Vai trò và sự phát triển của xi măng

,1721 0,1650 0,1525 0,1369 0,1242 0,1170 VN2 (m3/kg) 5,7489 6,6102 6,8973 7,4715 8,3328 9,1941 9,7683 %N2 (%) 75,3657 75,5180 75,5604 75,6356 75,7291 75,8053 75,8487 VO2 (m3/kg) 0,0000 0,2290 0,3053 0,4579 0,6869 0,9158 1,0685 % O2 (%) 0,0000 2,6157 3,3443 4,6355 6,2422 7,5509 8,2963 Va (m3/kg) 7,6280 8,7531 9,1282 9,8783 11,0034 12,1286 12,8787 1. Khớ ra từ lũ quay: Hệ số khụng khớ dư: a=1,15 Khớ CO2: Trong đú : + VCO2 : thể tớch CO2 thoỏt ra khi đốt 1kg than với hệ số khụng khớ dư là a= 1,15, VCO2=1,4262 (m3/kg than) + V: thể tớch khớ CO2 do phối liệu phõn hủy ra ở lũ, V=0,0183 (m3/kg CL) Khớ SO2: Trong đú VSO2 là thể tớch SO2 thoỏt ra khi đốt 1kg than với hệ số khụng khớ dư là a= 1,15: VSO2=0,0151 (m3/kg than) Khớ N2: Trong đú VN2 là thể tớch N2 thoỏt ra khi đốt 1kg than với hệ số khụng khớ dư là a= 1,15: VN2=6,6102 (m3/kg than) Khớ O2: Trong đú VO2 là thể tớch O2 thoỏt ra khi đốt 1kg than với hệ số khụng khớ dư là a= 1,15: VO2=0,229 (m3/kg than) Hơi H2O: Trong đú VH2O là thể tớch H2O thoỏt ra khi đốt 1kg than với hệ số khụng khớ dư là a= 1,15: VH2O=0,4728 (m3/kg than) 2. Khớ ra từ calciner: Hệ số khụng khớ dư: a=1,15 Khớ CO2: Trong đú Vlà thể tớch khớ CO2 do phối liệu phõn hủy ra ở calciner, V=0,2224(m3/kg CL) Khớ SO2: Khớ N2: Khớ O2: Hơi H2 O: 3. Khớ ra từ tầng cyclụn C1: Hệ số khụng khớ dư: a=1,20 Khớ CO2: . Trong đú là thể tớch khớ CO2 do phối liệu phõn hủy ở Cyclon tầng I: =0,0131 (m3/kgCL) . Khớ SO2: . Khớ N2: . Trong đú :VN2lot là thể tớch khớ N2 lọt vào Cyclon tầng I,được tớnh bằng: VN2lot = X*(VN2- VN2) =0,1103*(6,8973-6,6102)=0,0317(m3/kgCL) Vậy : Khớ O2: . Trong đú :VO2lot là thể tớch khớ O2 lọt vào Cyclon tầng I,được tớnh bằng: VO2lot = X*(VO2- VO2) =0,1103*(0,3053-0,229)=0,0084(m3/kgCL) Vậy : Hơi H2 O: . Trong đú :VH2Olot là thể tớch khớ H2O lọt vào Cyclon tầng I,được tớnh bằng: VH2Olot = X*(VH2O- VH2O) =0,1103*(0,4844-0,4728)=0,0013(m3/kgCL) Vậy : 4. Khớ ra từ tầng cyclụn C2: Hệ số khụng khớ dư: a=1,30 Khớ CO2: . Trong đú là thể tớch khớ CO2 do phối liệu phõn hủy ở Cyclon C2: =0,0079 (m3/kgCL) . Khớ SO2: . Khớ N2: . Trong đú :VN2lot là thể tớch khớ N2 lọt vào Cyclon C2,được tớnh bằng: VN2lot = X*(VN2- VN2) =0,1103*(7,4715-6,8973)=0,0633(m3/kgCL) Vậy : Khớ O2: . Trong đú :VO2lot là thể tớch khớ O2 lọt vào Cyclon C2,được tớnh bằng: VO2lot = X*(VO2- VO2) =0,1103*(0,4579-0,3053)=0,0168 (m3/kgCL) Vậy : Hơi H2 O: . Trong đú :VH2Olot là thể tớch khớ H2O lọt vào Cyclon C2,được tớnh bằng: VH2Olot = X*(VH2O- VH2O) =0,1103*(0,5076-0,4844)=0,0026(m3/kgCL) Vậy : 5. Khớ ra từ tầng cyclụn C3: Hệ số khụng khớ dư: a=1,45 Khớ CO2: . Khớ SO2: . Khớ N2: . Trong đú :VN2lot là thể tớch khớ N2 lọt vào Cyclon C3,được tớnh bằng: VN2lot = X*(VN2- VN2) =0,1103*(8,3328-7,4715)=0,095(m3/kgCL) Vậy : Khớ O2: . Trong đú :VO2lot là thể tớch khớ O2 lọt vào Cyclon C3,được tớnh bằng: VO2lot = X*(VO2- VO2) =0,1103*(0,6869-0,4579)=0,0252 (m3/kgCL) Vậy : Hơi H2 O: . Trong đú :+ VH2Olot là thể tớch khớ H2O lọt