dùng nhiều trong các buồng đốt để đốt các loại than viên có kích thước trung bình và lớn và nó đáp ứng đúng điều kiện loại than mà ta đang dùng Loại ghi này chế tạo đơn giản, thay thế dễ dàng khi bị hư hỏng + Ghi thanh... của ta là than angtraxit việt nam, nên ta chọn thanh ghi chịu lửa, vật liệu là gang xám có Trang 14 các kích thước như sau Với khoảng cách giữa 2 ghi là 40 (mm) - Tính toán nhiệt độ của lò đốt - Nhiệt độ lò là nhiệt độ đặc trưng, mang tính qui ước Nhiệt độ lò không phải là nhiệt độ của nguồn nhiệt ( ngọn lửa, khối lò, … ), cũng không phải là nhiệt độ mặt trong của tường lò , nóc lò - Nhiệt độ lò là nhiệt... nhiên liệu hoàn toàn, gió cần có áp suất đủ lớn Muốn xác định được đại lượng này trước hết ta cần phải tính tổn thất áp suất qua ghi - Công thức thực nghiệm tính đại lượng này được tra trong bảng 36 _Lò công nghiệp - Chọn nhiên liệu và kiểu buồng đốt: buồng đốt ghi phẳng đốt than angtraxit 9.8*m( B )2 150.F Trong đó: B- lượng than đốt trong 1h, kg/h B= 111 (kg/h) F- diện tích bề mặt ghi lò F = 1.4 m2... của lò, thường thì nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn nhiệt và lớn hơn nhiệt độ của tường lò, nóc lò - Nhiệt độ lò là thông số quan trọng về mặt trao đổi nhiệt và ảnh hưởng quyết định tới công nghệ gia công và chọn vật liệu thích hợp cho việc xây lò - Nhiệt độ lò phụ thuộc vào nhiệt độ cháy lý thuyết của nhiên liệu, phụ thuộc vào phụ tải nhiệt, phụ thuộc vào cấu trúc và sự cách nhiệt của lò - Nhiệt độ lò được... lửa là từ 650-850 0C Vậy nhiệt độ của lò là Tlò = η Tlýthuyet = 0.7 * 850 = 600 0C -Với nhiệt độ của lò là 600 0C ta chọn nhiệt độ của vùng cháy là 650 0C để đảm bảo tính chiều dày lớp gạch chiệu lửa và gạch cách nhiệt cho an toàn và đảm bảo hiệu suất làm việc của lò 5 Tính toán lượng khí cần phối trộn: Mô tả: Mỗi lò sấy cần 8500 m3 khí trong điều kiện nhiệt độ của lò sấy là 2500C Trong đó đã bao gồm... trên ta tìm lưu lượng khí cần cung cấp cho lò đốt trong điều kiện nhiệt độ lò là 600 0C - Gọi z (m3): là lưu lượng gió trên đường ống cấp gió cho lò đốt với điều kiện nhiệt độ là 6000C - Gọi w (m3): là lưu lượng gió trong điều kiện nhiệt độ bình thường là 370C - Ta có phương trình của lưu lượng khí từ lò đốt tới đường ống dẫn (sau khi đã qua buồng trộn khí ở lò đốt) xét trên thời gian t = 1 h như sau:... được yêu cầu kỹ thuật mà ta đã đặt ra cho lò 4 Tính toán thiết kế lò đốt Gồm: - Tính toán kích thước ống dẫn khí nóng cấp vào lò sấy - Tính toán lò đốt than Nội dung: a Tính toán kích thước ống dẫn khí nóng cấp vào lò sấy Tìm tiết diện và đường kính của đường ống cấp vào cho 1 lò sấy Ta có: L = F*v0*3600 Với: L: lưu lượng gió (m3/h) vo: vận tốc gió (m/s) F: tiết diện ống (m2) => L 7000 F = V * 3600 = ... 12 m/s, cho khí nóng – 10 m/s Giới thiệu phân tích ưu nhược điểm số loại lò đốt thông dụng - Lò đốt thủ công - Lò đốt ghi xích - Lò đốt phun - Lò đốt tầng sôi Phân tích: * *Lò đốt thủ công • Nguyên... thủ công, đốt ghi chiệu lửa cố định mà đảm bảo yêu cầu kỹ thuật mà ta đặt cho lò Tính toán thiết kế lò đốt Gồm: - Tính toán kích thước ống dẫn khí nóng cấp vào lò sấy - Tính toán lò đốt than Nội... 40 (mm) - Tính toán nhiệt độ lò đốt - Nhiệt độ lò nhiệt độ đặc trưng, mang tính qui ước Nhiệt độ lò nhiệt độ nguồn nhiệt ( lửa, khối lò, … ), nhiệt độ mặt tường lò , lò - Nhiệt độ lò nhiệt độ