材料工业设计计算题.docVIP

已知：需烘干的湿物料量M (t/y),烘干前、汗物料的含水量分别为wl、w2 (%),烘干热 耗q(kJ/kg水分)，干煤低位热值Qd(kJ/kg干煤)，煤的生产损失率Pf(%),烧成系统生产 能力Qc(熟料t/y)0 请推导水分蒸发址(W)以及烘干用干煤消耗定额Kf2 (t/t熟料)的计算式。 解：烘干前含水质量为Mwl (t/y),烘干后含水质量为(Mwl?W) (t/y) 则：(Mwl?W) /(M-W) =w2 解得:W=M (wl-w2) /(I-w2 ) (t/y) 需烘干的湿物料量M (t/y),而烧成系统生产能力Qc(熟料t/y),则生产It熟料的水分蒸发 量为 W/Qc (t) 有能量守恒得:W/Qc x q=Kf2 x Qd x (1-Pf ) 解得：Kf2=Wq/ (Qd (1-Pf ) Qc ) (t/t 熟料) 已知冋转式烘干机的产最为G(t/h),干物料含水率w2(%)、湿物料含水率wl(%),冋转式 烘干机的单位容积蒸发强度A(kgH2O/m3 h).长径比L/D = k 求：水分蒸发量(W)、冋转式烘干机的长度(L)和内径(D) 解：烘干后含水量为Gw2 (t/h),烘干前含水量为(Gw2+W) (t/h),烘干前物料质量为(G+W) (t/h) 则：(Gw2+W) / (G+W) =wl 解得：W=G (wl-w2) / (1-wl) (t/h) 由题目得：W= 1/4^D2LAx 1000 并且L/D = k 综上两式子得到：D= (W/ (250兀kA) 1/3(m) L= (W/ (250 nA) 1/3 k2/3(m) 设计规模：LI产5000吨水泥熟料(熟料的50%用于制备水泥、50%用作商品熟料) 水泥配比：熟料/矿潰/石膏=80/15/5 生料消耗定额：石灰石］28kg/100kg熟料，粉砂岩20kg/100kg熟料，页岩3kg /100kg熟料, 铁矿石3kg/100kg熟料 主要匸艺技术指标：参考《水泥丁厂设计规范_GB50295-2008》以及已投产同类生产线的技 术水平，合理选取 任务： 设计全厂工艺流程，绘制工艺流程框图； 生料粉磨系统、水泥磨系统、烧成系统的主机设备配置及工艺流程设计，绘制生料粉磨 系统、水泥磨系统的工艺流程示意图。 银式磨的热工平衡计算包括哪些内容？如何进行计算？ 解：(1)工艺流程框图 (2)生料粉磨系统 口产5000t水泥熟料，根据题意得到，每口需要的生料为(128+20+3+3) /100x5000二7700t 若毎夭生料磨工作24小时，则毎小时研磨的生料为7700/24二320.83t,设生料磨利用率为 0.83,则实际上每小时需要磨的生料为320.83/0.83=386.54t,可选用Atos立磨， 型号 磨机传动 磨机转速 产量 Atos 磨 47.5 29()0 25.7 390 其生产能力390t/d386.54t/d,满足生产要求。 水泥磨系系统 水泥磨要研磨水泥熟料和混合材等，其11磨量为5000x50%+5000x50%/0.8=5625t,设每天 水泥磨丁?作24小时，则每小时研磨量为5625/24=234.38t,设水泥磨利用率为0.85,则实 际上毎小时需要研磨量为234.38/0.85=275.741,可选两台史密斯半风扫磨，规格如下： 磨机名称 磨机尺寸 电动机 磨机转速 正常产量 史密斯半风扫磨 4.6x8.75+2.8 2380 15.1 115—16() 两台的生产能力230t/d-320Vd,满足生产要求。 烧成系统 熟料每小时产量为5000/24=208.331,选定回转窑规格如下: 规格?PxL) 斜度（%） 产量 虽大产虽 运用功率 备注 4.8x72 3.5 5(XX) 58(X) 630 国产 该冋转窑每天熟料产量5800t000t,满足生产要求。 （3）热量收入部分： L废气或热烟气带入热量：Q| =Vo，C，t 式屮,Q1—热风带入热量（kJ/h）； tl—入系统热风温度（°C ）； C—入磨热风平均比热（kJ/Nm - °C） , ot—450°C时取1.435； V0—入磨热风量（Nm3/h）。 磨机产生的热量：Q2 = 3599N?〃?⑺?k ? f 式屮，Q2—磨机产生的热量（kJ/h）； N—磨机配用电机的功率（kW）； n一减速机、电动机传动效率，取n=0.9； n 1—动力传递到粉磨作用力时的有效系数，取n 1=0.9； k—磨机屮能量转化为热量的系数，k=0.7； —觀式磨相对球磨能最转化为热最的修正系数，f=0.6o 系统漏风带入热量：Q3 =^-Vo*ta -ca 式屮，Q3—系统漏风带入的热量（kJ/h）； 壬一系统漏风系数，以小数表示，^=0.2； 4.185 (w ]