vào Cyclon C3,được tớnh bằng: VH2Olot = X*(VH2O- VH2O) =0,1103*(0,5425-0,5076)=0,0038(m3/kgCL) +là thể tớch hơi nước húa học do phối liệu phõn hủy ở Cyclon C3: =0,0015 (m3/kgCL) . Vậy : 6. Khớ ra từ tầng cyclụn C4: Hệ số khụng khớ dư: a=1,60 Khớ CO2: . Khớ SO2: . Khớ N2: . Trong đú :VN2lot là thể tớch khớ N2 lọt vào Cyclon C4,được tớnh bằng: VN2lot = X*(VN2- VN2) =0,1103*(9,1941-8,3328)=0,095(m3/kgCL) Vậy : Khớ O2: . Trong đú :VO2lot là thể tớch khớ O2 lọt vào Cyclon C4,được tớnh bằng: VO2lot = X*(VO2- VO2) =0,1103*(0,9158-0,6869)=0,0252 (m3/kgCL) Vậy : Hơi H2 O: . Trong đú :+ VH2Olot là thể tớch khớ H2O lọt vào Cyclon C4,được tớnh bằng: VH2Olot = X*(VH2O- VH2O) =0,1103*(0,5774-0,5425)=0,0038(m3/kgCL) +là thể tớch hơi nước húa học do phối liệu phõn hủy ở Cyclon C4: =0,001 (m3/kgCL) . Vậy : 7. Khớ ra từ tầng cyclụn C5: Hệ số khụng khớ dư: a=1,70 Khớ CO2: . Khớ SO2: . Khớ N2: . Trong đú :VN2lot là thể tớch khớ N2 lọt vào Cyclon C5,được tớnh bằng: VN2lot = X*(VN2- VN2) =0,1103*(9,7683-9,1941)=0,0633(m3/kgCL) Vậy : Khớ O2: . Trong đú :VO2lot là thể tớch khớ O2 lọt vào Cyclon C5,được tớnh bằng: VO2lot = X*(VO2- VO2) =0,1103*(1,0685-0,9158)=0,0168 (m3/kgCL) Vậy : Hơi H2 O: . Trong đú :+ VH2Olot là thể tớch khớ H2O lọt vào Cyclon C5,được tớnh bằng: VH2Olot = X*(VH2O- VH2O) =0,1103*(0,6007-0,5774)=0,0026(m3/kgCL) +là thể tớch hơi nước lý học thoỏt ra từ phối liệu ở Cyclon C5: =0,0199 (m3/kgCL) . Vậy : Bảng tổng kết Tầng Cỏc khớ Lũ Calciner Khớ CO2 ( m3/kgCL) 0,0812 0,3168 0,4111 0,4189 0,4189 0,4189 0,4189 Khớ H2O (m3/kgCL) 0,0209 0,0313 0,0534 0,0560 0,0614 0,0662 0,0887 Khớ SO2 (m3/kgCL) 0,0007 0,0010 0,0017 0,0017 0,0017 0,0017 0,0017 Khớ N2 (m3/kgCL) 0,2916 0,4373 0,7606 0,8239 0,9189 1,0138 1,0772 Hơi O2 ( m3/kgCL) 0,0101 0,0151 0,0337 0,0505 0,0757 0,1010 0,1178 Tổng (m3/kgCL) 0,4044 0,8016 1,2604 1,3510 1,4766 1,6017 1,7042 Tớnh theo thành phần phần trăm cỏc chất khớ Tầng Cỏc khớ Lũ Calciner Khớ CO2 ( %) 20,0848 39,5214 32,6161 31,0107 28,3728 26,1568 24,5825 Khớ H2O (%) 5,1563 3,9022 4,2378 4,1436 4,1556 4,1351 5,2020 Khớ SO2 (%) 0,1643 0,1244 0,1318 0,1230 0,1125 0,1037 0,0975 Khớ N2 (%) 72,0974 54,5622 60,3435 60,9851 62,2296 63,2992 63,2048 Hơi O2 ( %) 2,4972 1,8898 2,6708 3,7376 5,1295 6,3052 6,9133 Tổng (%) VII:TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CỦA CÁC CYCLON (xỏc định nhiệt độ khớ ra tại cỏc tầng cyclon) Tỷ nhiệt của khớ + bụi : (Tỷ nhiệt của chất khớ tra theo sổ tay ,của bụi tớnh theo cụng thức của FLSmidth) t 0C Kcal/m3oC Kcal/kg0C CO2 H2O N2 O2 SO2 KKK BỤI 300 0,4469 0,3684 0,3122 0,3240 0,4680 0,3147 0,2330 400 0,4628 0,3739 0,3146 0,3291 0,4820 0,3175 0,2405 500 0,4769 0,3796 0,3173 0,3339 0,4950 0,3207 0,2473 600 0,4895 0,3856 0,3203 0,3385 0,5050 0,3241 0,2533 700 0,5008 0,3920 0,3235 0,3426 0,5140 0,3275 0,2586 800 0,5110 0,3985 0,3266 0,3464 0,5220 0,3307 0,2631 900 0,5204 0,4050 0,3297 0,3498 0,5290 0,3338 0,2669 1000 0,5288 0,4115 0,3325 0,3529 0,5350 0,3367 0,2700 1100 0,5363 0,4180 0,3354 0,3558 0,5400 0,3396 0,2723 1200 0,5433 0,4244 0,3380 0,3584 0,5440 0,3422 0,2739 Cụng thức tớnh hàm nhiệt của khớ và bụi ở nhiệt độ bất kỳ: Trong đú: Vi : Thể tớch khớ i Ci : Tỷ nhiệt khớ i G : khối lượng bụi Cb : Tỷ nhiệt của bụi 1. Thiết lập cõn bằng nhiệt cyclone C5 (Để tớnh nhiệt độ khớ ra từ cyclone C4): a. Nhiệt tiờu tốn Nhiệt bốc hơi ẩm Nhiệt do khúi lũ mang ra tại cyclon C5 Trong đú :+CK :nhiệt dung riờng của khúi lũ,tớnh bằng: Ck=%CO2*CCO2+%N2*CN2+%SO2*CSO2+%H2O*CH2O+%O2*CO2 =24,5825*0,4469+63,2048*0,3122+0,0975*0,4680+5,2020*0,3684+ +6,9133*0,3240 =0,3558 (kcal/m3oC) +VK:thể tớch khớ ra khỏi cyclone C5(m3),VK=1,7042(m3) +tK:nhiệt độ khớ ra khỏi cyclone C5, tK= 2950C q2=1,7042*0,3558*295 = 178,9004 (kcal/kgCL) Nhiệt tổn thất do bụi phối liệu mang ra khỏi cyclon C5 theo khớ thải (tfl=295oC): Trong đú:Cb=0,233(kcal/m3oC) : Tỷ nhiệt của bụi từ bảng trờn Nhiệt do phối liệu lắng từ cyclon C5 xuống mang theo(tfl=270oC) Cfl= 0,2306(kcal/kgoC) Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Tổng nhiệt tiờu tốn ở C5 : b. Nhiệt vào Nhiệt do khụng khớ lọt mang vào( tkk=25oC) Trong đú : +Ckk= 0,2376(kcal/m3oC) :tỷ nhiệt của khụng khớ ở 25oC,tớnh theo cụng thức của Smidth + Vkkl :thể tớch khụng khớ lọt vào cyclon Vkkl = X*(L- L) = 0,1103*(12,3562-11,6294) = 0,0801 (m3/kg CL) Vậy Nhiệt lý học của phối liệu (tfl=60oC) Trong đú : +Cfl : tỷ nhiệt của phối liệu ở 600C,tớnh theo cụng thức của Smidth,Cfl=0,2119(kcal/m3oC) + Gfl: lượng phối liệu ẩm thực tế cấp vào lũ,=1,5302(kg/kgCL) Vậy : Nhiệt của bụi + khớ thải từ cyclon C4 lờn : I4 Tổng nhiệt vào là : = 19,9339 + I4 Lập cõn bằng nhiệt ta cú : 19,9339+I4 = 299,2030 Vậy I4 = 279,2691 (kcal/kgCL) Ta tớnh I4 tại cỏc nhiệt độ là 4000 và 5000C : Ta coi nhiệt độ của Khớ+Bụi từ duới lờn với hàm nhiệt của chỳng là tuyến tớnh trong khoảng nhiệt độ từ 400 ữ 500oC Vậy nội suy ta cú : 2. Thiết lập cõn bằng nhiệt cyclone C4 : (Để tớnh nhiệt độ khớ ra từ cyclone C3) a. Nhiệt tiờu tốn : Nhiệt do khớ thải và bụi mang ra Nhiệt do phối liệu lắng xuống cyclon C3 (tfl=420oC) tớnh theo cụng thức của Smidth Nhiệt để phõn huỷ caolinit ở cyclon C4 Trong đú qph : nhiệt cần để phõn huỷ caolinit ở 4500 C Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Tổng nhiệt tiờu tốn : = 461,7696 (kcal/kgCL) b. Nhiệt vào Nhiệt do khụng khớ lọt mang vào Trong đú : +Ckk= 0,2376(kcal/m3oC) :tỷ nhiệt của khụng khớ ở 25oC,tớnh theo cụng thức của Smidth + Vkkl :thể tớch khụng khớ lọt vào cyclon Vkkl = X*(L- L) = 0,1103*(11,6294-10,5391) = 0,1203 (m3/kg CL) Vậy Nhiệt do phối liệu từ cyclon C5 lắng vào Hàm nhiệt khớ hydrat mang Hàm nhiệt khớ núng và bụi từ cyclon C3 mang vào : I3 Nhiệt này bao gồm : +Nhiệt của bụi từ cyclon C3 mang vào + Nhiệt do khớ sinh ra từ phản ứng chỏy than mang vào +Nhiệt do CO2,hơi nước húa học do phối liệu phõn hủy ở cỏc cyclon tầng dưới mang vào. Tổng lượng nhiệt vào : = 100,8132 + I3 Lập cõn bằng nhiệt ta cú : 461,7696 = 100,8132 + I3 I3 = 360,9564(kcal/kgCL) Ta tớnh I3 tại cỏc nhiệt độ là 6000 và 7000C : Ta coi nhiệt độ của Khớ+Bụi từ duới lờn với hàm nhiệt của chỳng là tuyến tớnh trong khoảng nhiệt độ từ 600 ữ 700oC Vậy nội suy ta cú : 3. Thiết lập cõn bằng nhiệt cyclone C3 (Để tớnh nhiệt độ khớ ra từ cyclone C2) a. Nhiệt tiờu tốn Nhiệt do khớ thải và bụi mang ra : Nhiệt do phối liệu lắng xuống cyclon C2 (tfl=5500C) Nhiệt để phõn huỷ nốt 60% caolinit cũn lại Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Tổng nhiệt tiờu tốn : = 612,8384 (kcal/kgCL) b. Nhiệt vào Nhiệt do khụng khớ lọt mang vào Trong đú : +Ckk= 0,2376(kcal/m3oC) :tỷ nhiệt của khụng khớ ở 25oC,tớnh theo cụng thức của Smidth + Vkkl :thể tớch khụng khớ lọt vào cyclon Vkkl = X*(L- L) = 0,1103*(10,5391-9,4489) = 0,1203 (m3/kg CL) Vậy Nhiệt do phối liệu từ cyclon C4 lắng vào Hàm nhiệt khớ hydrat mang ra Hàm nhiệt khớ núng và bụi từ C2 mang vào : I2 Tổng lượng nhiệt vào : = 176,2212 + I2 Lập cõn bằng nhiệt ta cú : 612,8384 = 176,2212 + I2 Vậy : I2 = 436,6172 (kcal/kgCL) Ta tớnh I2 tại cỏc nhiệt độ là 7000 và 8000C : Ta coi nhiệt độ của Khớ+Bụi từ duới lờn với hàm nhiệt của chỳng là tuyến tớnh trong khoảng nhiệt độ từ 700ữ800oC Vậy nội suy ta cú : 4. Thiết lập cõn bằng nhiệt cyclone C2 (Để tớnh nhiệt độ khớ ra từ cyclone C1) a. Nhiệt tiờu tốn Nhiệt do khớ thải và bụi mang ra : Nhiệt do phối liệu lắng từ cyclon C2 xuống calciner mang đi (tfl=6900C) Nhiệt để phõn huỷ 3% cacbonat ở cyclon C2 Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Tổng nhiệt tiờu tốn : b. Nhiệt vào Nhiệt do khụng khớ lọt mang vào Trong đú : +Ckk= 0,2376(kcal/m3oC) :tỷ nhiệt của khụng khớ ở 25oC,tớnh theo cụng thức của Smidth + Vkkl :thể tớch khụng khớ lọt vào cyclon Vkkl = X*(L- L) = 0,1103*(9,4489-8,7220) = 0,0801 (m3/kg CL) Vậy Nhiệt do phối liệu từ cyclon C3 lắng vào : Nhiệt do hàm nhiệt CO2 mang vào Hàm nhiệt khớ núng và bụi từ C1 mang vào : I1 Nhiệt này bao gồm : +Nhiệt của bụi từ cyclon C1 mang vào + Nhiệt do khớ sinh ra từ phản ứng chỏy than mang vào +Nhiệt do CO2,hơi nước húa học do phối liệu phõn hủy ở cỏc cyclon tầng dưới mang vào. Tổng lượng nhiệt vào : Lập cõn bằng nhiệt ta cú : 762,2416 = 246,0961 +I1 Vậy : I1 = 516,1455(kcal/kgCL) Ta tớnh I1 tại cỏc nhiệt độ là 8000 và 9000C : Ta coi nhiệt độ của Khớ+Bụi từ duới lờn với hàm nhiệt của chỳng là tuyến tớnh trong khoảng nhiệt độ từ 800ữ900oC Vậy nội suy ta cú : 5.Thiết lập cõn bằng nhiệt calciner (Để tớnh nhiệt độ khớ ra khỏi calciner) a. Nhiệt vào :Giả sử than dựng để đốt trong canciner chiếm 60% Nhiệt húa học của nhiờn liệu Nhiệt lý học của nhiờn liệu qt :Nhiệt lý học của than Nhiệt do phối liệu đem vào từ cyclon C2 Nhiệt do giú III mang vào (giả sử nhiệt độ giú III là : 8000C) Lượng khụng khớ khụ ở lũ và calciner ứng với hệ số khụng khớ dư: a=1,15 L= 8,3586 (m3/kg) Tớnh theo kg kk/kg CL ta cú : GB = L.rkk.X = 8,3586.1,293.0,1103 = 1,1918(kg/kgCL) Trong đú : rkk : Khối lượng riờng khụng khớ (kg/m3kk) Lượng khụng khớ ẩm thực tế vào lũ là : G’B = GB.(1+) =1,1918.1,02 =1,2156 (kg/kgCL) Khụng khớ 1vào vũi phun than chiếm 8% lượng khụng khớ cần thiết: G1B =0,08. G’B = 0,0972 (kg/kgCL) Tổng lượng khớ thứ 2 và thứ 3 vào hệ thống lũ: G23B G23B=0,92. G’B=0,92.1,2159=1,1184 (kg/kgCL) Lượng giú 3 cấp vào calciner chiếm 60 % tổng giú 2 và 3. Lượng giú 3 dạng khụng khớ khụ: G3k=0,6710/1,02=0,6579 (kg/kgCL) Lượng ẩm cú trong giú 3 là :G3ẩm = 0,671-0,6579=0,0132(kg/kgCL) Nhiệt dung riờng của giú 3 tra theo bảng trờn :CKK=0,2558 (kcal/kg.0C) Nhiệt dung riờng của hơi nước ở 8000C tra theo bảng trờn : CH2O=0,4956(kcal/kg.0C) = 0,6579*0,2558*800+0,0132*0,4956*800 = 142,8203 (kcal/kgCL) Nhiệt do giú I mang vào (t = 25oC) Luợng khụng khớ 1 vào canciner chiếm 60% lượng khụng khớ 1 vào cả hệ thống : Lượngkhụng khớ 1 dạng khụng khớ khụ là : G1k=0,0583/1,02 = 0,0572 (kg/kgCL) Lượng ẩm cú trong giú 1 vào canciner là : G1ẩm = 0,0583-0,0573=0,0011(kg/kgCL) Nhiệt dung riờng cuả khụng khớ khụ và hơi ẩm ỏ 250C tớnh theo cụng thức của Smidth ta được : CKK=0,2376 (kcal/kg.0C) CH2O=0,4440(kcal/kg.0C) Vậy : Nhiệt do CO2 phõn huỷ ở calciner tại t = 900oC (phõn huỷ 85%) Tổng lượng nhiệt vào : b. Nhiệt tổn thất : Nhiệt tổn thất để phõn huỷ 85% cacbonat Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Hàm nhiệt do khớ+bụi mang ra khỏi calciner : Tổng nhiệt tiờu tốn : Cõn băng nhiệt ta cú : 881,0943= 404,456 + = 479,6383 (kcal/kgCL) Ta tớnh Ica tại cỏc nhiệt độ là 9000 và 10000C : Ta coi nhiệt độ của Khớ+Bụi ra khỏi calciner với hàm nhiệt của chỳng là tuyến tớnh trong khoảng nhiệt độ từ 900ữ1000oC Vậy nội suy ta cú : 6. Thiết lập cõn bằng nhiệt cyclone C1 (Để tớnh nhiệt độ khớ ra từ lũ quay): a. Nhiệt tiờu tốn : Nhiệt tổn thất theo bụi và khớ thải bay lờn Nhiệt phõn huỷ 5% cacbonat Nhiệt do bụi lắng vào lũ tb=850oC Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Tổng nhiệt tiờu tốn là : b. Nhiệt vào Nhiệt do khụng khớ lọt mang vào : Trong đú : +Ckk= 0,2376(kcal/m3oC) :tỷ nhiệt của khụng khớ ở 25oC,tớnh theo cụng thức của Smidth + Vkkl :thể tớch khụng khớ lọt vào cyclon Vkkl = X*(L- L) = 0,1103*(8,722-8,3586)= 0,0401(m3/kg CL) Vậy Nhiệt do khớ và phối liệu mang vào từ calciner Nhiệt do hàm nhiệt CO2 mang vào Nhiệt do phối liệu từ C2 mang vào (35% RII4) : Nhiệt do bụi mang từ lũ vào : Ilo Tổng lượng nhiệt vào : Cõn bằng nhiệt ta cú : 600,8793+Ilo=822,4615 Ilo = 221,5823(kcal/kgCL) Ta tớnh Ica tại cỏc nhiệt độ là 10000 và 11000C : Vậy nội suy ta cú : Nhiệt độ khớ ra tại cỏc tầng cyclon,calciner,lũ C5 C4 C3 C2 C1 Calciner Lũ t (oC) 295 447,8903 576,9616 716,6507 888,7126 900,7943 1088,3359 VIII :CÂN BẰNG NHIỆT CỦA MÁY LÀM LẠNH : A.CÁC SỐ LIỆU ĐẦU: Lượng khụng khớ khụ ở lũ và calciner ứng với hệ số khụng khớ dư: a=1,15 : L= 8,3586 (m3/kg) Tớnh theo kg kkk/kg CL ta cú : GB = L.rkk.X = 8,3586.1,293.0,1103 = 1,1918(kg/kgCL) Trong đú : rkk : Khối lượng riờng khụng khớ (kg/m3kk) Tớnh theo m3 kkk/kg CL: VB = L.X = 8,3586. 0,1103 = 0,9220 (m3 kkk/kg CL) Lượng khụng khớ ẩm thực tế vào lũ là : G’B = GB.(1+) =1,1918.1,02 =1,2156 (kg/kgCL) Tớnh theo m3 kkẩm/kgCL: V’B = VB.(1+) =0,9220.1,02 =0,9404 (kg/kgCL) Khụng khớ 1 vào vũi phun than chiếm 8% lượng khụng khớ cần thiết: G1B =0,08. G’B = 0,0972 (kg/kgCL) Tớnh theo m3 kk/kg CL: V1B =0,08. V’B = 0,0752 (m3 /kgCL) Tổng lượng khớ thứ 2 và thứ 3 vào hệ thống lũ: G23B G23B=0,92. G’B=0,92.1,2159=1,1184 (kg/kgCL) Lượng khụng khớ thổi vào mỏy làm lạnh: G = 2,3 (kg/kgCL). Lượng khớ dư từ mỏy làm lạnh: Tớnh theo m3/kg CL: Vd = = = 0,9139 (m3/kg CL) Lượng giú 3 cấp vào calciner chiếm 60 % tổng giú 2 và 3. Tớnh theo m3/kg CL: V3 = = = 0,5190 (m3/kg CL) Lượng giú 2 cấp vào lũ chiếm 40 % tổng giú 2 và 3: Tớnh theo m3/kg CL: V2 = = = 0,3460 (m3/kg CL) B. CÂN BẰNG NHIỆT : Nhiệt cung cấp: Nhiệt cung cấp do 1 kg clinker mang vào: q1 = 1*Ccl*tcl = 1*0,2551*1280 = 326,5536(kcal/kgCL). Trong đú: + tcl : nhiệt độ vào giàn làm lạnh của clinker, tcl = 12800C + Ccl = 0,2551(kcal/kg0C):tỷ nhiệt của clinker ở 12800C tớnh theo cụng thức của Smidth. Nhiệt do khụng khớ lạnh thổi vào mỏy làm lạnh:q2 + Lượng khụng khớ thổi vào mỏy làm lạnh: GLL = 2,3 (kg/kgCL) + Lượng khụng khớ khụ thổi vào mỏy làm lạnh: GLLK = GLL/(1+0,001*d)=2,3/1,02 = 2,2549 (kg/kgCL) + Lượng ẩm theo khụng khớ vào mỏy làm lạnh: GH2O = 2,3-2,2549 = 0,0451 (kg/kgCL) + Nhiệt dung của khụng khớ khụ vào mỏy làm lạnh ở 250C: Ckkk = 0,2376 (kcal/kg.0C ). + Nhiệt dung của hơi nước ở 250C: CH2O = 0,444( kcal/kg.0C ). Vậy: q2 = (GLLK*CKKK + GH2O*CH2O)*t = (2,2549*0,2376+0,0451*0,444)*25 = 13,8933 (kcal/kgCL). Tổng nhiệt cung cấp: QCC = 340,4469 (kcal/kgCL). Nhiệt ra: Nhiệt do khụng khớ 2 (ở 9000C) mang ra là : q1 + Lượng giú 2 mang ra ở trạng thỏi khụng khớ khụ là : G2K = G2/(1+0,001*d) = 0,4386 (kg/kgCL) + Lượng hơi nước theo khụng khớ 2 ra là: G2nước = G2 - G2K = 0,0088 (kg/kgCL) + Nhiệt dung của khụng khớ khụ ở 9000C: Ckkk = 0,2577 (kcal/kg.0C ). + Nhiệt dung của hơi nước ở 9000C: CH2O = 0,5037( kcal/kg.0C ). Vậy q1 = (G2K*CKKK + G2nước*CH2O)*t = (0,4386*0,2577+0,0088*0,5037)*900 = 105,6938 (kcal/kgCL) Nhiệt do khụng khớ 3 (ở 8000C) mang ra là : q2 + Lượng giú 3 mang ra ở trạng thỏi khụng khớ khụ là : G3K = G3/(1+0,001*d) = 0,6579 (kg/kgCL) + Lượng hơi nước theo khụng khớ 3 ra là: G3nước = G3 – G3K = 0,0132(kg/kgCL) + Nhiệt dung của khụng khớ khụ ở 8000C: Ckkk = 0,2554 (kcal/kg.0C ). + Nhiệt dung của hơi nước ở 9000C: CH2O = 0,4956( kcal/kg.0C ). Vậy q2 = (G3K*CKKK + G3nước*CH2O)*t = (0,6579*0,2554+0,0132*0,4956)*800 = 139,6294 (kcal/kgCL) Nhiệt tổn thất ra mụi trường xung quanh Nhiệt tổn thất do CL mang ra khỏi mỏy làm lạnh ở t = 1000C tớnh theo cụng thức của Smidth. Nhiệt tổn thất do khụng khớ dư mang ra khỏi mỏy làm lạnh: Idư (kcal/kgCL) Vậy tổng nhiệt ra là : Qra = 265,4632 + Idư (kcal/kgCL) Ta cú : QCC = Qra Do đú : Idư = 74,9837 (kcal/kgCL) Ta tớnh nhiệt của khụng khớ dư mang ra khỏi mỏy làm lạnh tớnh ở cỏc nhiệt độ khỏc nhau : Idư = (GdưK*Ckkk + GH2O*CH2O)*t (kcal/kgCL) Trong đú : + GdưK : lượng khụng khớ dư mang ra khỏi mỏy làm lạnh ở trạng thỏi khụ: GdưK = Gdư/(1+0,001*d) = 1,1816/(1+0,001*20) = 1,1585(kg/kgCL) + GH2O :Lượng hơi nước theo khụng khớ dư ra: GH2O = Gdư-GdưK = 0,0232 (kg/kgCL) Ta cú bảng tổng kết tớnh Idư ở nhiệt độ 100, 200, 300, 400 0C: Nhiệt độ Ckkk kcal/kg.độ CH2O kcal/kg.độ GdưK kg/ kg CL GH2O kg/ kg CL Idư kcal/kg CL 100 0.2393 0.4472 1.1585 0.0232 28.7585 200 0.2416 0.4519 1.1585 0.0232 58.0718 300 0.2439 0.4572 1.1585 0.0232 87.9439 400 0.2462 0.4631 1.1585 0.0232 118.3786 Giả thiết nhiệt độ khụng khớ dư ra khỏi mỏy làm lạnh là tuyến tớnh trong khoảng nhiệt độ 2000C-3000C : tkkdư = 200 + (300-200).=256,6144 (°C) Vậy nhiệt độ khụng khớ dư ra khỏi mỏy làm lạnh là :tkkdư = 256,6144 (°C) IX . TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CYCLON A. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIấNG KHÍ THẢI VÀ NỒNG ĐỘ BỤI CỦA KHÍ THẢI: A.1. XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG RIấNG CỦA KHÍ THẢI RA KHỎI MỖI THIẾT BỊ CỦA HỆ THỐNG Lề 1. Cụng thức tớnh: a. Khối lượng riờng của hỗn hợp khớ ở đktc. Trong đú: + Vi - Thể tớch khớ i trong hỗn hợp ở đktc (m3) + - Khối lượng riờng của khớ i ở đktc: (kg/m3). b. Khối lượng của hỗn hợp khớ ở nhiệt độ bất kỳ: Trong đú: + g0 – Khối lượng riờng của hỗn hợp khớ ở đktc: (kg/m3). + t - Nhiệt độ của hỗn hợp khớ: (0C) Khối lượng riờng của cỏc khớ thải ở đktc Khớ CO2 H2O N2 O2 SO2 KKK g0(kg/m3) 1.9770 0.8040 1.2510 1.4290 2.9270 1.2930 2. Tớnh toỏn: Tớnh khối lượng riờng của khớ ra mỗi thiết bị của hệ thống lũ được tớnh theo cụng thức sau : * Tớnh tầng cyclụn C5: Tớnh khối lượng riờng của hỗn hợp khớ ra khỏi cyclụn C5: * Tớnh tương tự như trờn với cỏc tầng cyclon cũn lại và với calciner, lũ quay ta cú bảng sau: Khối lượng hỗn hợp khớ ở cỏc tầng cyclon, calciner, lũ: calciner lũ t(oC) 295 447.8903 576.9616 716.6507 888.7126 900.7943 1088.3359 (kg/m3) 1.4202 1.4354 1.4494 1.4663 1.4758 1.5259 1.3810 (kg/m3) 0.6826 0.5436 0.4655 0.4045 0.3468 0.3549 0.2769 3. Xỏc định khối lượng riờng của khụng khớ ẩm: - Ở nhiệt độ 250C khối lượng riờng của khụng khớ 1 (giú 1). - Khối lượng riờng của giú 2 ở 900 0C. - Khối lượng riờng của giú 3 ở 800 0C. - Khối lượng riờng của khụng khớ dư đem ra khỏi mỏy làm lạnh ở nhiệt độ t =256,6144 oC A.2. XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BỤI TRONG KHÍ THẢI: 1. Cụng thức tớnh: - Trong đú: + Gb - Lượng bụi trong khớ thải (kg/kgCL) + Vi - Thể tớch khớ i (m3/kgCL). + g0 - Trọng lượng của hỗn hợp khớ ở đktc (kg/m3). 2. Tớnh toỏn: Nồng độ bụi của khớ ra khỏi cyclụn C5: Trong đú: +Gb = RV3 = 0,0853(kg/kgCL) + VV = 1,7042(m3/kgCL) + gV0 = 1,4202 (kg/m3) Ta cú: Nồng độ bụi khớ vào tầng cyclụn C5: * Tớnh tương tự cho cỏc tầng cyclon cũn lại và calciner, lũ ta cú bảng sau : Nồng độ bụi vào, ra khỏi cỏc tầng cyclon, calciner, lũ : Tầng m(kg/kg) Calciner Lũ Ra 0.1664 0.1779 0.1456 0.0834 0.0353 0.6275 0.3274 Vào 1.2650 1.1147 1.0484 0.8957 0.7423 B. XÁC ĐỊNH LƯỢNG KHÍ THẢI VÀ KHễNG KHÍ TRONG 1 GIỜ: 1. Tớnh thể tớch khớ ra cỏc tầng cyclụn, calciner và lũ quay trong 1 giờ làm việc : Áp dụng cụng thức tổng quỏt sau: Trong đú: G: Năng suất làm việc của lũ. G = 240 (tấn CL/h) Vi. Tổng thể tớch khớ ra khỏi thiết bị i (m3/kgCL) t :Nhiệt độ khớ ra: 0C. Tớnh toỏn: Thể tớch khớ ra khỏi cyclụn tầng V ở 295 0C. Tớnh tương tự đối với cỏc tầng cyclụn cũn lại và calciner, lũ, giú 2, giú 3 ta cú số liệu ở bảng dưới đõy: Lưu lượng Calciner Lũ m3/h 1287222 1175363 1103314 1015048 850989 827126 483979 m3/s 357.56 326.49 306.48 281.96 236.39 229.76 134.44 2. Tớnh lưu lượng giú 1, giú 3, khớ thải khỏi mỏy làm lạnh và khớ vào mỏy làm lạnh: * Khớ vào mỏy làm lạnh: - Khối lượng khụng khớ ẩm: Gn = 2,3 (kg/kgCL). - Thể tớch khụng khớ ẩm thổi vào mỏy làm lạnh: - Lưu lượng khớ vào mỏy làm lạnh: * Tớnh tương tự khớ thải khỏi mỏy làm lạnh ta cú bảng sau: Lượng khớ thải và khụng khớ trong 1 giờ: Lưu lượng Giú 2 Giú 3 Khớ dư Khớ làm lạnh CL Giú 1 m3/h 356789 489571 425507 466009 19701 m3/s 99,11 135,99 118,20 129,45 5,47 C. TÍNH ĐƯỜNG KÍNH CYCLON  C.1. CễNG THỨC TÍNH : 1. Cụng thức tớnh đường kớnh Cyclon: Trong đú : * K - Thụng số hỡnh học đặc trưng điều kiện cửa vào (quan hệ tiết diện cửa vào với tiết diện ngang của Cyclon). Theo thực nghiệm K = 0,2 Vv : Lưu lượng khớ vào cyclon : m3/h : Hệ số trở lực động học ( lấy bằng 2,8) : Độ giảm ỏp suất của khớ trong cyclon, mmH2O : Trọng lượng riờng của khớ ở điều kiện làm việc : Nồng độ bụi của dũng khớ, kg/kg 2. Tiết diện thẳng gúc của ống dẫn khớ vào cyclone: Trong đú : : Vận tốc dũng khớ vào cyclon (m/s) 3. Đường kớnh của ống dẫn khớ thải: Trong đú : : Lưu lượng khớ ra khỏi cyclon( m2/s) : Vận tốc dũng khớ ra. *Để xỏc định cỏc thụng số chọn : = 22(m/s) , = 20(m/s) C.2. TÍNH TOÁN: Giả thiết ban đầu : Đối với cỏc cyclon ta coi lưu lượng khớ ra từ cyclon tầng dưới bằng lưu lượng khớ vào của cyclon tầng trờn, bỏ qua sự phõn huỷ của nguyờn liệu, bốc hơi ẩm... trong ống dẫn khớ từ cyclon tầng dưới lờn cyclon tầng trờn. Do 2 nhỏnh đối xứng lờn ta chỉ cần tớnh cho 1 nhỏnh Đối với cyclon C1: Lượng khớ đi vào CI Độ giảm ỏp suất khớ trong CI Đường kớnh CI Tiết diện thẳng gúc của ống dẫn khớ vào Cyclon Đường kớnh của ống dẫn khớ thải 2.Tớnh tương tự đối với cỏc tõng Cyclon cũn lại và calciner ta cú bảng sau: D (m) S (m2) d (m) C1 53.2283 7.2958 8.2772 3.3745 C2 57.9619 7.0767 8.1264 3.2246 C3 64.6173 6.5810 7.4202 3.1242 C4 69.8218 6.2538 6.9654 2.9966 C5 80.5853 4.0922 6.4081 2.7438 calciner 24.0480 8.1 D .TÍNH TRỞ LỰC CỦA HỆ THỐNG Lề 1. Trở lực lũ quay: +Trở lực cục bộ : : Hệ số trở lực khụng khớ sạch :Khối lượng riờng của khớ ở nhiệt độ tương ứng : Vận tốc khớ (m/s) Ta cú : V : Lưu lượng khớ ra từ lũ quay :V = 229,7574 (m3/s) D : Đường kớnh lũ đó kể đến hệ số đổ đầy (m) Theo tài liệu duda lượng vật liệu đổ đầy khoảng 16-18% ta chọn 16% Vậy đường kớnh lũ cho khớ đi qua là : D =Dlo-0,16*Dlo=5-0,16*5=4,2(m) xM = xM0 * (1 + 0,8 *) - lấy gần đỳng bằng nồng độ bụi của khớ ra khỏi lũ là: = 0,3274 (kg/kg) xM0 = 0,5 Vậy ta cú : xM = 0,5 *(1+0,8.0,3274) = 0,6310 Khối lượng riờng của khớ ra từ lũ : = 0,2769 (kg/m3) Thay số ta cú : +Trở lực ma sỏt : Trong đú : l,